张伟中
(中通服建设有限公司 广东梅州 514200)
我国关于室外排水设计的相关规范规定,新城建设等相关区域的排水系统应进行改道措施。在我国,分流排水系统早已应用于新城镇建设中,但在分流排水系统中往往发生排水管道交叉冲突问题。主要表现在新建或改建的排水管、排水管和其他现有市政管道(输水管、热力管、电信管道等)的高度冲突。在这种施工过程中下,如果不能很好的解决这个问题,就会增强施工的困难程度,也会给管理和维护带来不便。因此,作者认为,该计划在设计过程中,应认真做好雨水和污水管道系统安排,以减少雨水和污水管道相交的数量。十字路口的垂直高度应该调整以避免发生冲突,以此来确保管道不出问题。本文分析了城市管道发生交叉冲突的原因,结合作者多年的实践经验,介绍了城市市政管道交叉冲突的处理方法和原则。
市政管道在城市道路、高速公路下,一般从西到东(从北到南)的安排是:通信管道、供水管道、天然气(热)管道等。由于红线宽窄不一,从几米到几十米的市政管道规划,因此我们要在一定的路段,根据最低水平(垂直)的净距离管道,来进行管道的各种排列。市政管道类型多种多样,并且技术规范也不一样,验收、设计、施工和维护均为他们自己相对应的单位单独完成的,管道的施工时间也不一样,因此在管道实际施工过程中很容易发生交叉冲突等问题。
在交叉结构的设计中,除了对排水管和运河的设计以及在室外排水设计规范中的附属结构的规定外,还应注意以下原则。
为了有效地改善排水管道的能力,任何方法都应设置相应的交叉结构,为达到这个目的,可以加强排水管局部变形,或者增设检查井。这种处理将降低管道排水能力,因此,根据水力学原理,应改善水力条件,合理设置检查井的导流槽,适当地增加横截面(倒虹吸法除外)的横截面,从而降低水头损失。
为了保证排水作业的安全性和可靠性,如果在构造交叉构筑物时出现卡喉现象,这将大大降低管道排水能力。在保证排水作业的安全性和可靠性的前提下,要满足国家排水作业的相关规定和要求,以确保管道交叉结构足够的安全可靠。
为了维护和管理,我们应该认真分析以何种方式进行管道维护管理。采用人工方式进行开挖时,要减短变形段的长度,长度应控制在10m以内,两端的连接井应该有足够的高度供维修人员操作。
在保证施工人员安全的前提下,上下管道同时保持在稳定、安全的状态,避免下水管下沉。
当管道之间存在高程交叉冲突时,要对两条管道的铺设方案进行具体分析。根据图纸,并结合施工现场调整施工方案。要遵循压力管道避让无压管道、小口径管道避让大口径管道、临时管道避让永久管道、支线管道避让干线管道。同时,我们应该选择对工期影响较小的施工方案,降低成本。
管道迁移的成本和影响比新建管道大得多,一般只能根据施工条件、埋管道的高度,水的横截面等,采用多种方式和方法处理市政管道中的交叉冲突问题。下文介绍了解决管道交叉冲突的两种方法,供同行讨论。
为了避免新的排水管道之间的交叉冲突,除了在设计中对场地进行调查外,在管道的现场布置中尽量减少不同方向的交叉。在管道交叉位置,必须严格控制交叉口的管道底部标高,以保证管道在水平向(垂直向)间隙符合国家相关要求。
3.2.1排水管道与硬质管道之间有较大的管径差的情况
在管道相交处增设检查井,从检查井中架空小管径硬质管道。在施工过程中,应该对架空管道进行防腐和防漏措施。经过这样处理后,不改变原有方向的设计管道,基本上不会对排水管产生液压效应。这种处理方法同样也可以应用到电缆槽和电信沟上,单应采取单独的隔离措施,以此来保证管道的安全性和可靠性。
图1 管道交叉冲突的处理方法(一)
3.2.2现状市政管道和排水管道有相同或相差不大的管径情况
这种情况应该用倒虹吸法处理,即在浅管两端建立一个砂井,在管道的顶部和底部有两个或更多的水渠,并在十字交叉路口处,建造成两套排水系统。下部管道用作倒虹吸管,上部管道作为分流管道,以确保管道的输送。在正常情况下,水通过管道系统排出,当管道系统太迟不能排泄时,可以通过上管系统进行分流。该方法要求较低的管道具有较高的水力条件,而倒虹吸管的设计速度大于0.9m/s,大于进水管的设计速度。上、下管道系统的管径和水力梯度应根据现场的水力条件确定。然而,工程实践中也暴露出了一些问题,如管道的淤积和堵塞,以及对维护和维护的要求较高,上层管道系统的覆盖层厚度达不到要求(见图2)。
3.2.3交叉冲突位于排水管道中心线上,排水管道埋设在该位置之下的情况
图2 管道交叉冲突的处理方法(二)
通过改变水的横截面可以解决此种情况的发生。由施工现场可知,经过水力等方面的计算,将下面管道的水横断面从一个大圆形截面变为两个小圆形截面,在当前管道下使排水方槽通过。在变截面的每一端,应建立一个检查井,以清除管道淤阻,确保排水畅通。
3.2.4市政管道与连接雨水口的支管的冲突情况
连接雨水井和检查井的支管的埋深一般较浅,需要穿越整个市政路面,所以很有可能导致与其他市政管道发生交叉冲突。如果管道埋在较低的深度,那么可以灵活采用多种方法进行处理,如果管道的深度深,那么应该将雨水井和检查井相连接的支管进行包管处理,即浇筑钢筋混凝土。通过这个方法来加强管道的抗压能力和抗折能力,减少覆盖土的深度,跨过现有的管道,最终解决管道冲突问题。
随着现代科学技术的发展,各种新型复合塑料管不断的涌现。与传统排水管相比,其优点有很多,例如:压缩性出色、耐腐蚀、管壁薄、比重小等。混凝土排水管的直径相同或直径较小,在其规格允许范围内尽可能小。灵活采用多种方式使用各种类型管道也可以处理一些管道的冲突问题。
无论以何种方法来处理管道交叉冲突问题,这些方法都是必要的,都是用来保证在十字路口各种管道的使用正常,安全可靠的操作的要求和未来的维护,用来确保其各种管道在十字路口中符合指定的要求规范,尤其是垂直净距离和管道的水力条件。经过作者多年工程实践经验,提出了本文所列举的管道交叉冲突处理方法,这些方法目前在一些管道的建设项目中使用,经过多年的运行并没有产生不良反应。