管廊工程纳入雨水、污水设计方案分析 ——以翔安新机场片区综合管廊工程为例

韩云洪

(厦门市市政工程设计院有限公司 福建厦门 361000)

1 项目背景

2015年1月，厦门市获得了财政部、住建部的高度评价，并成功入选2015年综合管廊试点城市。申报试点城市成功后，厦门市积极推进综合管廊建设相关工作，明确了3个试点项目，分别为：(1)集美大道综合管廊项目，总长为5.9km；(2)翔安南部新城综合管廊项目，总长为10.8km；(3)翔安新机场片区综合管廊项目，总长为22.2km。

本文以翔安新机场片区地下综合管廊项目为例，探讨雨污水入廊在设计时需注意问题及入廊后的设计方案。

2 项目概况

翔安新机场片区地下综合管廊工程位于厦门市翔安区大嶝岛，综合管廊建设总长度19.7km(不含南部新城综合管廊)。试点项目拟建设综合管廊的道路共8条，分别是：翔安东路、横二路、大嶝中路、机场北路、环嶝北路、蟳窟北路、迎宾大道、机场快速路,如图1所示。

图1 项目系统图

纳入管线包括：110kV和220kV高压电力、10kV电力、通讯电缆(含有线、交通)、给水管、再生水管、污水管(重力、压力)以及预留直饮水管道、燃气管，部分道路纳入雨水重力管。

现对片区雨污水规划情况做简要介绍。

(1)雨水规划情况

新机场规划区是独立海岛，通过外围四周防潮堤岸建设满足规划区防潮要求，排涝则通过调蓄模式与直排模式相结合，共同构成规划区排涝系统。系统划分如图2所示，浅色区域A、C、D采用直排模式，流域A汇水面积约2.3km2，其他区域流域B均采用调蓄模式，排入围场河。围场河控制低水位为0.3m，控制高水位为3.1m。

图2 雨水排放分区图

(2)污水工程规划情况

规划区污水主要分为2个分区排放：西片进入蟳窟再生水厂进行处理；东片进入迎宾再生水厂进行处理,如图3所示。

图3 污水系统图

3 雨水、污水入廊分析

3.1 雨水入廊分析

通常雨水纳入综合管廊可利用结构本体或采用管道方式，由于项目所在区域为滨海环境，且大部分管廊位于填海造地范围内，采用综合管廊本体进行排水存在因地基不均匀沉降导致渗漏的风险较大，因而采用管道形式入廊。

另外，根据规划情况，大嶝岛范围内整体竖向标高较低(约4.5m～6.0m)，地势较为平坦，对于该项目，雨水入廊制约因素主要是海水倒灌问题。根据排水防涝规划，为解决内涝问题，新机场片区在现有水系的基础上构建了围场河，河道控制高水位3.1m。考虑雨污水纳入综合管廊后，管廊标准段覆土为1.5m，雨水在综合管廊内管顶距离路面按5m考虑，并增加1m的安全水头，因此，为使雨水能重力流顺利排入围场河，避免倒灌，综合管廊所在道路标高至少要高于9.1m(9.1m=3.1m控制最高水位+5m雨水管覆土+1m安全水头)时，方可满足雨水不倒灌的要求。

根据上述分析，该项目中仅横二路(道路标高9.1m～14.9m)、大嶝中路(道路标高10.0m～11.8m)、机场北路(道路标高9.1m～13.8m)规划竖向标高在9.1m以上，因此只能将上述3条满足条件的综合管廊内纳入雨水管道。

3.2 污水入廊分析

根据片区污水规划，规划污水泵站及再生水厂均位于综合管廊外下游污水长度较短，为污水入廊创造了有利条件。针对污水入廊形式做出以下两种方案比选。

方案一：污水舱与市政舱共建，置于市政舱底部(图4)。

方案二：污水单独成舱(图5)。

图4 方案一示意图图5 方案二示意图

翔安新机场片区规划地势相对平坦，规划路网标高存在一定程度起伏，综合管廊所在道路下污水管道均为污水干管，因此，污水管道入廊除需要考虑重力流需求外，还需考虑两侧道路污水接驳的需求。两个方案比选如表1所示。

表1 污水入廊方案对比表

根据片区污水规划，规划污水管道排向基本与道路整体坡向一致，存在逆坡情况较少，另一方面，综合管廊两侧道路污水汇入需求大，因而推荐采用方案一方式纳入污水管线。

3.3 综合管廊断面

基于上述分析，并根据设计条件，以片区内横二路为例，对综合管廊断进行分析确定。该路段入廊管线包含：DN400给水管、DN300再生水管、16孔10kV中压电缆、12孔通信电缆、DN800雨水管道、DN300污水管道、4回110kV高压电缆，DN200燃气管道。

根据综合管廊设计规范，燃气需设置单舱；考虑到高压电缆维护的特殊性，将高压电缆进行单舱布置；其余管道统一置于市政舱中。为便于管理，雨污水管道置于市政舱底部敷设，局部逆坡坡度不大时，亦可通过调节支墩高度以满足雨污水管道重力流排放，同时考虑到两者的引出管在竖向上错开，采取雨水在下层、污水在上层的错层布置方式。断面布置如图6所示。

图6 综合管廊标准断面图

4 雨污水管道入廊设计

4.1 总体设计思路

综合管廊内的雨、污水密闭、防渗要求较高，且管廊内管道环境与传统地埋式管道环境差别甚大，因而需进行针对性设计。

(1)雨污水管径及排向，需满足城市雨污水规划的需求，不得减少雨污水管道的过流能力。

(2)平面及竖向上需满足雨污水自流排放的要求，尤其在道路交叉口位置。

(3)预留检查井、检修检查井需满足与市政管道接驳及清疏需求。

(4)管廊内雨污水管的管材需满足综合管廊运行安全的需求。

(5)综合管廊内雨污水管道四周的空间需满足管道安装及更换维护的需求。

4.2 平面设计

污水管道平面上跟随综合管廊线位进行敷设，并根据市政管线设计预留管。

雨水管道为控制综合管廊内检查井数量，一般在道路上进行多个雨水口串联后再接入综合管廊内的雨水检查井。

4.3 管材及管道基础

污水管道综合考虑管道的防腐及明敷的安装需求，采用污水用离心球墨铸铁管，管道接口为T型滑入式接口或法兰连接，接口胶圈为丁腈橡胶圈(NBR)。管道外防腐层采用外喷锌，最后喷涂沥青涂层，内防腐采用高铝水泥内衬，因承口处管道可能与污水接触发生腐蚀，需喷涂锌层加红色环氧漆。管道基础采用120°混凝土支墩，如图7所示。

如图8所示，雨水管道方面，考虑到大口径球墨铸铁管重量大，安装不变，该设计雨水管道采用双平壁钢塑(PE)复合缠绕管，管道环刚度要求不小于S2级别，电热熔连接，管道管底设180°带状混凝土基础。

图7 雨污水管道基础示意

图8 雨水管抱箍处做法大样

4.4 管廊分支口及检查井设计

综合管廊内雨污水分支管从综合管廊底部接出与预留检查井相连，预留井设50cm落底用于沉泥，并设置闸槽井，如图9所示。

图9 雨水管分支口做法示意

综合管廊内的雨、污水检查井密闭、防渗要求较高，雨水检查井采用收口型塑料检查井。检查井周围回填中粗砂。检查井采用圆形HDPE井底座，其质量需满足《市政排水用塑料检查井》(CJ/T326)要求，井筒采用PVC轴向中空管，其质量需满足《埋地排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)结构壁管道系统 第3部分：双层轴向中空壁管材》(GB/T18477.3)的要求。井筒的环刚度应≥8kN/m2。

图10 污水管分支做法示意图

污水检查井采用三通管件加法兰盲板形式，如图10所示。平时法兰盲板锁死，防止污水及气体外溢至综合管廊内部，检修时可拆卸盲板。污水预留管接入处设置四通管件，管径放大一级便于清掏，并在其上游增设污水检查井及通气装置，通气立管管径为DN100，顶部设置管罩，做法参照国标《钢筋混凝土化粪池》(03S702-66)做法。

4.5 管廊交叉处设计

为满足综合管廊内污水重力管自流接驳需求，在综合管廊交叉接驳处采用市政舱平面交叉，其他舱室采用上行或者下行方式绕行，如图11所示。

图11 管廊交叉处做法示意

项目于2016年设计，目前已实施完成，图12是其现场实施照片。

图12 现场实施照片

5 结语

在项目实施过程中，针对遇到的问题提出如下几点建议：

(1)由于雨污水管道位于市政舱底部，且雨水管管径较大，建议管道与主体结构同期实施，避免交叉施工工序安排混乱。

(2)建议雨水管道在验收时进行闭水试验，避免渗漏现象。

(3)在雨水系统完善之前必须对上部排水封堵，避免雨季时候造成管廊内部积水。