康平地区道路积水改善工程设计探讨

俞蓓琼

（上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市 200092）

0 前言

上海市濒江临海，地势低平，康平地区部分路段排水管道建设年代较久，管径偏小，存在瓶颈、水流不畅，水力条件差等情况，暴雨来临时相应路段及地块积水严重，给该地区的生产、生活等带来诸多不便。康平地区由于其区域位置较为特殊，道路积水改善工程设计重点必须在兼顾交通组织的同时，综合考虑周边环境、各种地下管线、部分优秀历史建筑，以及道路两侧上百年法国梧桐树的保护等，确定可实施性较强的设计方案。

1 地区积水原因

康平地区隶属于肇嘉浜排水系统，该系统位于上海市中部，是上海市中心城区泄水范围最大的排水系统，总服务面积为736 hm2，采用雨污合流排水体制，系统改造工程始于上世纪90年代末。目前系统内合流泵站、合流总管已达规划要求，但系统内还有许多路段的排水管道尚未按规划实施。暴雨期间处于系统上游的康平地区多条路段（如宛平路、康平路、建国西路等）均不同程度存在积水情况。主要原因有以下几方面：

（1）肇嘉浜排水系统面积大，汇流时间长，系统上游的康平地区抗风险能力较低，防汛安全能力薄弱；

（2）相邻排水系统泵站如小木桥、蒲汇塘和宛平泵站控制水位较高，加重了肇嘉浜排水系统的负担；

（3）康平地区地势较低，最低处现状地坪标高仅为2.95 m，降雨径流向低洼地区汇集，暴雨期间加重沿线排水负担；

（4）康平地区部分道路现状排水管道管径小（φ450～φ800），局部路段（宛平路衡山路口）存在上倒虹，水力条件不佳，排水能力不足，无法满足规划标准；

（5）街坊支管管径偏小（φ150～φ300），破损堵塞现象严重。

2 设计原则

康平地区道路积水改善工程的设计原则如下：

（1）以上海市雨污水系统专业规划为指导，根据地区排水规划及排水系统实施情况，并结合《肇嘉浜排水系统安全评价与积水改善对策》研究成果，进行管道方案设计。

（2）工程的实施应综合考虑康平地区的重要性，结合道路交通、绿化等因素，选择最合适的管材和检查井、最合适的施工工艺，做到“安全、可靠、快速、文明”。

（3）新建排水管道管位的选择综合考虑该路段现状管道情况，并兼顾其它市政管线，尽量减少对地下管线的搬迁及已有管道的影响，减少沟槽开挖对道路交通的影响及沟槽围护对法国梧桐根系的破坏。

（4）新建合流管的标高应综合考虑肇嘉浜系统总管的走向，同时综合考虑道路两侧街坊管接入要求和其它地下管线情况。

（5）对工程沿线地下管线较密集的路段，采取相应的沟槽围护措施，以降低对周边建筑、法国梧桐及公用管线的影响，确保施工期间周边建筑及公用管线的安全，同时兼顾施工期间交通组织。

近年来，靖远县政府通过招商引资、资金扶持等方法相继建成了金杞福源、鼎鑫、同益药业、陇草堂等10多家中药材龙头企业和以金田野、雪山、高原宏、福唐为代表的中药材农民专业合作社160多家，其中3家通过了中药材GAP认证，研发了中药材保健养生等中药材系列产品。中药材产业的迅速发展，为靖远县广大农村富余劳动力拓宽了就业渠道，也带动了全县运输、餐饮、包装、农资经销等相关产业的发展，为地方经济的发展和壮大起到积极的推动作用，中药材产业已成为兴电灌区和贫困山区群众增收致富的重要支撑。

3 设计特点

康平地区道路积水改善工程的设计特点在于：

（1）区域位置重要。康平地区分布有上海市委办公厅、各国领事馆、宾馆、学校、幼儿园、上海市人民检察院等。沿途为上海著名住宅区，居住过诸多政商名流，环境较为安静。因此，需要选择施工噪音较小适合该地区的管道敷设方案。

（2）区域内道路狭窄。由于康平地区道路基本为上海法租界时期修筑，路幅较窄，多为9m左右，为单向行车或双向单车道通行。人流量早晚高峰时段较为集中。因此，需要结合交通组织，合理布置管位。

（3）道路沿线管线较多。道路下分布有多根给水管、燃气管、电力及信息管线，道路上空有架空的电线电缆及变压器。管位的设置应尽量考虑减少对其它现状地下管线的影响，减少管线搬迁量，避让架空电缆。

（4）沿线有多处优秀历史保护建筑。应选择合适的施工方案，减少对优秀历史保护建筑的影响，同时，在施工全过程中加强监测和保护。

（5）区域内有若干条轨道交通线通行。1号线沿衡山路、7号线沿乌鲁木齐路、9号线沿肇嘉浜路、10号线沿淮海路通行。根据《上海市轨道交通管理条例》的相关要求，管道穿越地铁，地铁上方有严格的卸载要求，应选择合适的施工方式。同时进入轨道交通安全保护区内施工，设计方案应及时报审上海轨道交通维护保障中心监护分公司，并在施工全过程中加强监测。

（6）道路两侧被浓密的法国梧桐覆盖，树龄在80 a以上。沟槽周边若采用高压旋喷桩对土体进行加固隔水，浆液的扩散和固结将有可能影响部分根系及树木对水分和营养的吸收。同时，钢板桩围护贴近树木太近，将对树木根系造成一定的破坏。因此，应选择合适的结构围护方式、合适的管位，尽量减少对树木的影响。

4 设 计方案

以康平路（宛平路-高安路）道路积水改善工程为例，介绍康平地区道路积水改善工程设计方案的确定。

4.1 排水主线方案

康平路（宛平路-吴兴路）拟建合流管管径DN1300，管道长度220 m，收集沿线两侧地块雨污水后，由西向东近期接入康平路（吴兴路-高安路）合流管，远期接入吴兴路φ2 000管道。管道标高根据太原路已建φ2 400总管标高，考虑沿线局部水头损失（穿越2次地铁）及沿程水头损失，由太原路-建国西路-吴兴路倒推算而得。

4.1.2 康平路（吴兴路-高安路）

康平路（吴兴路-高安路）拟建合流管管径DN1300，管道长度200 m，收集沿线两侧地块雨污水，在吴兴路φ2 000管道尚未实施前，可转输上游康平路（宛平路-吴兴路）雨污水后，由西向东接至高安路（康平路-衡山路）已建φ1 350合流管，最终排入肇嘉浜路排水管道内。远期待原总管方案+部分吴兴路总管方案实施后，该段可作为连通管转输高安路（淮海中路-康平路）及其上游来水，由东向西接入吴兴路-建国西路φ2 000总管，最终接至太原路φ2 400系统总管，纳入肇嘉浜合流泵站。管道标高暂按近期吴兴路总管缓建，考虑平坡接入高安路/康平路口已建φ1 350管道。

4.2 设计管位（见图1）

图1 康平路（宛平路-高安路）合流管道管位示意图

康平路现状道路宽度仅为9.2～9.3 m，机动车双向单车道通行，该路段同时有天燃气、给水、电力管网的改造计划，但其它现状地下管线不进行改建，因此新建排水管道管位应尽量考虑减少对其它现状地下管线的影响，减少管线搬迁量，避让架空电缆。同时，考虑施工过程尽量减少对道路两侧保护性古树梧桐树的影响，管道开挖应尽量远离古树尽量靠近道路中心，并应兼顾交通组织。

康平路（宛平路-吴兴路）新建合流管布置于道路中心线以南0.6 m，沟槽外侧距离道路边线约4.075 m，扣除施工围栏区域，道路北侧约留有2.975 m。道路南侧φ500现状合流管需要额外采用粉煤灰+中粗砂混合充填废除的方式，其余管线不受影响。

康平路（吴兴路-高安路）新建合流管布置于道路中心线以南0.85 m，沟槽外侧距离南侧道路边线约4.425 m，扣除施工围栏区域，道路北侧约留有3.325 m。φ700现状合流管在施工中直接拆除，其余管线不受影响。

4.3 管道敷设施工方案

为了确保沟槽开挖、管道敷设时相邻重要管线和建筑物的安全，结合场地现状条件和工程实际情况，可采用普通钢板桩、拉森钢板桩、高压旋喷桩、树根桩等沟槽围护形式。而沟槽围护形式的选择同时又关系到施工时是否文明、以及对周围环境的影响程度。

根据现场情况，康平路采用对周边建筑、法国梧桐及公用管线影响较小的拉森钢板桩围护方式，沟槽两侧拉森钢板桩+坑底1.5 m压密注浆。拉森钢板桩齿口相互连接咬合，形成连续的钢板桩墙，能起到防水作用，且具有施工操作简单快捷，工期短，成品可回拔修正再行使用，工作面小等优点。该工程管道埋深较浅约为2.40 m～3.25 m，考虑到市场上租赁的最短拉森钢板桩为8 m或9 m长，对道路两侧茂盛的梧桐树有一定影响，故该工程拟考虑新购置12 m的拉森钢板桩，截断分为两段（6 m+6 m）。施工时先将结构层挖除，相对降低净空高度，拉森钢板桩静力压桩方法压入沟槽内，噪音较小，对高大的梧桐树不会产生影响，同时也将对梧桐树根系生长影响降低到最小。

4.4 管材选择

目前市政雨污水管道工程中常用管材包括钢筋混凝土管、HDPE管、玻璃纤维增强塑料夹砂管（RPM）等。康平地区道路积水改善工程管材的选择应满足“安全、可靠、快速、文明”的要求。玻璃纤维增强塑料夹砂管及HDPE双壁缠绕管技术上均符合。从经济上比较，≤DN400管道，HDPE双壁缠绕管管材价格比玻璃纤维增强塑料夹砂管低；≤DN800管道，HDPE双壁缠绕管管材价格稍贵于玻璃纤维增强塑料夹砂管；＞DN800管道，HDPE双壁缠绕管管材价格比玻璃纤维增强塑料夹砂管贵1.5～2倍。经了解，DN1300口径的两种管材均属于常规规格。根据目前多个工程实际施工情况，大口径HDPE管道较玻璃纤维增强塑料夹砂管的施工质量更难控制，回填不理想时，管道容易发生变形，小口径HDPE管道的施工质量较易控制。综合技术和经济性，康平路主线DN1300合流管拟选用玻璃纤维增强塑料夹砂管，DN400/DN600预留支管及DN300雨水连管拟选用HDPE双壁缠绕管。

检查井采用适合快速施工的塑料成品检查井，为避免在检查井盖损坏或缺失时，发生行人坠落检查井的事故，考虑安装防坠落装置。检查井的环刚度与相应连接管道管材的环刚度相同。位于车行道上的检查井井座选用防沉降窨井座。

雨水口采用Ⅱ型，康平地区属合流制，雨水口内考虑设截污篮和水封防臭装置。

4.5 工程监测

该工程沿线重要的优秀历史建筑、距离沟槽较近的建筑物，以及沿线重要管道必须进行相应的监测，及时掌握周边建筑物和管线的变形规律，确保工程安全和顺利进行。建议对基坑边缘以外3倍开挖深度范围内的建筑物、地下管线进行相应监测。建筑物（围墙）每隔10 m布置一个垂直位移监测点，每幢房屋布置一个裂缝监测点和一个倾斜监测点；根据各地下管线公司的监护要求，各管线每隔15 m～50 m布置垂直位移和水平位移监测点各一个。

此外，康平地区有若干条轨道交通线通行，对于管道上穿地铁，可按地铁管理部门要求，并参照其它已实施的相关工程，地铁监测点布点按每5～6 m为一个断面，每个断面布置3个点监测。

监测频率及周期：每天监测一次；除施工中全程监测外，施工前、后另需要各延长监测15 d。

4.6 施工期间交通组织

康平路（宛平路-高安路），现状道路宽度约为9.2 m～9.3 m，机动车双向通行，沿线无公交线路，车流量较小。

排水管道布置尽量与现状合流管相同，并减少对绿化、周边企业及居民的影响，适当离开梧桐树靠近道路中心线。根据管位布置，扣除施工围栏区域，道路北侧尚有2.975～3.325 m，施工期间在控制车速的情况下，可以保证北侧车辆的通行。道路东侧尚有1.525～1.775 m，可供非机动车单向通行。故建议施工期间将康平路（宛平路-高安路）调整为单向一车道通行。沿线施工范围严格与非施工范围分隔，尽可能多地留给车辆和行人通行。施工范围两端设置交通安全标识，安排交通疏导员24 h不间断地配合交通管理部门做好交通疏导工作，确保车辆和行人安全。为了满足与康平路相交的横向道路交通通行的要求，宛平路、吴兴路、高安路交叉路口建议采用一体化施工方法，道路两侧企业及居民出入口，也需要采取一体化施工，以保证白天的通行。

5 结语

以康平路道路积水改善工程为例，康平地区道路积水改善工程设计方案的确定必须综合考虑地区的特殊性，在排水管道的管位、沟槽围护措施、回填方式、管材选用及检查井形式选择等方面进行详细比较，尽量满足快速施工，减少对周边建筑、地下管线、绿化、环境及居民出行等的影响。同时，若能结合地区公共管线的改造、道路大修等工程同步实施，可以节省投资、避免反复施工对周边的不利影响。

[1] 上海市排水管理处，上海市水务规划设计研究院.肇嘉浜排水系统安全评价与积水改善对策[Z].2011.