工業(yè)廠區(qū)給排水地下管網(wǎng)布置的研究

王真

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

大型工業(yè)聯(lián)合體相應(yīng)給排水地下管網(wǎng)（以下簡稱地管）通常包含兩部分，即全廠性地管連接各裝置（一級地管）與裝置地管設(shè)計(jì)（二、三級地管）。其中一級地管負(fù)責(zé)各裝置邊界線外的整個(gè)廠區(qū)地管設(shè)計(jì)，而二級地管是負(fù)責(zé)裝置內(nèi)道路兩邊主地管連通裝置駐地管與整個(gè)廠區(qū)地管（一級地管），三級地管負(fù)責(zé)連通裝置主地管即二級地管與各單體。大型工業(yè)廠區(qū)地下管網(wǎng)有復(fù)雜的系統(tǒng)，包含很多種類與數(shù)量，一般由多家單位共同完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，而且整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)周期中設(shè)計(jì)工作一直貫穿其中[1]。為了保障項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度節(jié)省資金，更好地滿足項(xiàng)目施工現(xiàn)場需求，通常實(shí)施“地下管網(wǎng)先行”的思想。因地下管網(wǎng)參與設(shè)計(jì)單位多，地下管網(wǎng)先行因外圍交接點(diǎn)存在不確定性條件，此種情況下要動態(tài)化調(diào)整管網(wǎng)總圖布置、裝置進(jìn)出口條件以及水平衡，實(shí)際設(shè)計(jì)工作中管道與建筑物、管架基礎(chǔ)、管道間等存在相互碰撞的調(diào)整問題，使得工業(yè)廠區(qū)要重視地下管網(wǎng)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)與復(fù)雜性。

1 工業(yè)廠區(qū)地管智能化管理思路

工業(yè)廠區(qū)地管中，電力、通信線路直接連接生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)，通常在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中控制電氣與通信系統(tǒng)運(yùn)行。然而供熱、自來水、消防及污水等管線運(yùn)行缺乏配套的檢修管理系統(tǒng)。實(shí)際工作中，為了加強(qiáng)廠區(qū)地管控制，保障地管系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)運(yùn)行故障，檢修過程中精準(zhǔn)明確管線部位，其他地下設(shè)施不會受損而且也不會影響其他作業(yè)，以此全面提升維修效率減小系統(tǒng)故障概率[2]。其中，根據(jù)集中管理控制思路設(shè)計(jì)運(yùn)行管理系統(tǒng)，采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)全面呈現(xiàn)集控室運(yùn)行系統(tǒng)畫面與參數(shù)，操作控制現(xiàn)場在線設(shè)備，還可更好地統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。此過程中，基于熱網(wǎng)、自來水、消防水及防水等系統(tǒng)構(gòu)建運(yùn)行管理系統(tǒng)，管理檢修系統(tǒng)借助BIM技術(shù)設(shè)計(jì)完善動態(tài)化管理系統(tǒng)，利用三維圖形可視化管理滴灌，便于管理追溯與計(jì)劃檢修；保護(hù)管理系統(tǒng)是保護(hù)設(shè)施的設(shè)置加強(qiáng)許可、監(jiān)控與考核等管理措施，更好地保護(hù)地下管網(wǎng)不收到破壞。實(shí)際工作中要注意，在同一管理平臺中建立3個(gè)系統(tǒng)，以共享信息，保障實(shí)際運(yùn)行效果。

2 給排水系統(tǒng)分類

大型工業(yè)廠區(qū)給排水滴灌系統(tǒng)主要包含給水與排水兩大系統(tǒng)。為了提高水資源使用效率保護(hù)環(huán)境，秉承“量水而行”的原則，全面把控整個(gè)廠區(qū)給排水地管系統(tǒng)劃分及原則。如果沒有明確劃分地管系統(tǒng)，就會造成水質(zhì)與水溫不同的水一起混用與混排，為項(xiàng)目安全與環(huán)境保護(hù)埋下了隱患。因而設(shè)計(jì)給排水地管過程中，合理劃分系統(tǒng)是首要任務(wù)。

2.1 給水系統(tǒng)劃分

工業(yè)廠區(qū)給水系統(tǒng)劃分過程中，要深入了解針對聞喜東鎮(zhèn)污水處理廠項(xiàng)目國家制定的水資源管理機(jī)制、總量控制指標(biāo)、年平均水資源耗損指標(biāo)與用水標(biāo)準(zhǔn)等，秉承盡可能減少一次用水量的原則，盡可能使用回用水節(jié)省水資源，有限回收并使用可回水與有綜合使用價(jià)值的廢水[3]。結(jié)合各裝置不同水質(zhì)、水溫與水壓要求，還要參考各裝置不同生產(chǎn)性質(zhì)、規(guī)模與耐火等級等因素，將廠區(qū)給水系統(tǒng)劃分成原水、生活與生產(chǎn)、臨時(shí)高低壓消防、循環(huán)給水、循環(huán)回水以及再生水等系統(tǒng)。其中，生產(chǎn)給水系統(tǒng)又包含低壓生產(chǎn)給水與高壓生產(chǎn)給水系統(tǒng)。實(shí)際工作中結(jié)合不同用水需求，適當(dāng)?shù)卦黾?、減少或合并給水系統(tǒng)。

2.2 排水系統(tǒng)劃分

工業(yè)廠區(qū)地管排水系統(tǒng)，秉承清污與污污分流、分級控制、分質(zhì)處理思想。所有污水與清凈廢水通過處理后都可回收利用，一般環(huán)境水體中不會直接排入無污水。通過深度處理后，處理后污水與各裝置清凈廢水都可再回收使用。濃鹽水的處理要提高其濃度，充分提高可利用水資源回收使用效率[4]。廠區(qū)排水系統(tǒng)具體包含生活污水、生產(chǎn)污水、生產(chǎn)清凈下水、初期污染雨水及清凈雨水等系統(tǒng)，其中生產(chǎn)污水系統(tǒng)又包含油污水與氣化污水系統(tǒng)，而生產(chǎn)清凈下水系統(tǒng)也可劃分為循環(huán)水排污水與鍋爐排污水系統(tǒng)等。結(jié)合實(shí)際處理要求，適當(dāng)?shù)卦鰷p或合并排水系統(tǒng)。

3 地管給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)

工業(yè)廠區(qū)給排水地管整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)周期，設(shè)計(jì)工作貫穿其中，為了確保順利完成地管設(shè)計(jì)，要重視設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作，通常由項(xiàng)目總設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。給排水地管設(shè)計(jì)前與設(shè)計(jì)過程中，總設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)市政管理管理部門、各裝置設(shè)計(jì)院與公輔項(xiàng)目設(shè)計(jì)院等的地管外圍交接點(diǎn)、總圖布置、水平衡及全廠以及地管外部協(xié)調(diào)等工作，還要協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)院內(nèi)部各專業(yè)，如廠區(qū)一級地管與裝置內(nèi)部地管協(xié)調(diào)，其具體內(nèi)容如下[5]。

3.1 協(xié)調(diào)地管外圍交接點(diǎn)

工業(yè)廠區(qū)給排水地管設(shè)計(jì)工作中，部分廠區(qū)外圍給排水市政管理不夠完善，甚至處于規(guī)劃期階段。實(shí)際施工中，為了明確管網(wǎng)外圍交接點(diǎn)的界區(qū)條件，組織相關(guān)協(xié)調(diào)會是十分必要的。通常，設(shè)計(jì)人員為總設(shè)計(jì)院與公輔項(xiàng)目設(shè)計(jì)院協(xié)同設(shè)計(jì)，業(yè)主與市政管委會專業(yè)人員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)溝通，以此明確廠區(qū)地管的外圍交接點(diǎn)，獲得準(zhǔn)確的原水、雨水及污水等管道接入排出點(diǎn)坐標(biāo)、標(biāo)高、溫度、壓力、流量、管徑與管道材質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)[6]。該協(xié)調(diào)會應(yīng)提供會議紀(jì)要，為地管設(shè)計(jì)提供重要的參考。地管外圍交接點(diǎn)的協(xié)調(diào)，召開協(xié)調(diào)會發(fā)揮著重要的作用，如果沒有做好協(xié)調(diào)工作，那么后期管線設(shè)計(jì)走線與管徑等就會出現(xiàn)偏差，造成地管設(shè)計(jì)被迫重新返工設(shè)計(jì)，甚至廠區(qū)內(nèi)部給水系統(tǒng)無法正常進(jìn)入廠區(qū)，也不能順利排出污廢水，企業(yè)正常運(yùn)行受到嚴(yán)重的干擾。

3.2 協(xié)調(diào)總圖布置與水平衡

工業(yè)廠區(qū)給排水地管設(shè)計(jì)工作中，結(jié)合水量與材質(zhì)要求準(zhǔn)確計(jì)算地管管徑?？倛D布置圖設(shè)計(jì)中，明確給排水地管走向、坐標(biāo)與標(biāo)高等因素，因而通過交流，地管設(shè)計(jì)中總圖布置與水平圖經(jīng)過各裝置設(shè)計(jì)院簽字確認(rèn)，其能夠?yàn)楣芫W(wǎng)設(shè)計(jì)提供重要參考。因伴隨設(shè)計(jì)的深入，要動態(tài)化調(diào)整總圖布置與水平衡，因而針對總圖布置與水平衡要召開多次協(xié)調(diào)會，明確地管設(shè)計(jì)條件。因此，地管設(shè)計(jì)工作很大程度上是基于反復(fù)變動而不斷深入的[7]。

3.3 外部協(xié)調(diào)廠區(qū)一級地管

地管設(shè)計(jì)工作中，各設(shè)計(jì)單位間缺乏明確工作界面，以此相互推諉責(zé)任而且工作效率不高，無法獲得準(zhǔn)確的工程量與造價(jià)，給排水設(shè)施設(shè)不符合實(shí)際施工，無法打通地管，項(xiàng)目無法成功開車，因而要召開一級地管協(xié)調(diào)會解決這些問題。首次協(xié)調(diào)會上，首先要界定工作界面，通常由公輔項(xiàng)目設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)各裝置區(qū)域外給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，各裝置設(shè)計(jì)院完成內(nèi)部給排水管道設(shè)計(jì)。裝置界區(qū)線外1m處各裝置給排水地管交接，道路上不能交接。進(jìn)入界區(qū)后，設(shè)計(jì)院應(yīng)將在線計(jì)量儀表設(shè)置在一次、二次用水及循環(huán)水管道上，并將獲得的數(shù)據(jù)傳送到兒歌裝置控制室顯示與記錄，與公輔項(xiàng)目銜接部位設(shè)置切斷閥，裝置界區(qū)外第一檢查井部位進(jìn)行無壓管道交接。同時(shí)，在協(xié)調(diào)會上，各裝置設(shè)計(jì)院確認(rèn)并會簽公輔項(xiàng)目設(shè)計(jì)院或總體設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的分工界面，以為地管設(shè)計(jì)提供可靠參考。地管設(shè)計(jì)工作到一定階段后，要再次召開協(xié)調(diào)會，各裝置設(shè)計(jì)院確認(rèn)會簽本單位提出而且或公輔項(xiàng)目設(shè)計(jì)院復(fù)核統(tǒng)一后的相關(guān)交接點(diǎn)信息，為順利進(jìn)行地管設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。

3.4 內(nèi)部協(xié)調(diào)會

廠區(qū)一級地管平面布局包含地上與地下各專業(yè)空間布局與規(guī)劃，為了降低設(shè)計(jì)交叉與碰撞，提管架開始土建施工前，各專業(yè)布局方案、管架基礎(chǔ)、道路兩側(cè)地管及電纜隧道等部位初步成型，召開內(nèi)部協(xié)調(diào)會。此次會議旨在討論并解調(diào)各專業(yè)空間布局存在的交叉與碰撞性問題，充分討論協(xié)商后，明確局部調(diào)整管架的跨距，還有給排水專業(yè)調(diào)整與管架基礎(chǔ)雨水井、消防栓與閥門井等[8]。內(nèi)部協(xié)調(diào)會也會有會議紀(jì)要，各參會人員通過會簽確認(rèn)以此為后期地管設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

3.5 內(nèi)部地管協(xié)調(diào)

初步確定廠區(qū)一級排水管網(wǎng)平面布局后，裝置內(nèi)部地管協(xié)調(diào)會的召開非常必要，可以為二三級地管預(yù)留接管部位，并在經(jīng)過裝置單體設(shè)計(jì)人員確認(rèn)后確保能順利開展地管設(shè)計(jì)工作。

4 廠區(qū)地管設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

4.1 明確首頁圖

地管設(shè)計(jì)工作中，為了統(tǒng)一設(shè)計(jì)院排水系統(tǒng)與設(shè)施表示方法，要在首頁圖中明確規(guī)定，同時(shí)在圖紙上標(biāo)注清楚。

4.2 合理做好地管平面布置

地管平面布置過程中，要充分考慮地管用途、相互關(guān)系與相互間的影響。各類管道平面排列沒有交叉，與道路或建筑物平行排列，盡可能減少交叉；干管要靠近主裝置與支管連接較多的一側(cè)；設(shè)備或管廊基礎(chǔ)下方不能鋪設(shè)地管。

4.3 管道豎向設(shè)計(jì)

地管埋深設(shè)計(jì)工作中，要充分考量最大冰凍線影響，通常給水管最小管頂覆土不能高于冰凍線0.3m。地管安全運(yùn)行狀態(tài)下，可在冰凍線以上埋設(shè)排水管網(wǎng)。

4.4 所選管材

實(shí)際施工中結(jié)合項(xiàng)目所在地地質(zhì)與交通運(yùn)輸?shù)惹闆r，參考施工現(xiàn)場水質(zhì)、水溫、水壓與業(yè)主等實(shí)際需求，綜合考量合理選擇管材。

4.5 設(shè)計(jì)出圖相關(guān)注意事項(xiàng)

眾所周知，設(shè)計(jì)圖中地面標(biāo)高為絕對標(biāo)高，排水管與管頂平接，無壓管標(biāo)管內(nèi)底、有壓管標(biāo)管中心、排水檢查井井底及排出管管內(nèi)底等標(biāo)高。因工業(yè)廠區(qū)建設(shè)面積法，一張地下管網(wǎng)布置圖無法詳細(xì)呈現(xiàn)項(xiàng)目施工所需相關(guān)信息如標(biāo)高、坐標(biāo)、管道長度、管徑與尺寸等，因而要結(jié)合地形與管道不足等因素合理劃分整個(gè)廠區(qū)地管布置圖，分成不同區(qū)域分別出圖并標(biāo)明區(qū)域位置。

4.6 調(diào)整配合施工現(xiàn)場

項(xiàng)目建設(shè)中，如果實(shí)際施工不符合總圖標(biāo)高時(shí)，使得部分管線覆土不足或埋深較大。因而設(shè)計(jì)人員要實(shí)時(shí)關(guān)注項(xiàng)目施工現(xiàn)場情況以此調(diào)整設(shè)計(jì)圖，有效記錄圖紙與實(shí)際施工存在的差異，為項(xiàng)目竣工提供充足資料。項(xiàng)目施工中，還要結(jié)合項(xiàng)目施工進(jìn)度，施工企業(yè)應(yīng)用鋼板封堵措施加強(qiáng)保護(hù)待定管線留頭，以防堵塞管道，交接工作確定后方可進(jìn)入下一環(huán)節(jié)施工。

5 廠區(qū)地管保護(hù)管理系統(tǒng)

工業(yè)廠區(qū)建立地管保護(hù)系統(tǒng)，旨在更好地保護(hù)供熱、供水、消防、污水、電力及通信等線路，以防出現(xiàn)非自身運(yùn)行或檢修造成的故障，加強(qiáng)外部開挖、沖擊或碾壓等引起管線受損的管控。實(shí)際工作中，地管保護(hù)管理要做好以下4項(xiàng)工作。

5.1 加強(qiáng)管理地管地面標(biāo)志物

為了更好地保護(hù)地管，明確電纜與光纜等敷設(shè)地面規(guī)范設(shè)置標(biāo)志樁，而且電纜與光纜敷設(shè)還要符合鋪砂蓋磚的要求。因地面檢查井可用于標(biāo)志物，因而供熱、供水、消防與污水等管線通常不用再設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志物，如果管線距離檢查井有一定的距離，可設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志樁。實(shí)際工作中，要注意以下3方面管理內(nèi)容：①加強(qiáng)管理電纜與光纜項(xiàng)目施工管理，做好鋪砂蓋磚的同時(shí)依照規(guī)定設(shè)置保護(hù)標(biāo)志樁。②嚴(yán)格管理供熱、供水、消防及污水等管線檢查井施工，施工標(biāo)高符合周邊地坪要求，不能遮掩或突出地面較高，還要保障項(xiàng)目施工質(zhì)量。③日常維護(hù)也是非常必要的，加強(qiáng)保護(hù)樁與檢查井保護(hù)，一旦受損要及時(shí)進(jìn)行維修。

5.2 嚴(yán)格落實(shí)地管區(qū)域管理

廠區(qū)地管布置過程中，地面施工許可審批要嚴(yán)格制定地管區(qū)域作業(yè)許可管理制度，明確哪些作業(yè)不屬于可審批范圍，哪些可獲得審批。地管保護(hù)管理系統(tǒng)中，作業(yè)許可審批流程的設(shè)置至關(guān)重要，如果地管區(qū)域開展動土作業(yè)或其他作業(yè)會損壞地管，應(yīng)先設(shè)置內(nèi)部審批辦理流程，通過審批后才能施工。

5.3 合理監(jiān)控地管區(qū)域

地管保護(hù)管理系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)加大監(jiān)督力度，該監(jiān)控系統(tǒng)安裝于地下管道區(qū)域，配置相應(yīng)的廣播系統(tǒng)。如果工作人員發(fā)現(xiàn)地管作業(yè)不符合規(guī)定，要及時(shí)利用廣播喊話制止，以防破話地下管網(wǎng)，以降低地管非本體故障受損的概率。

5.4 建立健全考核管理系統(tǒng)

為了保障地管穩(wěn)定運(yùn)行、順利檢修與保護(hù)管理，地管保護(hù)管理系統(tǒng)中考核管理體系的建立非常必要?？茖W(xué)制定考核機(jī)制，系統(tǒng)自動考核運(yùn)行與檢修等人員不符合規(guī)定的操作行為，自動評估地管保護(hù)區(qū)域中非許可作業(yè)操作行為，以此有效管理地管區(qū)域。

6 結(jié)語

綜上所述，給排水排管設(shè)計(jì)工作非常重要，具有一定煩瑣性。實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員要具備豐富經(jīng)驗(yàn)，很強(qiáng)的溝通能力與責(zé)任心，精細(xì)化做好項(xiàng)目設(shè)計(jì)，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水與節(jié)省投資的目標(biāo)，保障工業(yè)廠區(qū)地下管網(wǎng)安全運(yùn)行。