排水超深检查井的设计与研究

2018-07-20余涛

建材与装饰 2018年32期

余涛

（广东省建筑设计研究院广东广州 510010）

前言

由于“水十条”、黑臭水体整治等治污目标要求，国内排水管网、尤其是截污管网的建设仍然正在如火如荼地进行，而城市土地资源日趋紧张，从节约建设用地、减少管养费用等方面综合考虑，不可避免地导致排水管网，尤其是管网中、末端的埋深日益增大。

现行国标图集（图集号：02S515/06MS201-3）的排水检查井为砖砌或者钢筋混凝土建造，排水主管道埋深为：雨水管道主管顶覆土≤4m；污水管道主管顶覆土≤6m，检查井的深度基本上在8m以下；从排水主管道埋深及示意图可以断定，对于埋深不低于8m的排水管网系统，现行的国标图集已经无法完全满足工程应用的需求，而国内目前也尚未发现超深排水检查井相关的研究；为填补国内在这一领域的空白，同时满足实际工程应用的迫切需要，开展超深检查井的应用研究迫在眉睫。

1 研究内容及关键技术节点

超深检查井由于埋深不低于10m，比一般检查井深至少25%以上，为确保其功能实现、运营管养方便安全等，根据类似项目建设的经验，有以下关键节点须予以解决：

节点一：跌水方式选择

超深检查井的井深一般≥10m，而接入支管的埋深一般≤4.0m，因此支管接入时经常会遇到跌差＞6.0m的工况，如何选择适当的跌水方式，在不增加检查井尺寸的前提下，既实现跌水消能效果，又确保检查井的安全运营，是超深检查井需要解决的关键技术之一。

节点二：人行通道的设置

国标图集检查井的埋深一般≤8m，对于如此高度，采用直上直下爬梯即基本上可完成管养。可对于埋深10m甚至更深的超深检查井，如再仅依靠一次性直爬梯进出检查井，则单程直上、直下距离长达10m以上，人员爬行过程中易疲劳，存在安全隐患，因此如何在不增加检查井尺寸的前提下，确保管养人员安全、相对舒适地进出检查井，是超深检查井需要解决的又一关键技术。

节点三：运营管养时的通风、照明及排水切断

排水管道长期运行过程中，管道内部的积泥、污水等都会产生有毒气体，如CH4、SO2、H2S等，这些气体与空气混合存在，对养护工作人员和道路安全造成一定的安全隐患，因此如何确保养护人员下井作业时的安全，是超深检查井建设、管养需要重点考虑的。

设置超深检查井的排水管道一般都处于管网的中、末端，意味着检查井主管的水流量较大、井内水位较高，大流量、高水位的排水状态是很难保证管养到位的，因此如何确保管养时浅水、甚至基本上干水作业，是需要解决的问题；

节点四：操作空间

超深检查井深度均不低于10m，狭窄的地下空间仅靠¢700mm的人孔和1.2m×1.2m的吊装孔与地面连通，因此超深检查井内平时势必亮度不够，甚至会一遍漆黑，如何确保人员下井作业时的照度，以保证管养到位、作业安全是需要考虑的。

2 解决方案

2.1 跌水方式

跌水井和检查井合建：

图1

常规的支管接入主管的跌水型式，通常考虑在支管接入主管前设置一个跌水井，然后再接入主管检查井，跌水井和主管检查井单独设置；将合并排水井分为跌水井室和检查井室。污水由埋深较浅的支管接入跌水井室，通过跌水消能后，采用跌水或者管顶平接的方式，自流接入主管检查井室。考虑采用分层跌水，将跌水井室分为多层，单层层高约4m左右，单层的跌水型式类似竖槽跌水。支管排水首先流入第一层，进行第一次消能、溢流至下一层，如此依次通过各层的隔板进行消能，最后跌落至井底消力池，溢流至排水主管。

2.2 人行通道的设置

图2

沿着检查井井壁设置旋转向下楼梯，楼梯坡度不大于45°；楼梯边沿设置高度不低于1.1m栏杆，以防止人员坠落；楼梯转角处均设置不小0.8m×0.8m的平台，既利于上下楼梯稍作休息，又可作为临时操作平台使用。

在超深检查井内分层设置操作平台、交错设置人行爬梯的形式。人行爬梯交错设置，是为了防止突发状况时人员直接跌入井底，以确保养护人员出入的安全、方便。

2.3 闸槽设置

图3

主要在以下几个位置超深检查井内，考虑设置闸槽：

（1）管道交汇处的检查井内；

（2）管道转弯处的检查井内；

（3）新旧管道衔接处的检查井内；

（4）直线段每隔一定距离的超深检查井内。

2.4 设备吊装孔的设置

超深检查井由于埋深达10m甚至更深，闸门、清淤器具等设施的进出都需要吊装才能进行，吊装孔的设置是必不可少的。为确保作业免受干扰和安全，除井顶板单独设置不小于1.2m×1.2m的吊装孔外，其他人行通道的吊装孔也不与人孔合并，而是单独设置。

3 施工工法

超深检查井内净空为（4.90～5.50m）×3.00m，高度按照实际且不小于10m，内设一道隔板分隔为跌水井室与检查井室，其中跌水井室净空1.50×3.00m，检查井室净空为（3.40～4.00）×3.00m，采用现浇钢筋混凝土墙板结构。由于超深检查井位于已建好的顶管井内，周边回填中砂或力学性能较好的原土，且有压实度等要求，故采用C30混凝土进行浇筑。对于埋深在地面以下10m内部分，混凝土抗渗等级为P6，埋深超过10m部分抗渗等级采用P8。

当采用人行爬梯+操作平台方式下井时，由于操作平台每隔4.0～4.5m设置一层，故侧墙/隔板厚取400mm，平台厚度同样取400mm，以确保平台刚度足够作为侧墙/隔板在竖向方向上的固定支撑。底板厚400～500mm为宜。

当采用旋转梯方式下井时，由于梯板为连续向下的斜板而非一个平面内板，故难以在水平方向为侧墙/隔板提供有效水平支撑，则侧墙/隔板厚应根据实际计算需要选取，且不应小于400mm，底板厚度不小于500mm。梯板作为侧墙伸出的悬挑结构，厚度取200mm为宜。对于需预留孔洞、套管等地方，则按照规范要求进行洞口加强。

4 运行维护

超深检查井由于其埋深达10m甚至更深，在安全养护方面难度大，针对此类检查井的实际情况，本研究拟论述疏通养护、通风及照明的要求，以提高后期运行维护的效率，并保障管养人员的安全。

4.1 疏通养护

同普通排水检查井一样，超深检查井的疏通养护也需要严格按照《城镇排水管渠与泵站维护技术规程》（CJJ/T-96）和《城镇排水管道维护安全技术规程》（CJJ6-2009）等规范要求进行操作。

4.2 下井前准备

要了解该检查井在实际应用中的排水情况；检查、核对该检查井内的排水管径、水深、水位等情况，确定井内处于水深不大于0.5m，水流速度不大于0.5m/s的工况。落实防毒面具的配置、安全警示标志的设置、井上监护人是否已到位等；要对井内气体进行检测；对井内进行自然/强制通风，确保井内有毒、有害气体浓度降低到规范允许的范围内。做好逐级安全技术交底、履行双方签字手续、填写下井安全作业票、施工方案审批等，严格执行井下作业操作规程。