污水管道入廊设计及运维对策探讨

导读：本文结合污水管道的特性，分析提出了入廊污水管的需求要素，结合综合管廊的构造特点，从管廊断面布置、平面位置选取、竖向设计、交叉节点处理、污水出舱井设计、廊内污水管通风、清疏养护等方面提出了污水管道入廊的一种技术解决方案，为污水管纳入综合管廊提供决策和对策参考。

综合管廊作为一种现代化、集约化的城市基础设施和管线建设方式，较传统管线建设方式，在统筹各类市政管线规划、建设和管理，消除城市拉链路、保证城市“生命线”安全运营、有效利用地下空间、改善城市建设环境、提高城市综合承载力等方面具有诸多优越性。近两年来，国家密集出台与地下综合管廊相关的政策文件，从政策、资金等各方面对综合管廊建设给予大力支持，国办发〔2015〕61号文进一步对综合管廊的规划、建设、管理(包括管线入廊要求)做出部署，综合管廊建设工作全面启动。

综合管廊建设中确定入廊管线是十分重要的基础工作，而考虑到污水管为重力流、易产生有害气体且无污水入廊设计、建设及清疏养护经验等因素，目前国内已有的管廊项目中，鲜有污水管道入廊特别是大范围污水入廊案例。本文不对污水管道入廊的合理性进行探究，仅从技术角度，提出污水管道入廊的一种技术解决方案，以期为各城市污水管纳入综合管廊提供决策和对策参考。

1、污水管道入廊的优势

1.1污水管道直埋敷设存在的问题

采用直埋方式敷设的污水管道为隐蔽工程，加之目前国内现有的建设管理水平，往往存在施工质量、管材质量较难控制，管道故障较难及时发现并解决等问题，具体包括以下几点：

(1)施工质量不合格导致管道接口、检查井等渗水超标;地下水过量渗入导致污水进厂浓度偏低，直接影响污水处理成本。

(2)管道漏损、断裂等故障未能及时发现修复，不仅污染土壤，且出现水土流失现象，引起路面下沉甚至地陷灾害。

(3)地面检查井盖多，影响道路景观，且检查井往往难以做到完全不沉降或路基与检查井沉降一致，影响车辆通行。

(4)埋地污水管达到使用寿命或出现损坏需修复时，需重新开挖路面，实施难度和费用均很高。

(5)随着智慧城市和智慧水务概念的普及，传统的污水管网建设方式将增大智慧水务、智慧城市构建的难度。

1.2污水管道入廊的优势分析

污水管道入廊后由原来的埋在地下看不见，变为安装在管廊内看得见，且可以利用管廊通风、排水、电气、监控、照明等附属设施，较传统铺设方式有以下显著优势：

(1)有效避免传统敷设方式的管道地基沉降、施工及管材质量难以控制、雨污错接等问题。

(2)能对排水管道的渗漏、破损及变形等进行实时监测，及时进行维修，规避因污水管道漏损导致的地陷等问题，并且避免了雨水或地下水通过检查井或管道接口渗入污水管内，有效提高污水处理厂水质浓度，进而降低污水处理成本。

(3)污水管道入廊可与雨水、供水、中水、通信、电力等管线共舱，共用公共检修通道，提高管廊空间利用率，廊外不需另埋设市政污水管道，节约地下空间。

(4)路面检查井盖减少，道路景观较好，对路面行车影响小。

(5)管道维修、更换均在管廊内完成，不影响地面交通，且可为远期扩容预留空间。

(6)污水管道入廊后运行环境得到很大改善，可有效延长管道使用寿命。

(7)为智慧水务提供载体和平台支撑。污水管道入廊可借助管廊综合信息管理平台，实现污水系统智慧化管理;实现污水系统运营质量和管理方式的升级，同时，管廊也为智慧水务控制系统提供空间通道。

2、污水管道入廊需重点解决的问题

结合污水管道的特性和综合管廊的构造特点，污水管道入廊后的管廊设计应重点解决以下问题：

(1)廊内安装维修更换需求。管廊空间及口部设施设计时，应满足污水管道在管廊内的安装、维修、更换要求。

(2)过流能力需求。入廊后污水管道的过流能力不应减小，即入廊后污水管道的坡度不应被改变，至少不应被减小;或者坡度减小，而管径增大，并应校核管道不淤流速。

(3)重力自流排放需求。入廊后污水管道应仍按一定坡度敷设，不应额外增加污水倒虹段，从而增加污水管堵塞风险。

(4)与街区污水管的接驳需求。污水管每隔一定距离(一般约120 m)需设置街区污水管的接驳井和接驳支管，管廊竖向上应与之避让。

(5)与市政污水管的接驳需求。在交叉路口处，或管廊交叉处，存在两条路上市政污水管的连接，管廊设置不应影响其正常接驳，即应满足自流重力接驳的需求。

(6)通风需求。污水管网中由于通风不畅，氧气浓度较低，污水中有机物在输送过程中逐渐被厌氧微生物生物分解并产生有机挥发性气体和无机爆炸性气体，当污水管道中爆炸性气体浓度达到爆炸极限，遇明火极易发生爆炸。因此，污水入廊后，应满足管道正常通风需求，避免有害气体的积累。

(7)清疏需求：污水管道因污水水质、水量变化及系统运行不合理(如污水泵站长期高水位运行等)导致的流速过低等原因，不可避免地存在淤积问题。目前市政污水管建设时一般根据管径不同隔一定距离设置污水检查井(如DN800以下污水管，检查井最大间距为60 m)，并通过带高压冲洗水枪的冲洗车进行逐段水力冲洗或人工清疏养护。而污水入廊之后，再像直埋管道那样隔一定距离设置检查井并直通地面，已显得很不合理，一方面污水检查井会增加管廊空间断面面积，另一方面，露出地面的井盖也让管廊改善地面景观的功能大打折扣。因此，入廊污水管的检查检修设施和清疏方式均应特别考虑。

1、污水管道入廊技术对策

结合上文提出的入廊污水管的需求要素，下文即从管廊断面布置、平面位置选取、竖向设计、管廊交叉节点处理、污水出舱井设计及廊内污水管通风、清疏方案等方面进行分析，并提出解决方案。

3.1管廊断面布置方案

(1)从提高管廊空间利用率，降低污水管道入廊成本及各管线兼容性方面考虑，污水管道不宜单独成舱，宜与给水、通信、热力、电力等共舱，如图 1所示。具体安装尺寸需求按《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838-2015)相关要求执行。

(2)考虑到污水支管接驳要求，若管廊单侧有接驳需求，可考虑将污水管所在舱室布置靠近接驳需求的一侧，以降低管廊埋深。

(3)若双侧都有污水接驳需求，则污水管所在舱室没有特别要求。

(4)管廊断面应考虑污水管的通风、清疏设施所占的空间。

3.2管廊平面位置方案

一般而言，综合管廊确定平面位置时，主要考虑管廊吊装、逃生、通风等口部设施的布置需求，而纳入污水管的管廊，为了方便污水检查井(出舱井)、通风、冲洗设施布置，污水管宜布置在绿化带下，并以此确定管廊平面位置，即管廊平面位置决定因素需要同时兼顾管廊吊装、逃生、通风等口部设施及污水管道的检查井(出舱井)、通风、冲洗设施布置需求，如图1所示。