福州四城區(qū)城市排水管網(wǎng)改擴(kuò)建工程建設(shè)技術(shù)探討

林修詠

（福州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司，福建 福州）

隨著《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019-2021 年）》《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》等文件的印發(fā)，排水管網(wǎng)改擴(kuò)建工程已經(jīng)成為當(dāng)前城市建設(shè)的重要任務(wù)。排水管網(wǎng)優(yōu)化建設(shè)，可改善城市居住環(huán)境，促進(jìn)城市發(fā)展、提高污水處理廠的運(yùn)行效率、符合當(dāng)下中國(guó)“雙碳”發(fā)展方向。本文旨在分析近幾年福州改擴(kuò)建工程的工作經(jīng)驗(yàn)，為排水管道改擴(kuò)建工程提供實(shí)施依據(jù)。

1 工程現(xiàn)狀與重難點(diǎn)

福州四城區(qū)現(xiàn)有市政排水管網(wǎng)2 522 km，其中污水管網(wǎng)約900 km，經(jīng)排查，管道存在破損、堵塞、管徑小、管道系統(tǒng)混亂、清污不分、污水外滲、污水廠進(jìn)水濃度偏低等問(wèn)題。截至2020 年，排水管網(wǎng)修復(fù)工程已完成2 217 km 管網(wǎng)修復(fù)工作，完成50 881 戶(hù)排查建檔；源頭雨污分流已完成42.54 km。福州市在管網(wǎng)改擴(kuò)建方面已有成效，但還面臨著如下難點(diǎn)：

（1） 老舊管網(wǎng)改造難：由于交通、管綜、產(chǎn)權(quán)所屬等原因，嚴(yán)重病害管道改造難度大。

（2） 雨污分流難：老舊小區(qū)內(nèi)部管線混亂、市政管道錯(cuò)節(jié)混接等問(wèn)題嚴(yán)重。

（3） 管網(wǎng)管理難：智慧平臺(tái)應(yīng)用范圍小，資產(chǎn)管理流程繁瑣，監(jiān)測(cè)儀表壽命短等問(wèn)題。

2 難點(diǎn)的解決方案

2.1 老舊管網(wǎng)改造修復(fù)方案

（1） 結(jié)構(gòu)性缺陷：污水≥3 處、雨水≥5 處；貫穿性缺陷管段；結(jié)構(gòu)性嚴(yán)重病害管段，原則上采用開(kāi)挖換管，或整段非開(kāi)挖修復(fù)。

（2） 樹(shù)根長(zhǎng)入管道內(nèi)，切除樹(shù)根后需再做排查，并進(jìn)行相應(yīng)修復(fù)，后期定期復(fù)查。

（3） 下列病害原則上暫定無(wú)需修復(fù)：a.接口處管材切除時(shí)不齊整，無(wú)水滯、脫節(jié)的；b.管道起伏，過(guò)水能力影響不大的；c.雨水砼管的輕微裂縫，但無(wú)滲漏；d.塑料管段變形，但未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞、折痕，可不修復(fù)或局部鋼內(nèi)襯。

（4） 管徑≥1 000 的管段，原則上采用人工入管非開(kāi)挖修復(fù)，采用不銹鋼套環(huán)或不銹鋼雙脹環(huán)等方式。

管道病害與修復(fù)方式見(jiàn)圖1。

圖1 管道病害與修復(fù)方式

2.2 雨污分流改造方案

（1） 對(duì)于沿街店面污水直排雨水管的情況，可至上游增設(shè)污水支管，并設(shè)餐飲隔油池。

（2） 對(duì)于小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、工廠等集中排污混接入雨水管的，在混接點(diǎn)處改接入污水管。市政道路缺少污水管的，增設(shè)污水管。

（3） 對(duì)雨水管截流至污水管的，在雨水管改造無(wú)污水匯入后，將截流管封堵廢除。

（4） 對(duì)污水管溢流口排入雨水管或排入河道的，在原溢流口處增設(shè)閘門(mén)。

（5） 對(duì)沿河截污管設(shè)備滲漏導(dǎo)致河水倒灌的，對(duì)截污設(shè)備進(jìn)行改造。

2.3 管網(wǎng)資產(chǎn)管理方案

建設(shè)智慧管網(wǎng)一張圖平臺(tái)，布置流量、水位、水質(zhì)檢測(cè)點(diǎn)。聯(lián)動(dòng)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)- 污水處理廠聯(lián)動(dòng)響應(yīng)機(jī)制。動(dòng)態(tài)分析排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀與可能存在的問(wèn)題，為管網(wǎng)的運(yùn)維提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 案例分析

以福州改擴(kuò)建項(xiàng)目的國(guó)貨東路為例（見(jiàn)圖2），該道路總長(zhǎng)約1 500 m，有雨水管道DN300～1 200 共4 000 m，有三四級(jí)缺陷104 處，污水管道DN300～1 800 共4 700 m，有三四級(jí)缺陷共126處，管道主要缺陷為破裂、變形、錯(cuò)口等；有25 處混接點(diǎn)，多為餐飲廢水排入和小區(qū)污水錯(cuò)接。

圖2 國(guó)貨東路局部錯(cuò)混接改造分布

此外，將深度排查成果進(jìn)行數(shù)字化建檔后，發(fā)現(xiàn)道路排水系統(tǒng)還存在著諸如管道斷層、管網(wǎng)逆坡、大管套小管等系統(tǒng)性問(wèn)題（見(jiàn)圖3）。

圖3 排水管網(wǎng)系統(tǒng)性分析診斷

改擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)：針對(duì)管道破裂，采用點(diǎn)狀CIPP修復(fù)，針對(duì)嚴(yán)重破損，塌陷和變形病害，優(yōu)先采用開(kāi)挖修復(fù)。針對(duì)系統(tǒng)性管道問(wèn)題，結(jié)合福州排水專(zhuān)規(guī)和水量復(fù)核，對(duì)管道進(jìn)行開(kāi)挖重建。共實(shí)施開(kāi)挖換管585.2 m，點(diǎn)狀CIPP 修復(fù)59.7 環(huán)，新建檢查井26 座，經(jīng)過(guò)改擴(kuò)建后交付運(yùn)營(yíng)單位，管道信息錄入至排水運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，用于后期管道的日常巡檢與維護(hù)。詳見(jiàn)圖4。

圖4 福州排水運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)一張圖

4 改擴(kuò)建工程技術(shù)路線

結(jié)合福州排水管網(wǎng)改擴(kuò)建的建設(shè)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)改擴(kuò)建工程的技術(shù)路線如下：

（1） 管網(wǎng)系統(tǒng)梳理。結(jié)合上層規(guī)劃，梳理管網(wǎng)系統(tǒng)，已重要節(jié)點(diǎn)劃分排水分區(qū)，逐步分析管網(wǎng)系統(tǒng)性問(wèn)題，結(jié)合提質(zhì)增效工程，合理制定污水廠進(jìn)水廠的水質(zhì)和提高收集率的建設(shè)目標(biāo)[1]。

（2） 開(kāi)展排水管網(wǎng)深度排查，建立排水管網(wǎng)資產(chǎn)管理平臺(tái)。城市內(nèi)的綜合管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，管道錯(cuò)接混接、缺陷等問(wèn)題較多。管網(wǎng)的深度排查是項(xiàng)目建設(shè)的先決條件，內(nèi)容包括：清淤、溯源、CCTV 檢測(cè)、錯(cuò)混接排查、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、排水戶(hù)建檔、管網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)字化等[2]。

（3） 管網(wǎng)改造和擴(kuò)建工程。排查結(jié)果分類(lèi)：管網(wǎng)空白區(qū)、排水能力不足、管道病害、雨污合流、錯(cuò)接混接等。設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合上層規(guī)劃、復(fù)核水力計(jì)算、制定合理方案提高管網(wǎng)輸水能力，對(duì)改造困難的合流制片區(qū)，因地制宜的確定截流方案[3]。還應(yīng)考慮到施工可行性，靈活應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，如采用紫外光固化、管道內(nèi)涂層等非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)，提高改造的效率和質(zhì)量。

（4） 建立智慧化管網(wǎng)系統(tǒng)與管道維護(hù)。智慧排水系統(tǒng)是長(zhǎng)期運(yùn)維的保障，主要內(nèi)容有：a.管網(wǎng)與泵站的維護(hù)；b.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀況；c.制定針對(duì)極端天氣和突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，確保在緊急情況下能夠快速響應(yīng)和處理[4]；d.建立排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，收集、分析和整理運(yùn)維數(shù)據(jù)，為排水管網(wǎng)的優(yōu)化和維護(hù)提供支持[5]。改擴(kuò)建工程技術(shù)路線見(jiàn)圖5。

圖5 改擴(kuò)建工程技術(shù)路線

5 結(jié)論與建議

由于管網(wǎng)改擴(kuò)建工程存在改造難度大、雨污分流難度大、管理難度大等問(wèn)題。在工程中應(yīng)從系統(tǒng)的梳理、深度排查、合理的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)與智慧化管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)等方面入手，提高排水管網(wǎng)改擴(kuò)建的工程效率與建設(shè)質(zhì)量。

政府可加大對(duì)排水管網(wǎng)建設(shè)的投入和支持力度，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)的投入，推動(dòng)新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，為排水管網(wǎng)建設(shè)提供保障。規(guī)范排水管網(wǎng)的建設(shè)和使用，提高排水管網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性。加強(qiáng)對(duì)排水管網(wǎng)建設(shè)的監(jiān)管和管理，加強(qiáng)對(duì)排水管網(wǎng)的日常監(jiān)測(cè)和維護(hù)，延長(zhǎng)管網(wǎng)的使用壽命。