老旧小区室外雨污分流改造工程方案浅析

张映鹏

（湖南省交通规划勘察设计院有限公司， 湖南 长沙 410200）

0 引言

过去受经济发展、城市建设理念的限制，我国大部分城市的排水管网采取合流制。老旧城区的合流制管网带来的弊端随着我国经济社会的不断发展日益明显。比如合流制管道建设标准低，已不能满足雨天混合污水的排除，造成雨天管内污水漫流，引发环境卫生问题。再比如合流污水直接排放、或者经简单截留后排放水体，对城市水环境造成了巨大的污染。除此之外，大部分城市还面临着小区雨污水管网与分流制的市政雨污水管网存在混错接，由此造成的污水误排入水体问题也相当严峻，小区雨污水分流及混接作为改造的源头是城市排水系统改造中的重要一环，而解决城市水系污染、城市内涝的最有效的主要手段则是对城市排水系统的雨污分流及混接改造。

1 工程概况

本工程为某城市一个老旧片区，该区老旧居住区相对较多，其中属工厂沿线的建筑最为密集，其内部含有七个旧村，七个旧工业区。通过对改造施工小区进行实地调查发现，若是想在该老旧的社区达到源头雨污分流的改造目的，可考虑增大雨水管，加密雨水口布置等手段，这样可以行之有效的在解决局部地区低洼积水问题的同时加强排水能力，最终建成完整的污水收集体系：“用户→支管→次干管→主干管→污水厂”[2]。不过村民自建房的排水管道都比较老旧，改造区雨水沟渠和房屋又靠近污水系统，有的村民自建房没有专门的化粪池，给排水管分布在地下，导致屋面排水管道分布情况不明确，方向极其复杂，布局混乱，也没保存有合流污水直接排入市政排水管道的档案资料，难以充分查探清楚实际情况。另外旧城区建设周边人流车流密集，集中开挖后容易造成高峰时段拥堵。

本次主要施工目的是完善目前道路系统所存在的问题，针对新旧村居住区、工厂区外围道路进行分流制改造，新建钢筋混凝土顶管DN500～DN600 总长约283m，内肋增强PE 螺旋波纹管DN300～DN1000 雨水管12734m、DN200～DN600 污水管38090m，建筑排水立管DN100～DN150 改造约64979m，污水、雨水检查井，此次项目工程管道总长50824m。

2 雨污分流管网改造思路

2.1 规划设计好施工期间交通疏解

因为老旧小区居民出行时间相对都比较集中，加上周边配套有学校、菜市场等，以至于附近存在较高人流量，相对密集。因此，在狭窄道路施工期间，需保证居民能够进出是一个难点，这就要求施工人员在施工时尽量避开人流、车流较少的高峰期，并尽量压缩施工占道时间,以此来将交通影响控制到最小。同时加强与交警、规划、国土、交通、城管等政府职能部门之间的协调，确保疏解措施实施的可操作性，为改造的实施建设提供重要保障。

2.2 管道施工现状及管线的保护

一般老旧小区建筑物密集，人流量和车流量大，内街窄巷多，现状地下管线错综复杂，还有通信、电力、燃气、给水等管线，雨污水管道施工空间有限，施工方式的选择非常重要，所以施工期间要注意避免破坏其他现状管线。开工前必须做好管线物探工作，探明各种管线的管位、走向、埋深及材质，施工期间可采用工字钢悬吊或者打边桩保护。需要迁改的市政管线，应与相关管线权属部门协商。建议雨污水管道开槽施工时尽可能浅埋并采取临时支护措施。施工时尽量选择小型机械以保证能够进人场地及对居民影响最小，同时做好基坑监测及周边房屋的监测和保护措施[3]。

2.3 分阶段、分区域施工

施工安排上采取立体交叉作业，平面流水作业的施工部署，将工程分为5 个施工阶段：

（1）临搭设施及交通疏解。修建项目部施工临时设施、水电接入以及施工机械和人员进场对各小区进行外围交通疏解及内部交通疏解，设置施工围挡做好。

（2）破除道路，沟槽开挖及支护，接收井及工作井，对管网工程中的管道上部道路及构筑物进行拆除。并完成管网沟槽拉森钢板桩的支护、木支撑体系及土方开，各栋的新增雨水立管位置完成开孔洞。顶管区域完成沉井支护施工，及顶管工作井及接收井的沉井制作、下沉以及封底施工。

（3）管道安装、顶管施工。对管网工程中的管道基础土方换填，完成管道敷设后进行沟槽土方回填及沟槽支护桩的拔出，完成各栋新增雨水立管的安装。道顶管施工沉井工作井、接收井。泥水平衡钻机施工川级钢筋砼专用F 型内衬玻璃钢顶管DN500/600 施工。

（4）管网路面恢复及其他附属工程。在本阶段施工前管网工程中的地下管道已经全部完成栋新增雨水立管已经接入地下的检查井，进行管网上部道路及构筑物进行恢复以及原有管道维护施工，以及完成恢复绿化带安砌侧(平、缘)石、标线等其他工程。

（5）综合调试，竣工收尾阶段。在本工程大部分施工阶段基本完成，进行工程试车，工程已经达到验收标准，进行工程清洁组织业主监理验收。

3 老旧小区雨污分流管网改造关键性施工环节

3.1 沟槽开挖施工要点

针对老旧小区不少存在城中村管道，往往是从内部巷道中间开挖。若是遇到在相邻房屋巷道内开挖沟槽，建议以人工开挖为主，机械为辅，并事先建立沉降观测点，测量放出中心线后分层、分段实施，放槽有一定的坡度，边坡开挖的基础是外侧到边缘的支撑应是边坡开挖的稳定性，收集井600mm×600mm×800mm，每间隔20m 一次安装，本工程基坑为二级，部分基坑开挖深度大于5m。老居住区的场地地质条件和周围环境变化较大，因此需要密切监测围护结构顶部的水平位移和垂直位移。基坑开挖深，水平位移大，地下水位高，基坑周围地表的竖向位移、建筑物的变形、管道的位移，开挖的沟渠沿线应当设置合理的人行通道，设置警示灯，坑侧应当做好安全防护，严禁坑内堆放在坑边地面上，开挖时应避免雨天，以减少因坑边土体饱和软化造成的整体塌方事故。在地下水丰富的沟渠开挖时，应提前采取强排水措施，并安装强排水，沉淀潜水泵，每10 米设置一组观测桩，专职安全人员加强对排水沟的监测和检查，每天检查不少于4 次，及时将多余部分的水分流排出。

3.2 沟槽槽钢桩，钢板支护

由于城中村居民多，管线分布乱杂，施工要对路面破拆产生噪音，所以本次施工支护的钢板桩采用静力压入法方式，以降低对居民区噪声的影响。在进行钢板桩击打支护成桩时，要保证其垂直度，尤其对于第一块击打钢板桩的位置，其方位的精准度必须满足施工要求，第一支桩为后续钢板桩的方位角模板，起到导向作用，每深入土壤1 米就测量一次，以确保精度，软土地基碰到支承桩后，容易与相邻桩一起倾斜下沉，相邻桩用角钢临时焊接法固定[4]，支护桩拔出时，应密切监测周围建筑物，地下管道沉降及土体位移是否过大，在充砂时，尽量加快回填速度，缩短回填时间。在整个施工阶段，要特别注意城中村管道的内部排水问题，尤其是针对基坑、沟槽排水，考虑配备潜水泵8 台，随时抽排施工过程中的积水，经沉淀后排入市政水管网。

3.3 沉井施工

此次项目施工涉及沉井有：圆形混凝土顶管工作井Φ500mm、圆形混凝土顶管工作井Φ500mm 各一座，3 座井深3～4m(地面至管底)混凝土顶管工作井Φ500m，井深3～4m(地面至管底)，沉井基坑开挖深度取2m，基坑边坡采用1∶1 的比例，砂垫层和混凝土垫层共同作为刃脚垫层进行联合受力。叶脚外侧与基坑侧工作距离2m，所述集水井与底部周围设置的排水沟相连，并配置大马力泵排雨水，减少地下水过多水对叶垫浸没的直接影响，顶管沉箱高度约为8m，沉箱体混凝土浇筑成三段，内部模板也分为三段安装。

3.4 基底软基处理

在该项目完成管道安装前，需考虑本工程实际情况，对软土地基进行更换和加固，疏浚后，应更换软土地基，填入级配良好的没有植物残留物，固体碎屑的土层，中粗砂厚度不超过25cm，并用蛙式捣固机捣固不少于3次，在对深地下室的大量软土进行处理后，建议选择桩径不小于550mm单头水泥搅拌桩进行加固，固化剂选用32.5 级的普通硅酸盐水泥。

3.5 明挖管道敷设

本工程中安装PE 螺旋波纹管DN200～DN600 污水管38000m、DN300～DN1000 雨水管12070m，管道安装需要一定的底座强度，管墩采用砂垫层基础，采用商品混凝土两次浇筑，第一次浇灌至管道底部，当混凝土达到相应强度，管道安装稳定后，进行从管道底部到桥墩顶部的第二次操作。运行管道前，请仔细检查管道内部是否有异物。若有，则需要及时清理掉后仔细检查是否有干扰的地基土，是否有很多碎片底部的沟糟，是否沿着沟土壤堆积太多，以及是否底部的槽的宽度和高度可以满足较低的管的安装要求。直径＞600mm 时采用机械下管，直径≤600mm 选用人工下管（表1）。

表1 管材与埋深关系表

3.6 顶管施工

在顶管施工中，初始顶进作业是关键性环节，顶管施工采用2 台NPD系列泥水平衡顶管机进行作业，控制速度3-5 分钟每秒，中心偏差值±5mm，以保证高程值最小，初始顶进中控制洞口结构平衡性以及泥水不能进入坑顶[5]。

5 结束语

雨污水管网与居民生活质量、城市形象密切相关。随着国家对水环境的重视，雨污引水改造的需求不断增加，做好雨污分流工作十分重要。因为旧城区的管网错综复杂，施工困难，协调困难，影响的范围广，必须结合现场情况，各方之间密切合作，为了实现预期的目标，真正实现雨污分流，改善环境。