淺談城中村(社區(qū))管網(wǎng)排查方法及改造思路

楊曉克

(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

0 引言

國內(nèi)很多城市在建設(shè)發(fā)展初期由于雨污合流制工程量相對較小、節(jié)約投資、易于施工、見效快、可操作性強(qiáng)，曾得到廣泛應(yīng)用。但隨著城市的高速發(fā)展，雨污合流制主要面臨兩個(gè)方面的問題：一方面致使大量污水流入河道水體，造成水環(huán)境的不斷惡化；另一方面，在雨天大量雨水進(jìn)入污水管網(wǎng)，致使污水管網(wǎng)、污水處理廠運(yùn)行壓力增大。為落實(shí)黨的十八大關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的部署，加強(qiáng)水污染治理，通過截污、清淤、補(bǔ)水、修復(fù)等措施，以確保河涌達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求。

城中村、社區(qū)管網(wǎng)一般存在以下問題[1]：現(xiàn)狀管網(wǎng)存在混接、錯(cuò)接；部分區(qū)域無排水管網(wǎng)，存在雨污水地面散排現(xiàn)象；合流管未接入市政污水管，存在晴天污水直排河涌現(xiàn)象；合流污水排入村內(nèi)受納水體后，通過塘、庫溢流口排入市政管網(wǎng)；化糞池建設(shè)較為久遠(yuǎn)，不規(guī)范，對現(xiàn)狀管造成淤堵。

根據(jù)現(xiàn)場管線的摸查情況，烏涌流域除了城中村以及部分較為老舊區(qū)域，大部分小區(qū)或企事業(yè)單位內(nèi)部已有分流制的排水管網(wǎng)。為切實(shí)提高城鎮(zhèn)污水集中處理率，從源頭控制污水排放、規(guī)范排水戶行為，有效解決排水系統(tǒng)內(nèi)存在的雨污混流、錯(cuò)接亂排等問題，對老舊村社采用雨污分流處理。其中，烏涌流域排水單元達(dá)標(biāo)治理工程對13個(gè)村社進(jìn)行達(dá)標(biāo)改造，使其污水收集率及處理率均達(dá)到95%的目標(biāo)。工程內(nèi)容為：新建DN150-DN800污水管線約117.45km，新建檢查井4677座，錯(cuò)混接改造面積66.8hm2。

1 管網(wǎng)摸排方法

1.1 摸排思路

與以往區(qū)域性邊摸排邊施工的方式不同，本工程采用先摸排再施工的方式，先行確定整體管網(wǎng)系統(tǒng)分布，再進(jìn)行施工，避免返工。摸排前，首先需要確定摸排方向，整體思路為：以設(shè)計(jì)底圖為參照，分析需要治理的排水單元現(xiàn)狀管道系統(tǒng)情況，核心為分析現(xiàn)狀管網(wǎng)系統(tǒng)為什么形式。

管網(wǎng)形式一般分為2種：主管為完善的兩套管道系統(tǒng)，雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)齊全，存在問題主要為支管錯(cuò)接、混接、亂接、散排等；主管為雨污合流的一套系統(tǒng)，所有雨水、污水均通過此主管最終排至市政管網(wǎng)或河涌中。若為前者，摸排方向主要著重于排查兩套系統(tǒng)相關(guān)的支管及立管，對其排放水進(jìn)行溯源；若為后者，則根據(jù)現(xiàn)狀合流管定義為污水管以新建雨水系統(tǒng)或定義為雨水管以新建污水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路來對應(yīng)地排查雨水來源或污水來源。如設(shè)計(jì)存在遺漏，則根據(jù)現(xiàn)狀合流管改造的難易程度來定義其作為雨水管或者污水管使用；如現(xiàn)狀合流管為明渠、暗渠、明溝、暗溝等，則將其定義為雨水管以新建污水系統(tǒng)；如合流管為混凝土埋管或HDPE埋管，常規(guī)情況下雨水排口數(shù)量遠(yuǎn)少于污水排口，故此種情況一般將其定義為污水管以新建雨水系統(tǒng)。

1.2 摸排及溯源方式

確定摸排的方向后，下一步需要摸排確定管道走向及雨污溯源。以本工程為例，施工方式為將現(xiàn)狀合流管道定性為雨水管道，新建一條污水管道，則需要排查清楚新建管網(wǎng)的可實(shí)施性、現(xiàn)狀管網(wǎng)走向及所有污水排放來源。其中，現(xiàn)狀管網(wǎng)走向情況繁多復(fù)雜，項(xiàng)目部為根據(jù)現(xiàn)狀情況快速排查各管網(wǎng)走向，選擇不同的方式相結(jié)合，對管道的走向和管徑進(jìn)行快速定性。

1.2.1 摸排管道走向

首先，以設(shè)計(jì)圖紙底圖為依據(jù)對現(xiàn)狀管網(wǎng)走向進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核觀察井位及管向是否一致。存在不一致或圖紙未注明的管道時(shí)，采取以下幾種方式進(jìn)行排查：

(1)當(dāng)管網(wǎng)分布稀疏，井蓋均可打開時(shí)，采用人工撬井蓋觀察管向及管徑的方式確定管網(wǎng)走向及分布；(2)當(dāng)管網(wǎng)密集或井深較大無法肉眼看清管向時(shí)，采用QV管道潛望鏡進(jìn)行查看，通過高光拍照觀察管內(nèi)情況，通過紅外線測距確定此井到下井位的距離，以此核對連接的下井位位置，確定管道走向及分布；(3)當(dāng)存在暗井、暗管或暗渠無法判別管線走向的，如主管水量不大，可通過CCTV管道機(jī)器人下井查看，拍攝管內(nèi)情況，根據(jù)CCTV管道機(jī)器人的移動(dòng)距離及軌跡，確定管道走向；(4)當(dāng)存在暗渠、暗管且主管水量較大無法采用CCTV管道機(jī)器人下井查看時(shí)，可通過試劑標(biāo)定，通過傾倒可降解的顏料試劑或熒光試劑，并安排人手在管道下游方向的總排口查看，確定總排口位置后再向上返溯，最終確定管道走向；(5)當(dāng)井內(nèi)水位過高或淤堵無法查看井內(nèi)情況時(shí)，可通過“L型探桿”進(jìn)行水下探測，通過桿頭找到管口，提升至管口頂部以確定管道走向、埋深，再通過桿頭從下到上的距離來確定管道管徑大小，以此來排查下個(gè)井位的方位。

具體摸排方法匯總見表1。

表1 管網(wǎng)摸排方法匯總

1.2.2 污水溯源

為達(dá)到雨污分流目標(biāo)，需對所有污水源頭進(jìn)行追溯，確定所有污水全部收集至新建污水管道中。

居民區(qū)的污水來源主要表現(xiàn)為幾種形式：接戶污水管、現(xiàn)狀化糞池、散排污、陽臺(tái)水。其中，散排污主要通過新建污水管收集或街道辦、社區(qū)責(zé)令責(zé)任人整改的方式解決；陽臺(tái)水一般采用現(xiàn)狀合流立管作為污水立管接至污水管道中。新建一套雨水立管接至雨水管或散排至現(xiàn)狀明渠中。本研究主要著眼于情況復(fù)雜的地埋污水管溯源，如何在不同的排污類型中快速追溯，確定污水源頭。而在區(qū)域內(nèi)主管的管道走向及分布經(jīng)摸排全部確定后，即進(jìn)行污水溯源工作。

污水溯源一般選擇不下雨天氣、自下向上進(jìn)行，根據(jù)摸排結(jié)果從社區(qū)總排口向上排查污水來源方向，根據(jù)排查結(jié)果向各管道分支進(jìn)行污水溯源，無法確定水質(zhì)的采用氨氮試紙/試劑進(jìn)行測定或采用便攜式COD檢測儀進(jìn)行水質(zhì)檢測。追溯至住戶接戶管時(shí)，可通過觀察現(xiàn)狀井內(nèi)接戶管走向、外墻的外露接戶管位置及溝通住戶來確定污水排放信息。

需要注意的是，污水溯源因污水排放的時(shí)間不確定，故一般選擇在上午或傍晚生活用水高峰期進(jìn)行排查。根據(jù)排查結(jié)果進(jìn)行截污后，后續(xù)可選擇不下雨天氣對現(xiàn)狀雨水管進(jìn)行排查，查看是否有污水流過的痕跡，以此進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，達(dá)到雨污分流效果。

1.3 管理及實(shí)施方式

為快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行管網(wǎng)摸排，對現(xiàn)狀管網(wǎng)、污水排放點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，由項(xiàng)目部牽頭與各施工班組現(xiàn)場技術(shù)員共同成立摸排技術(shù)小組，統(tǒng)一進(jìn)行技術(shù)交底、現(xiàn)場示范，然后全面開展摸排工作。利用信息化管理方式，建立摸排臺(tái)賬，進(jìn)行在線文檔共享，摸排人員每天及時(shí)將各城中村摸排情況及問題點(diǎn)填入臺(tái)賬中，后方技術(shù)人員進(jìn)行圖紙復(fù)核，將有出入的部分填入文檔中。最終，所有管網(wǎng)摸排及污水溯源的情況全部填入表中，完成現(xiàn)狀村社排查工作。

現(xiàn)狀村社排查完成后，結(jié)合摸排情況，復(fù)核設(shè)計(jì)圖紙路由是否正確，統(tǒng)計(jì)圖紙需做調(diào)整的，然后據(jù)此情況對現(xiàn)場地形、建筑物進(jìn)行復(fù)核，確定是否存在新建管網(wǎng)的地形不符或與建筑物重合的現(xiàn)象。綜上，摸排及溯源全部完成后，將問題點(diǎn)反饋給設(shè)計(jì)單位進(jìn)行方案調(diào)整，并將新的方案進(jìn)行層層技術(shù)交底，極大地減少了施工過程中因現(xiàn)場條件受限對方案進(jìn)行調(diào)整所導(dǎo)致的施工滯緩現(xiàn)象。

2 管網(wǎng)改造思路

2.1 小區(qū)錯(cuò)混接改造思路

本工程存在4個(gè)有物業(yè)小區(qū)，現(xiàn)狀具有成型的雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)，但存在支管錯(cuò)接亂搭、散排污及私接暗排問題，對管道摸排、污水溯源及居民協(xié)調(diào)方面要求較高。有物業(yè)小區(qū)的管網(wǎng)施工后成品通常由小區(qū)物業(yè)接收，故摸排、施工及完工期間需做好與物業(yè)的對接，以方便前期摸排及后期移交工作。

錯(cuò)混接改造主要針對各住戶的接戶管改造，因住戶接戶管位置分布于房屋四周，改造時(shí)可就近接至附近污水井中。當(dāng)接戶管密集分布于一處時(shí)，可新建一座預(yù)制塑料井或磚砌方井進(jìn)行匯合，再采用較大管徑的PVC管接至污水井中。當(dāng)合流接戶管區(qū)域無污水井或無路由接至污水井時(shí)，可在此合流管線進(jìn)入雨水系統(tǒng)主管前尋找附近污水井，在雨水井低處開孔(為確保用水高峰期污水不會(huì)溢流到下管口，視污水流量大小設(shè)置溢流高度，一般開孔底高程低于下管口底高程10cm～20cm)新建管道接至污水井中，雨期的雨水可通過原溢流口排放雨水[2]。

2.2 城中村達(dá)標(biāo)治理思路

本工程存在9個(gè)無人管養(yǎng)城中村，現(xiàn)狀均為一套合流排水系統(tǒng)。因暗渠較多，管線復(fù)雜，故本項(xiàng)目的做法為現(xiàn)狀合流管作為雨水管，新建一套污水系統(tǒng)單獨(dú)截污，以達(dá)到雨污分流目的[3]。

因新建污水管通常深度較大，除進(jìn)行現(xiàn)狀管網(wǎng)摸排及污水溯源外，還需對新建管道的關(guān)鍵交叉點(diǎn)提前進(jìn)行設(shè)計(jì)管線校核，避免出現(xiàn)重要路由因地形變動(dòng)或新建構(gòu)筑物而無法使用，導(dǎo)致已施工管網(wǎng)大范圍返工的情況。

城中村管網(wǎng)施工因涉及范圍較廣，存在較多不確定因素，故施工前應(yīng)保障現(xiàn)狀市政管網(wǎng)正常運(yùn)行為原則組織實(shí)施。先梳理新建管網(wǎng)需接駁現(xiàn)狀管網(wǎng)情況，再按接入接駁口劃分施工小系統(tǒng)，織網(wǎng)成片，從接駁口逆向施工，由下游往上游施工，先主管再支管。完成施工小系統(tǒng)管網(wǎng)后，再進(jìn)行現(xiàn)狀管網(wǎng)錯(cuò)接亂搭改造及新建接戶管施工。

2.3 管網(wǎng)施工方式

管道施工流程一般為：主管道施工→支管道施工→錯(cuò)接亂搭改造→管道接駁施工。

管道施工先進(jìn)行路面切割，再用液壓反鏟破除；溝槽支護(hù)根據(jù)管道埋設(shè)深度及土質(zhì)情況分為板式支護(hù)、槽鋼和鋼板樁支護(hù)。溝槽開挖及回填根據(jù)作業(yè)面特點(diǎn)采用液壓反鏟或全人工進(jìn)行分層開挖與回填，根據(jù)回填部位采用電動(dòng)平板夯實(shí)或小型震動(dòng)碾壓實(shí)。

管道基礎(chǔ)根據(jù)地基承載力測定情況確定處理方式，常規(guī)為混凝土管采用碎石砂墊層及混凝土管座，塑料管及鋼管采用中粗砂墊層。混凝土管座施工采用方形中空預(yù)制墊塊將管道放置其上，保證管道下方混凝土厚度，確保管座得以一次澆筑完成。

待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行管道鋪設(shè)。將管節(jié)平穩(wěn)吊下，平移到排管的接口處，用刷子將接縫部位仔細(xì)刷凈，將清潔的膠圈人工套入插口端，緩緩地楔入鋼筋混凝土管上，膠圈不要超過止膠臺(tái)，保持位置準(zhǔn)確。調(diào)整管節(jié)的標(biāo)高和軸線，然后用手動(dòng)葫蘆將管子的插口慢慢拉入承口，在拉入的過程中，管節(jié)仍需懸吊著，以降低緊管時(shí)的拉力，管節(jié)拉緊后，調(diào)整管子的軸線和標(biāo)高。管道就位后，為防止?jié)L管，應(yīng)在管兩側(cè)適當(dāng)加兩組四個(gè)楔形預(yù)制混凝土墊塊進(jìn)行固定。

鋼筋混凝土管接口處理及管座澆筑：鋼筋混凝土管采用橡膠圈連接，污水接口采用瀝青油膏或防水砂漿處理，要求頂壓均勻密實(shí)，及時(shí)校正。接口完成后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管道包封立模，要求模板安裝牢固穩(wěn)定，接縫平順密實(shí)并涂滿脫模劑。混凝土采用罐車運(yùn)至現(xiàn)場澆筑，澆筑前用純水泥漿涂刷管身以保證粘結(jié)度，澆筑時(shí)從管道兩側(cè)錯(cuò)開運(yùn)行，振搗均勻確保管底密實(shí)飽滿。

詳細(xì)施工流程參見圖1。

圖1 管網(wǎng)施工工序流程

3 實(shí)施效果

通過更改摸排方式迅速進(jìn)行管網(wǎng)摸排及污水溯源，根據(jù)施工環(huán)境及改造方式的不同，建立相應(yīng)的立體、清晰的系統(tǒng)思路。根據(jù)研究內(nèi)容成立技術(shù)小組，統(tǒng)一交底、示范，信息化統(tǒng)計(jì)及管理，多點(diǎn)并進(jìn)，快速、準(zhǔn)確完成問題梳理及解決。

根據(jù)本工程的實(shí)際情況及重要性，針對各城中村不同的管渠情況及污水源頭綜合性地利用CCTV管道機(jī)器人、QV管道潛望鏡、L型探桿及化學(xué)試劑等摸排及溯源方式，使施工隊(duì)伍得以快速鋪展開作業(yè)面，多點(diǎn)施工且互不沖突。此外，所有污水排放點(diǎn)得以精確溯源，避免了后期因水質(zhì)認(rèn)定不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的重復(fù)摸排及返工問題，有效地提高了工程收尾效率。

通過施工過程中的閉水試驗(yàn)檢測可以發(fā)現(xiàn)，管道滲水情況得到了有效控制，滲水率明顯低于25m3/(24h·km)。施工完成后，通過CCTV管道機(jī)器人及污水返溯發(fā)現(xiàn)，工程有效地完成了雨污分流，管道質(zhì)量良好且無Ⅱ級(jí)缺陷，雨水管總口晴天無污水，常流水樣檢測氨氮含量低于5mg/l，其他污染物排放濃度也符合當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)要求。

通過對管網(wǎng)摸排、管網(wǎng)改造的思路及方法研究，解決了以往施工過程中存在的難題，保證施工安全、質(zhì)量的前提下大大提高了施工效率，減少了人員、機(jī)械的投入成本，效果較好。

4 結(jié)語

烏涌流域排水單元達(dá)標(biāo)治理工程的研究解決了傳統(tǒng)管網(wǎng)施工中效率低、易返工或圖紙調(diào)整造成進(jìn)度滯緩等問題，節(jié)約了人力、物力，降低了施工工期。此方法經(jīng)歸納目前已經(jīng)趨于成熟，管網(wǎng)摸排、管網(wǎng)改造的思路、方法變得精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化，可為類似工程的施工提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，目前國內(nèi)大力推行水環(huán)保建設(shè)，將此方法成功地運(yùn)用到水務(wù)工程建設(shè)中，加快雨污分流的施工效率，將會(huì)為水環(huán)境生態(tài)建設(shè)提供較好的解決方案。但本論文仍存在部分需深入研究的地方，如：如何更深入地應(yīng)用軟件或程序使得信息化管理更加便捷，信息共享更加易懂；如何防止或排查施工過程中居民的私接亂搭；如何對大面積區(qū)域管網(wǎng)均為暗溝、暗渠進(jìn)行排查等等。