污水管道纳入综合管廊设计要点探讨
2021-03-30郭东良常震于立洋
郭东良,常震,于立洋
(河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司)
1 引言
2016年之前,国内具有较少排水管线入廊的工程设计案例;2016 年初,实行大型污水入廊管线的建设,主要的局限性在于综合区域性排水管廊总体上的规划以及上位排水道等因素,为了能更好地解决这一因素的影响,需要采用重力流动的排水管道方式,以入廊为主。在市场政策的双向影响之下,很多城市上水综合排水管廊规划需要考虑到综合排水管廊的特点,另外还需要结合城市排水管廊的具体规划措施,逐步进行优化调整并形成一套适合多条管线平行入廊的上位排水规划体系,这样就有效保证了综合污水管廊的正常传输运转安全,也提高了入廊污水干线管材的选用率和质量。另外,对于规范明确要求,运输管道的安全支撑形式,需要通过系统性计算核查,以确保管道支撑系统的安全紧密性,给后期运维提出相应的技术要求。
2 规范全文解读
《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838‐2015)中,对入廊建筑综合污水走廊管道干线入廊具体技术描述及其内容解释如下。“雨水、污水管道可选用钢管、球墨铸铁管、塑料管等”,污水管廊渠道干线管廊的污水管材,有效保证了综合污水管廊的正常传输运转安全,提高了入廊综合建筑污水干线管廊渠道管材的选用率和质量标准。规范同时明确要求运输管道的安全支撑系统形式、间距和固定移动方式,必须通过系统计算公式确定,对加强管道支撑系统的安全密闭性、通气、检查清洁流通和后期运维提出了相应技术要求。
2.1 排水管线入廊要求研究
2.1.1 管道主体材质
沟渠管道中的主体排水材质包括管渠排水管道主体材质、管渠构造、管渠排水管线基础、管道主体排水管线接口等,应根据沟渠管道主体排水管的综合水质、水温、冰冻期的排水情况、断面排水管的管道尺寸、管内外排水管道所应承受到的综合压力、土质、地下管的水位、地下水的综合抗压和侵蚀性、施工工作环境中的条件及对沟渠管道主体养护排水工具的综合使用性和适应性等,综合进行沟渠管道主体材质等的选择与管道施工环境设计。雨水和污水处理管线直接纳入污水管廊的方式要求不尽相同:雨水处理管道一般可以直接采用排水管道或直接利用全钢结构水管纳入污水管廊;而污水处理管道则按照要求可以采用雨水管道,通过排水口的方式直接纳入污水管廊。普通污水综合处理管廊在结构上使用寿命需要按10a 内的标准设计,建设在普通污水处理系统管道内的普通综合污水处理管道,可能会直接排放产生硫化氯和氢或硫化氢等有害化学物质气体,并直接溶解于普通地下水,从而会直接使污水管道内部产生各种极具腐蚀性的有害化学物质,缩短普通污水处理管道在整体结构上的使用寿命。因此,若要将原有污水走廊管道内部纳入原有综合运行通道污水管廊,须首先考虑拆除综合运行管道内部连接层的方式或在原有综合运行通道污水管廊内部,逐层进行涂刷管道外衬层或污水管道防腐材料涂层。
2.1.2 管线是否相容
管道污水处理方式主要采用污水综合管线的处理形式,可直接纳入综合管理污水渠道管廊内部。理论上,综合污水管道可以与其他综合污水干道管线同时进行分舱,同时进行敷设,但是需要综合考虑每个污水干线管道内部排水坡度以及自动控制系统设置、检查井高度设置。如果一旦综合污水进入管道内部发生严重破损,或者排水系统对整个综合污水管廊内部管道环境造成不良影响,那么就需要单独考虑是否设置一个综合污水管道,然后采用综合管道作为管理分舱室。污水处理纳入管道综合排水管廊应广泛采用基层排水处理方式,将管道污水纳入管道基层设置,在纳入综合排水管廊内,对污水管道基层防水的渗漏、排气、检修等各项技术性能要求高。在一般使用情况下,道路综合管廊宜与普通道路纵向斜坡一致,并控制其填埋深度以减小其造价。但地下污水管埋设在地下是为了抗重力性水流,管道埋设需按定速时的坡度进行埋设。地势较平坦的丘陵地区,管道层的埋深应逐渐增大加深。根据国家相关工程规划设计报告资料,综合通道管廊的覆土开挖深度一般应在0m~3.5m之间。当污水综合管道敷设高程与污水综合渠道管廊敷设高程之间可以相互适应时,一般高度为3.5m~6m,重力向下流动的污水综合管道高程可直接进入污水综合渠道管廊,采用单舱进行敷设。当城市污水走廊管道管径埋深较大时,如果将城市污水走廊管道埋深纳入城市综合污水管廊中,则会直接导致城市综合污水管廊管道埋深大幅增加,加大污水工程建设投资。
2.2 污水入廊方式
2.2.1 廊内检查
管线污水监测数据中心可与管廊污水监控系统数据中心进行信息平台在线共享,数据上线后传至管廊监控数据中心,反馈信息给渠道管理者即可进行远程运维。在隧道巡检和廊内检修工作过程中,故障隧道管段廊内检查出入口在打开前,需要对故障管道内流体水位、淤塞淤积情况和有害化学气体排放状况以及其他风险因素进行事前风险预估,并及时采取相应安全防范措施。同时,根据管道故障发生特点和管道故障严重程度,对上游管道入廊处的管道排水闸门位置进行安全联合保护控制,并及时做好管道排水安全导流保护措施。目前,该管理方式基本实现了对综合污水管廊内及下污水处理管道的廊内管线巡查和廊外检修。各地区的控制性详细管廊规划及城市排水管道入廊专项规划,往往早于现有综合管廊详细规划,甚至有些城市地区尚未完全制订现有综合通道管廊详细规划,而城市排水管道入廊工程已部分投入实施,造成城市现有地区排水管道入廊与现有综合通道管廊规划发生冲突,污水排水管道无法完全纳入现有综合通道管廊。若要强行将其技术纳入新建城市污水处理排水管道,则势必也需要及时提升城市污水管道埋深技术,或者通过管廊管道建设方式提升城市污水管道埋深等相关技术。对于排水管道入廊并不是为了将排水管道入口放进去,而是从全局和区域整体性的统筹角度考虑的。
3 排水管道详细入廊工程存在的一些问题
3.1 运营管理养护设施尚无配套
根据污水管道排水工程许可需要进行周期性运营养护。养护排水工作的质量好坏直接决定了一个城市排水管理系统水路是否通畅运行。埋地式地下排水管道如没有人工检查井口也可以提供人工操作。通常情况下,如果排水管道完成入廊要求,那么就需要做好日常管道防护措施,需要对其管道清淤、检修等进行明确要求。检查污水管道出入口和雨水通风舱设置是否安全,要进行设置并且检查排气通道和排水通风口等设施。目前,由于国内外对大型排水管道清理养护比较少,为了能更好实现综合管道排水系统的清洁管理养护,就需要从管道设计施工单位的角度进行分析探讨,并且让管道运营单位积极进行配合,从而协调处理现有综合管网排水系统等弊病。实际上,对于排水管道的出入口,并不是简单的把排水管道入口放入进去,而是需要从全局整体的角度进行思考,因为不同地区的排水管理体系以及排水条件不同,需要通过分析考虑之后,才能够得出相应的合理结论。
4 典型污水入廊案例
以安徽蚌埠污水入廊为主要案例,通过对污水管廊工程进行分析,再进行处理,设置管道检查、冲洗口的时候,管道水流坡度较为缓慢,此外,还可以进行单独增设冲洗检查口。
4.1 入廊污水管管材选取
目前,综合通道管廊内廊所选用的水线管道主要包括有墨型钢管、球墨型钢铸铁管和球墨塑料管。由于管道敷设工艺方式发生变化,管材选用的工艺标准和性能特点参数也随之发生变化。本次入廊入街污水管道的建设情况,由于管径较大,对其使用的程度较高,存在有大气压及无压正常运行两种方式,这样可有效保证综合管廊的运行安全。适当的设计能提高管廊的污水沟和管线通道管材选型、价格的选用标准。经过对比后,最终决定管材采用钢管球墨型钢铸铁管,内衬为较高加强腐蚀级别的钢内衬(采用抗硫或优质三级高铝复合水泥),具有良好的防水耐腐蚀性和抗氧化剂的耐磨性,对于腐蚀性氯离子也可以具有很好的流动适应能力。因此,在进行污水管道入廊管材选取的时候,一定要考虑具体的施工措施,找到具备良好耐久性和实用性的管材。合理分析污水管道入廊,合理选择材料。
5 结语
总之,为了能更好地进行污水管道的入廊设计要求,需要根据当下的工程建设形式,主要是以管道入廊为主,明确污水管廊的重要实施标准,在进行管道入廊建设的基础上,不断进行创新改进,同时还可以归纳总结,并提出相应的入廊方式。在对污水管道设计要求进行分析处理的情况下,需要更好地解决实际操作的问题,然后进行相应污水管道入廊施工方式的选取,为接下来综合管道的管理方法,提供坚实基础。