城镇水厂生活污水截污纳管改造工程施工

李 柱

（上海浦东新区自来水有限公司，上海 201200）

随着国家对环境保护的高度重视，各大城市均围绕国务院发布的“十三五”生态环境保护规划，开展各项环保专项治理工作，“十三五”生态环境保护规划中提出“全面加强城镇污水处理及配套管网建设，加大雨污分流、清污混流污水管网改造，优先推进城中村、老旧城区和城乡结合部污水截流、收集、纳管，消除河水倒灌、地下水渗入等现象，到2020年，全国所有县城和重点镇具备污水收集处理能力，城市和县城污水处理率分别达到95%和85%左右，地级及以上城市建成区基本实现污水全收集、全处理”，上海市环境保护和生态建设“十三五”规划中亦提出“加快建设污水收集管网，加强老镇区、城郊结合部等人口集中地区，以及城中村、195区域等薄弱区域的污水管网建设，加强截污纳管力度，积极推进非建成区直排污染源纳管，到2020年底，全市城镇污水处理率达到95%以上”。

上海浦东新区自来水有限公司下属城镇水厂3个车间分别建造于1985年、1991年和1993年，制水工艺属于传统工艺，无预处理、排泥水处理及深度处理等，同时建造的3栋办公大楼生活污水均采取了纳入简易化粪池，通过发酵、沉淀后直接排入雨水管道，最后与生产废水管道直排入川杨河。上海城投水务集团于2018年要求所属水厂均要开展退水口水量水质监测工程，同时要将厂区生产污水进行截留、纳入市政污水管网，城镇水厂生产区域3栋大楼合计4个化粪池需要废弃并接入污水管网，由于存在原有图纸残缺、地下管线复杂、管道敷设困难等诸多原因，施工期间通过严格依据规范要求、灵活处理交叉管线、严格把关施工质量等措施，如期完成了厂区生活污水改造工程。

1 生活污水管道设计要点

1.1 水量、管径计算及最小坡度选择

根据《室外排水设计规范》（GB 50014-2006）有关生活污水量和工业废水量设计要求[1]，生活污水量的定额应结合建筑物内部给排水设施水平确定，可按照当地相关用水定额的80%～90%采用。本次截污纳管所涉及到的4个生活污水混接点，根据工业企业生活用水定额估算，A楼排放量约为12 m3/d；B楼、C楼排放量约为10 m3/d。为校核排放量的合理性，采取了分时段记录各大楼自来水进水表读数方式，基本控制在合理范围之内。根据水量计算结果，结合设计规范要求，排水管管径选择DN 300，最小坡度选择3‰。

1.2 管材选择

合理选择排水管材对于管道的使用寿命、日常维护以及控制工程造价都起到非常关键的作用，本次施工选用高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管、排水检查井选用塑料检查井（成品），此类管道、井体不仅抗压耐冲击、内壁光滑摩阻小，而且重量轻、施工快捷[2]。

1.3 污水提升系统设计及设备选择

由于A、B、C楼生活污水设计管道按照3‰坡度至市政接入管道位置标高低约50 cm，同时还与DN 1000清水管标高一致并要穿过药师弄马路，需要避让。故采取了提升方式，提升井尺寸为2 m×1.8 m×3 m（长×宽×高），提升泵选用自动搅匀潜水排污泵Q=30 m3/h，扬程10 m，功率3 kW，采用两台，互为备用，同时自带配套控制柜。

1.4 管路走向设计及优化

城镇水厂因属多年老厂，基础资料不全，地下管线错综复杂、埋深不同，为此设计了甲、乙两种排管方案，方案甲为直埋式，其优点是施工简单、运行维护费用低、造价成本低，缺点是开挖深度大、穿越重要管线均需要保护；方案乙为提升式，在中间位置建造监测井和提升井，通过两次提升方式快速将生活污水输送至主管道，其优点是开挖深度小、穿越重要管线保护成本低，其缺点为增加了运维费用、增加了造价投资。通过综合比较确定了采用方案甲。

2 施工期关键环节处理

2.1 污水管道与10kV高压电缆交叉施工

管沟开挖前联系电力公司现场图纸确认10kV高压电缆直埋位置，在其垂直方向挖长槽探沟，用铁锨挖土，用平铲法挖土，表层清理至40 cm时发现沙土层，即为电缆上方的保护层，然后进一步将电缆清理。先剖开PVC塑料管包裹，再用两根75×5的等边角钢对口将电缆固定，角钢两侧长度在管沟以外50 cm以上，角钢用8号镀锌铁丝绑扎，并对角钢进行防锈漆处理，然后在基坑内回填黄沙，高于角钢上方20 cm后放置电力专用水泥板保护，最后上方采用水泥黄沙做平路面（中间铺设钢筋网），见图1。

图1 高压电缆保护施工示意图

2.2 污水管道与DN200压力水管道交叉施工

排管施工至某处开挖出埋深100 cm处存在交叉的厂内DN 200压力水管，与污水管道标高一致，按照规范要求，只能采取压力水避让措施。首先沿压力水方向开槽200 cm宽度，临时停水，并在据污水管道中心线两侧100 cm处将压力水管截断，采取4个45°弯头方式将压力水管提高至污水管道上方50 cm位置，考虑到该压力水管道材质为铸铁管，为避免水质污染，在该段污水管道外套DN 400钢管，两端通过聚氨酯泡沫填充剂密封填实，同时基坑回填上方放置钢丝网增加抗压强度[3]。

3 施工验收及效果分析

3.1 闭水试验注意事项

因高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管施工安装便捷，管道连接及检查井连接均采用橡胶圈方式，所有排水管道系统完毕后，在未进行基坑回填前必须要进行闭水试验[4]，根据管道设计方案，闭水试验分为三段进行，每段试验程序：清理检查井及管道、封堵待试验管口（预留洞口）、注水浸泡并标识、检查外壁接口渗水情况、观察24 h记录水位下降值、检查验收、抽水回填土方[5]。由于分段试验，封堵部分检查井口时采取充气式管道封堵气囊，不仅操作简单，而且密封性能强。

3.2 管沟回填注意事项

闭水试验检验合格后应及时对管沟进行回填，回填时应该从管道、检查井两侧同时对称回填，并确保管道及管井不发生移位，同时对管道临时采取限位措施，管顶上方50 cm以内应采取人工回填，不得用推土机回填，也避免使用压路机压实，在路面混凝土浇筑时对不同的道路通行要求进行加筋保护，避免沉降[6]。

4 结论

第一，通过截污纳管措施来提高环境水体质量是各级政府面临的紧迫问题，各企事业单位、社区小区等应给予十分重视，应具体问题具体分析，不断优化设计方案。

第二，生活污水排管设计需要综合考虑管线的平面布置，管线的高程控制，排水管材的选择、排水体系的选择以及最小坡度的选择等关键因素，并要进行不同设计方案的比较才能确定科学、合理、经济的施工组织方案。

第三，由于各路管线众多、管道网络复杂，在施工过程中必须要对管线网络进行统筹考虑，并加强对管线的保护和避让，严格按照规范要求做好规范化施工，以确保工程质量。