江俊,余俊奇
(襄阳市市政工程设计院有限公司)
在市政排水工程建设中极为重要的一项即为污水管道的建设施工,如今也是愈加受到重视。相较于直接埋设于地下的管道而言,将其列入综合管廊能够更好地实施管理,且能够一定程度上降低土壤对埋设管道造成的不良影响。由此可知,以市政污水纳入综合管廊的相关技术为研究对象,具有一定的现实意义。
1)将城市污水管道纳入综合管廊,能够直接减少埋设管道进行检修时所产生的系列问题。对于一般埋设管道进行维修需要耗费较长的时间且存在诸多问题,从而对居民的日常生活造成阻碍,甚至产生安全性问题。将城市污水管道纳入综合管廊能够实际有效的消除此类不良问题,提升整体效益。
2)将污水管道归入综合管廊代替埋设管道,能够避免埋设污水管道受土壤的影响,埋设管道易被土壤侵蚀、腐化,进而降低管道的使用寿命,归入综合管廊能够直接防止这一问题发生。
3)在地下综合管廊中纳入城市污水管道,能够使地下空间最大程度的尽其用,进而提升城市整体的可利用程度,符合居民生活及经济生产的要求[1]。再者,这一措施能够在一定程度上增加经济投资,提升整体公共产品供给量,促进城镇的可持续高质量发展。
如今社会发展水平日益提升,城市污水管道的埋设技术也有所提升,就较大城市而言,污水管道的埋设率已经>90%。当前我国主要运用雨污分流制来建设污水管道,国家也出台了相关文件以推动旧城区污水管的改造更新,此外铺设污水管道所使用的相关材料也在不断升级。然而,材料及技术的进步也避免不了埋设管道中存在的不良问题,以至于影响整体污水系统的运行,具体问题为以下几点:
图1 污水管道沉降、破损
1)存在严重的雨污管道混接问题。在地下埋设的管道网路线十分复杂,在建成后难以进行管道的维护,因此会出现雨水与污水管道混接的现象。这一问题会使城市水体受污染更加严重,大大增加了污水处理工作量,同时也提升了整体排水系统的治理难度。
2)存在管道下沉、受损等不良问题。由于污水管道为埋设的形式,易受到地基变化的影响,加之管道接口质量不佳等问题,会使管道出现下沉而受损严重的情况(见图1)。
3)管道易渗入地下水。根据相关实验数据可知,在城市污水量中,渗入管道的地下水量达到10~25%,而会出现严重地下水渗入管道的重要原因之一在于管道材质。大量的地下水渗入污水管,很大程度上增加了城市污水处理的工作量及相关成本。
4)治理污水管道网的难度较大。由于污水管道的口径小且内部环境差,加之埋设深度大等,均会提升污水管道的维护与检修难度,进而使管道受损严重。
5)难以融入智能化建设技术。采用埋设方式建设的污水管道,难以在其中融入智能化技术,因而难以提升污水管道建设的智能化。
运用管道排水的形式将污水纳入综合管廊,且最佳的建设位置为管廊底部。要使整体管网功能正常运行,需正确处理好综合管廊内部与外部的相接处。据相关规定可知,需结合疏通方式等实际状况来确定检查井在支线管段的最大距离,为确保支管对地块的相关服务维持正常,通常最佳的距离为120m~150m。随着技术的进步,可运用高压冲洗、绞车、水力以及机器人等多种方式结合来完成管道疏通,且能够达到较长管道距离的疏通标准。由此,可在满足实际地块服务的情况下,将支管的距离设置为120m~150m,使用检查井来连接支管与廊内主管。通常而言,在转弯、跌水、管道交汇以及管道口径变化处均需设检查井。
为了更好地进行检测与维护,在管廊内部也需设置检查井,检查井之间的最佳距离为40m~60m,在井口位置需铺盖盲板,保证井的密封度。
综合管廊为地下空间,有一定的范围限制,因此污水管道的架设与地面埋设有不同之处。架设管道需预留距管道外径>20cm的维修通道,且余下的廊内空间需达到设置检查井的标准,同时还需考量承插口的位置需求。
由于管廊为地下空间,后期管道吊装存在一定难度,因此需在建设管廊的同时开展管道的建设施工。此外,还需以一定的标准距离在综合管廊顶板位置安装吊环[2]。
图2 一体化检查井
支撑管廊内部管道需运用支架、轻质填充材质以及吊架等。其中吊架及支架易出现变形的不良现象,特别是运用在口径较大的污水管道中,因此选用轻质高强度的填充材质,其具有更强的稳定性,决定着后期管道安装的整体质量。
相较于地面埋设污水管道,管廊内安装污水管道对于衔接处的管材刚度要求更高,通常适用的材质有球墨铸铁管、钢管及复合材料等。管道衔接处的质量关乎整体管道的安全问题,对于塑料材质管材可运用热熔法进行衔接;钢管则需运用焊接法,且对于焊接口处需进一步做防腐工作;对于球磨铸铁管运用承接法进行衔接,以橡胶圈进行密封处理后还需在外层做防水工作[3]。
管廊内通常选用一体式检查井,以保证其密封性(见图2),主要的材质有塑料、钢材以及钢筋硅等。管廊内需按照标准距离设置检查口及排空口,且两者均需运用盲板进行封堵,保证其密封程度。还需注意的是,排空口的位置需与内部排水设备相近,实际操作一般在外部进行抽空排水,防止廊内产生有毒气体等。
除了基础的供电、排水及照明等附属设备,污水舱还需配备有监控、通风、有害气体监测以及报警等附属设备。根据相关规定标准设置舱内的温度、水位及OZ、HZS、CH等数据指标。
污水管道的衔接处采用软性橡胶圈,接口之间需能够承载>10mm的轴向变位。使用钢混支墩来承载管道,且支墩上需加设卡扣。管道横穿管廊墙体需满足以下条件:
1)墙体上需设有套管,管道与套管之间需采用柔性材质来填补缝隙。
2)若被穿越的墙体与污水管道以嵌固形式相接,则需在管道上选择相近的部位做柔性材质衔接。
在连接污水支管前,需安装检修阀门,以便安装入综合管廊后进行管道维修时可隔离管廊内的污水。当阀门处于关闭状态时,需在整体排水系统中设置相应的排污途径。
在实际施工中,需根据实际情况考量污水系统的整体条件与污水管道纳入管廊的可行性,对于符合纳入条件的城区,需依据相关标准更新污水管网的规划,使管廊内污水舱具有系统性,提升综合管廊的整体效益。