老旧小区排水管网改造的设计与分析

文／王秀景、黄焕娣 辽宁城建设计院有限公司 山东济南 250100

引言：

老旧小区排水管网的排水效果，是影响城市建设与进一步发展的重点内容，与居民的生活环境有着直接影响，因此必须加强对老旧小区排水管网问题的关注，采取适当的措施解决现有排水问题，推出适用于当前社会发展水平的设计标准，采取有效的措施进行改造设计，建立并完善雨污水分流系统，提升排水管网的排水效率，确保老旧小区排水管网的作用能够最大化发挥。

1.老旧小区排水管网现状

1.1 雨污水管道混接

如今，我国大部分老旧小区都开始了雨污水管网分流的建设工作，但是由于老旧小区的建成时间相对较长，采用的设计标准较为老旧，实际施工过程中存在不按照施工图纸操作，因此存在雨污水管道管径偏小或错接、混接的现象，后期小区住户在进行装修改造的过程中，为便捷自己生活，在不区分雨污水的条件下就近连接排水管道，存在多种私接、乱接等问题，以至于我国多数老旧小区都存在较为严重的排水管道混接现象。例如，将雨水出户管与室外污水管相连接；室外雨水篦子与污水管网相连接等[1]。

1.2 排水管道结构性缺陷

老旧小区的运行时间较长，因此也会受到建成时期的工业水平限制，其排水管网使用的管道材料远远无法比拟当今技术水平，且经过长期的运行，地上逐渐增加的车辆以及路基沉降等问题，都会对地下管网产生一定程度的压力，多数老旧小区现有排水管网都存在严重的问题，如腐蚀、脱节、变形、渗漏、接口材料脱落等。这类问题多属于结构性问题，以至于大量原本由管道排出的污水渗透入地下水中，污染地下水质，且这种污染具有持续性，因此对于老旧小区排水管网的改造是刻不容缓的。

1.3 排水管道具有一定的功能性缺陷

多数老旧小区排水管网的使用时间都已经超过了设计寿命，但是小区住户在日常应用时并未注意对排水管网的保护，甚至会向排水管网中倾倒大体积、难分解的垃圾，小区的物业部门也未重视对排水管网的定期疏通与维护，小区路面的井盖损坏或丢失后，没有及时进行处理，可能会使得排水管网中误入垃圾、石块、木块等物质，导致老旧小区中的排水管网存在一定程度的功能性缺陷。这类问题会导致排水管道满负荷运行，污水冒溢，造成环境的污染，小区居住体验感变差。因此，管网改造人员必须尽快排除对排水管网的功能性缺陷，并尽快落实相关改造工作。

2.老旧小区排水管网设计思路

2.1 明确排水体制

对于老旧小区排水管网的改造设计，改造人员首先要对城市整体规划目标有清晰的认知，了解关于小区改造规划方面的指导要求，切实掌握老旧小区排水管网的设计体制。先将有条件的老旧小区现有的合流制排水系统改造为雨污水分流排水系统，部分无法进行分流改造的老旧小区，可利用截断、调蓄等其他方式达到分流目的。经过一段时间的调查发现，多数老旧小区都将屋面雨水排水和阳台排水设置成了一根立管。对于这类现象若想进行雨污分流改造，工作人员需要采取一定的措施，如将屋面排水立管截断后，在原本的立管旁边增加一个新的立管，专门用于排放屋面雨水，实现雨污水分流改造。

2.2 结合远期目标与近期目标

对于老旧小区排水管网进行改造，为减少施工后期需要返工的几率，加强对市政基础建设工程的成本控制，改造设计人员需要重点关注，如何在满足小区实际排水需求的同时，与城市整体发展长期规划相结合，保障排水管网改造设计的科学性与合理性。

2.3 兼顾主管与支管

对于老旧小区排水管网的改造设计，由于存在部分遗留的衔接混乱等问题，因此改造人员除了需要关注主管网存在的问题之外，还需要注意支管、立管等管道的问题，同时检查与井盖衔接的管道结构，重新规划连接错误的管道并对其进行科学的布局，彻底做到雨水管网与污水管网的分流改造。

2.4 结合新管道与旧管道

为减少对于老旧小区排水管网改造设计的成本，改造人员需要最大化发挥原有管道的价值，将旧管道与新管道进行结合，将管道中仅有轻微破损，质量受损现象较轻且排水功能受影响不大的管道，采取措施检验管道质量，在保障其质量能够充分满足改造工程需求的前提下，对旧管道进行清淤、防腐处理，将其投入新管网的规划建设中[2]。

2.5 充分发挥排水管网的排放与利用作用

改造人员在规划设计老旧小区排水管网时，需要确保经过改造的管网能够将小区中的污水集中排放至市政污水管网系统中，最终排向污水处理厂；将小区内收集的雨水通过雨水管网，通过一定的措施进行净化，引进“海绵城市”的理念，对雨水进行循环利用，提升城市对雨水资源的利用率。

3.排水管网改造技术

3.1 管道更替技术

市政管道工程在更替管线时，主要有开挖技术以及非开挖技术，由于老旧小区居住人群较大，且多为老年人，难以进行整体性的迁移工作，为最大化降低对老年人生活的影响，可利用非开挖技术进行排水管线的更替。非开挖技术能够在影响地面环境最小的条件下，利用拉管或胀管法进行施工。

首先，拉管工艺。拉管法也可被称作定向钻进拖拉法，需要使用定向钻进设备进行敷设排水管道。将定向钻机设置在地面上，对地表进行开槽、清除杂土等处理后，即可使用雷达探测装置，严格的控制钻头方向，依照管道设计轴线进行钻进施工，经过多次拓宽孔径后，将管道拉回复位。

其次，胀管工艺。静压胀管技术不会对周边交通产生影响，也基本不会对自然环境产生污染，对道路的平整性不会产生破坏，施工现场具有较强的安全性，施工周期短且成本低，社会经济效益显著，能够在原管径不变的情况下进行地下管线的更换。适用于管道局部破损、堵塞、渗漏、错位等问题，或是原有管道无法满足使用需求需要加大口径的条件下。

3.2 虹吸式雨水系统

虹吸式雨水对于提升雨水管道泄流能力方面的作用非常显著，同样的雨水流量，使用虹吸排水管的管径小于重力排水管径。同时，虹吸式排水管道有着排水效率高、不易堵塞管道以及自清洁等优势，能够发挥良好的排水作用。

3.3 低影响开发雨水利用排放系统

这种系统主要是利用花坛、绿地和草沟等基础设施建设，将其与传统的排水管网相连接，形成完整的雨水利用排放体系，利用自然的方式控制并有效处理地表径流，防止发生内涝危害，严格管控地表水环境。这种排水方式能够将具有分散性、小规模特征的雨水收集起来，通过下渗等措施减少雨水对排水管道的压力，还能形成绿色景观，充分体现了海绵城市建设理念。可建设为绿色屋顶、多层次绿地、雨水花园等[3]。

3.4 科学合理的规划管网

对于老旧小区排水管网的规划，需要以建设雨污水分流系统为基础，对现有的排水区域进行科学的划分，加强对自然地形的利用，发挥重力作用，将管线长度控制在最小范围内，结合现有排管管网规划情况，遵守经济性、科学性、可行性原则，对排水管网进行合理的规划与布局。

4.老旧小区排水管网改造策略

4.1 做好雨污水分流改造

对于老旧小区室外雨污水管道随意私接的现象，若小区内具有开挖施工条件，首选开挖施工更换原有排水管道的方式，开挖并断开原有的混接雨污水管，重新与相对的水管相连，舍弃原有的错接管道接头，并将废弃管道接头部位进行密封。若老旧小区内部不具备开挖的条件，且排水管道的埋深较深，则改造人员需要使用拉管法或胀管法进行非开挖条件下的管道改造施工，这种施工方法对地上通行条件的影响最小，且不会对正常的路面产生破坏，整体影响性较低。

现场开挖条件较差的部分老旧小区，且无法在小区内使用非开挖设备，则需要综合考虑在小区排水管尾部设置截留井，其中安装限流装置或采取其他措施。晴天状态下，井内流通的为小区居民的生活污水，且水量不会过大，因此可打开限流装置，将其中的生活污水与市政污水排水管相连，使居民生活污水能够被有效处理；但若在下大雨天气，雨水流量较大，向排水管截留井内排除的水分越来越多，导致截留井中的浮球上升，利用机械作用将限流装置关闭，雨水通过截留井雨水排水管，排向市政管网。

针对存在雨污水混流的排水管道，主要是由于阳台排放的废水以及屋面屋内排水管共用的原因。老旧小区的建成时间较长，且在规划小区布局时，通常并没有综合规划洗衣机的位置，阳台结构的排水设计，经常出现与屋顶雨水排水常用同一个立管的现象，居民后期装修过程中，在阳台增设了洗衣机、洗衣池等结构，将这两种装置的排水管道与室外屋顶雨水排水管相连接后，可能导致阳台废水与屋面雨水混流。设计阳台废水与屋面废水时，需要结合实际建筑情况以及层高情况。若老旧小区的整体建筑层数不超过8 层，则改造人员可将原本位于室外的雨污水合流立管直接改造为阳台废水排水管，将原有的屋顶排水管直接从屋面与原本的排水立管断开，形成通气帽延伸至空气中；同时，在原有的排水立管旁边，设置一个新的雨水排水立管专门用于排放雨水，水管的另一端可与绿化建筑边沟或是室外雨水排水管网相连接，达到建筑雨水和污水分流的目的。若老旧小区的层数超过9 米，若使用新建雨水管的方式进行改造，则需要使智能楼宇分离器进行设置，其原理与截留井的原理较为类似，主要利用上升水位的方式，控制限流器开关。将雨污水河流管道的排水端头与智能楼宇分离器相连接，处于晴天时，分离器开启限流作用，当面临雨天时，将会在压力作用关闭智能楼宇分离器限流装置，将雨水直接排放至绿化带中，或是与室外排水管道相连，也能直接与室外排水管相连，经过净化后，回收再利用[4]。

对老旧小区的雨污水管进行分流改造，由于多数老旧小区的阳台地漏未安装存水弯，会导致室内外的雨污水管网臭气通过立管返回住户阳台区域，为用户带来麻烦。此时，改造人员需要在废水与室外污水管网相连的地方，设置水封井，防止外来臭气对居民生活环境产生不利影响。

此外，部分老旧小区中，存在独立经营的餐饮企业，改造人员需要依据要求，设置隔油池，防止没有经过处理的污水排入管道，导致污水在流动过程中，发生粘连管壁的问题，对排水管道材料产生不利影响。

4.2 对管网规划现状进行实地勘察

针对存在结构缺陷或功能缺陷的排水管道，改造人员为确保对排水管网改造规划设计的合理性，需要在正式开始设计之前，组织多方人员进行全面详细的勘察工作，对排水管道的走向、布局、与其他管线的衔接、缺陷位置等情况进行全面的了解，准确把握排水管道的管径、构件尺寸、埋深等信息，结合现有排水管道的效果，对管网的缺陷处进行修复整改，严格控制工程建设费用的同时，加快整改检查速度，对老旧小区中的仅有轻微瑕疵、能够正常应用的管道进行适当的检查与修复，保障其使用寿命的基础上，进行加固、疏通处理后，与新管道相结合，消除原有管网中管道结构与功能方面的缺陷。需要注意的是设计人员必须以管网类型以及缺陷程度，选用适宜的整改措施。

针对老旧小区排水管道中的变形、错口、破裂等结构性缺陷，若问题状况较轻，施工人员可采用点状原位固化法、热塑成型、垫衬法等措施进行修复；若问题情况较为严重时，可进行开挖修复，可自主选择整体开挖或是局部开挖；若由于某些因素，现场不具备开挖条件时，施工人员可先对管道进行预处理，之后利用热塑成型法、垫衬法、静压裂管法等方式对管道进行全面的修复。若排水管道中有异物穿过，以至于管道产生结构性损伤，则可由施工人员以切割清除或点状原位固化的方式进行处理；若是异物穿过其他支管，则需要由现场人员联系物业人员，共同协商针对这类问题的处理方法。对于管道渗漏、脱节等问题，施工人员可使用注浆法或不锈钢快速修复。针对排水管道问题中的腐蚀问题，施工人员可在管道上喷涂水泥基，对管道进行修复[5]。

排水管道的功能性缺陷，可采取下述整改措施：对于排水管道淤泥沉积问题，施工人员可结合人工与机械设备共同进行修复处理，将其中的硬性结块使用打磨机进行切割，保障清淤工作的全面性。对于排水管道中的化学结垢，施工人员可结合其性质，使用化学处理剂进行处理，或是进行喷砂除锈后使用钢丝球清洗干净，最后使用高压水枪进行整体清洗即可。对于排水管道中的障碍物，施工人员可使用人工清洗+高压水枪冲洗的方式进行处理。人工拆除排水管道周边的残墙坝根，将刺入排水管道的树根使用切割点除或是原位固化等方式进行修复处理，针对排水管道中的浮渣，则需要使用人工清渣的方式进行处理。

4.3 及时恢复道路

对老旧小区排水管网的改造完成后，需要及时修复小区内部道路，并保障道路质量不能低于原有水平。对于小区道路的修复，可在进行管道施工期间同时进行路面的修复，保留原有的路基结构，使用混凝土修复主路，考虑到整体性与美观性需求，可先修复半幅道路，适当调整不合理的坡度，保障路面结构的合理性。

对于主车道周边的雨污水检查井，需要做好周边回填工作，防止由于密实度不足导致周边道路沉降，影响道路功能的使用，可在井周增设卸荷板，减轻井周车辆经过时产生的荷载，确保道路质量。

4.4 加强后期养护力度

雨污水管道经过修复后，长时间不进行养护，会逐渐产生堵塞的问题，严重影响管道排水，因此还需要关注对老旧小区排水管网的养护工作，常见养护方法主要有以下几种：

第一，高压水车疏通。管网维护人员可使用高压水车，冲洗雨污水管道中淤积的杂质，这是现阶段最常用的排水管网养护方法之一。但是这种方法在施工过程中，若是水流或是水压过低，将无法携带出管道中的杂质或垃圾，其中的垃圾将会再次沉淀并逐渐凝结成板状块，因此，在利用高压水车疏通时还需要搭配人工辅助清理垃圾。

第二，人工通球。这种养护方法适用于管径在DN3 00-DN600mm 范围内的条件下，能够大范围的清除管道中的垃圾，管道疏通效果相对较好。实际使用疏通方法如下：焊接多个由钢筋制成的扁圆环，形成中间镂空形式的扁圆球，扁圆球不同部位上焊接上多个U型的小钢筋条，起到刮泥作用；将扁圆球的两侧系上不磨手的绳子，使用疏通车枪头将绳子分别带至两头井口，施工人员分别在两头来回拖拉内部扁圆环，将其中的垃圾清理出来。

此外，若是雨污水主管道的管径在1 米以上，且内部淤泥淤积现象严重的情况下，可由专业人员亲自下到排水管内进行清掏作业，期间严格保障清掏人员的安全，及时处理清理出来的垃圾，保障养护工作的有效性。

结语：

总之，在进行老旧小区排水管道的改造设计过程中，首先要求改造人员对小区实际环境进行全面的了解，分析当前排水管网的分布局势以及排水效果，在明确实际情况的基础上，进行排水管道改造规划设计，充分发挥小区的自然条件，因地制宜的设计排水管道布局形式。社会经济水平不断提升的同时，对基础建设越发重视，老旧小区改造力度加大，为提升小区生活环境质量提供了更大的支持，为提高人民生活水平做出了一定的努力。