吕媛1 王昕2
1江苏中设集团股份有限公司江西分公司 江西南昌 330000
2上海韵水工程设计有限公司 上海 201707
摘要：城市老城区现状道路由于建设年限较长，路面老化破损严重等原因，需对老路面进行优化改造。在改造过程中由于现状地下管线情况十分复杂，在管线综合设计尤其是排水管线设计时，如何合理有效的对排水管线进行梳理及优化设计，是本文探讨的重点。
关键词：排水改造 雨污分流 旧改管线
现状道路提升改造过程中排水管线的设计，原则上应满足城市总体规划和管线工程专业规划，统筹安排各类管线、合理分配管道，尽量将管线布置在绿化带、人行道及非机动车道内，不影响道路的交通功能、安全性、舒适性。
排水设计的主要内容包括：新建雨水、污水管道的平面和横断面设计，结合道路纵坡和该片区整体情况考虑雨水、污水的纵向设计，综合考虑排水管道与其它市政管线的纵向标高平衡，以及排水工程管道、检查井等构筑物的设计，疏通利用的雨污水管道、更换破损的雨水口及雨水井盖。
城区旧改道路中的排水设计主要存在以下问题：
1、排水体制多为雨污合流，部分雨污分流路段雨、污水管混接现象也较为严重；
2、排水管道建设年限较早，主要以混凝土管为主，管道使用周期10~15年；排水检查井多为砖砌结构，破损情况严重；
3、现状雨水管径较小，不能满足远期排水流量要求；
4、现状强弱电、燃气等管地下线情况复杂。
一、旧改道路的雨污分流问题
目前，我国大部分新建城区均已实行严格的雨污分流制，针对老城区的远期规划，也以雨污分流为原则。但是很多城市在建设初期由于排水体系不健全，同时出于对投资等方面的考虑，大多采用了雨污合流制。时至今日，道路重新进行提升改造时，排水设计需要更为严谨合理的改造方案。
雨污合流体系发展至今，一方面使大量污水流入城区周边的河道水体，增加了周边河流的生态压力，造成水环境的极大污染，同时也对下游水源地造成了一定的安全隐患，长久下来不可避免的制约了社会经济的可持续发展。另一方面也对污水处理工作造成了极大的困难，雨污水混流将极大的增加污水管网及污水处理厂的运行压力，不管是从施工难易程度还是经济合理性上来说都不可取。
综上所诉，城区现状道路提升改造时，应尽可能的采用雨污分流制。在遵循城区规划的原则上，对排水系统重新进行雨污分流设计。
雨污分流是指将雨水和污水分开，各用一条管道输送，进行排放或后续处理的排污方式。进行雨污分流改造将进一步提高污水收集率，提高污水厂进水质量，降低污水处理的压力，减轻对城市受纳水体的污染。同时也能够提高旧城区排水系统的排涝能力，大力缓解雨季内涝问题，从而改善了城市水环境和人居环境。
因此，实现城市雨污分流的排水体制对城市的长远发展具有极其重要的作用和意义。
二、排水管道问题及构筑物结构问题
城区现状排水管道多以混凝土管为主，且由于年限较久，管道破损堵塞情况严重，且排水检查井等构筑物多为砖砌结构。
排水管道的选择应综合管材的性能、成本、使用寿命、耐腐蚀、密封性、水力条件、强度、耐用、安全、环保等多种因素来考虑。排水管道属于城镇地下永久性隐藏工程设施，要求具有很高的安全可靠性。因此，合理选择管材非常重要。
排水管材的选择，需要满足对管材性能特点的要求及对经济技术的要求。
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性能要求方面，排水管材必须具有足够的强度以承受外部的荷载和内部的水压，具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用，也应有抗腐蚀的性能，特别对有某些腐蚀性的工业废水，同时需要防止污水渗出或地下水渗入，且应该尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。
此外，施工方式的不同也对管材选择具有一定程度上的影响。开挖施工还是非开挖施工因为施工方式的不同，对管材的要求也不尽相同。目前采用的非开挖施工方法主要有两种。一种是采用高密度聚乙烯（HDPE）双壁缠绕管或PE实壁管，进行非开挖牵引，即不开挖路面，先用钻头在地下开一孔洞，然后依次换上较大钻头来回扩孔至要求管口大小，最后将管道拖入孔洞，完成管道施工，然后在两端增设检查井，目前施工管径已达到DN1000，同时特别适合过河倒虹管的施工；另一种为采用F型钢砼顶管，DN1500口径以上采用芯模振动工艺成型的钢砼管，DN1350以下口径采用离心成型钢砼管，在管端设顶进工作井进行顶进施工。
老城区现状排水检查井多为砖砌结构，且由于使用年限已久，损坏情况较严重，局部甚至出现坍塌现象。砖砌检查井主要是由粘土砖或页岩砖等砌筑而成，混凝土检查井一般分成钢筋混凝土的检查井和钢架混凝土模块检查井。
混凝土检查井和砖砌检查井相比有明显的优势。传统的砖砌检查井内外层批荡素砼，高渗漏、低强度、耐久性差，施工周期更长，对城市的交通有很大的影响。钢筋混凝土检查井可以更好地免除了传统砖砌检查井缺点，在结构强度、施工周期、快捷拼装、受施工人员水平影响等方面优点明显。
综上，我国大部分城市地区更倾向于采用混凝土检查井。旧改道路在有条件的情况下，也应尽量将砖砌检查井更换为混凝土破损检查井。
三、旧改道路排水管径问题
与新建道路不通，城区旧改道路现状已敷设排水管道，但因为排水体制及原有规划的问题，排水管径达不到近远期排水流量的要求。在此基础上，如现状排水管道仍可使用的，应尽量加以利用。综合管材及管径的要求，可考虑保留旧管道，将其仅作为雨水管道进行维护利用，另行新建污水管道。新建污水管道可按照城区最新排水规划进行污水流量计算，复核污水管道管径是否满足规划要求。对于雨水管道来说，如保留的旧管道不能满足城区最新雨水规划的流量要求或者不能满足室外排水最新规范的要求，在管位允许的情况下，可考虑新增一道雨水管道。若旧改道路管位复杂，不允许新增管道，则考虑将旧管道拆除，重新建设雨污水管道。
针对旧改道路周边居民小区、沿街商铺和企事业单位的雨污混接现象，应在提升改造过程中严格控制管理，以避免混接造成的不良后果。
四、旧改管线交叉问题
城区旧改道路提升改造过程中需要重点关注的还有现状地下其他的综合管线，如强弱电、燃气、给水等。
对于新建道路，原则上要求各种直埋管线与道路同步建设，但由于城市发展是循序渐进的，部分市政管线并不能够一次实施到位，存在分期建设问题。这就给综合管线的平面布置及纵断面设计增加了难度，尤其对于旧改道路来说，新建管线和保留利用的老管线在高程控制上更为复杂。
一般来说，从上至下管线顺序依次为电力通信管（沟）、燃气管、给水管、供热管、雨水管、污水管。当工程管线竖向位置发生矛盾时，宜按下列原则进行避让处理：压力管线避让重力自流管线；可弯曲管线避让不可弯曲管线；分支管线避让主干管线；小管径管线避让大管径管线；临时管线避让永久性管线。
根据《城市工程管线综合规划规范》相关规定，一般市政管线之间的最小垂直净距为0.15m，个别管线如电力管沟与其他管线最小垂直净距为0.5m。如管线在高程上不能满足规范要求时，应采取避让合理有效的处理措施。如压力管避让重力管时，如对于小管径压力管线与重力管线交叉无法避让时，可采用4个45°弯头绕开。若该压力管为给水管且从重力管上方通过而覆土不够时，可采取管道加固处理措施，也可从重力管下方通过，但给水管必须做钢套管以免水质污染。
此外，确定保留利用的老管线，如覆土不满足规划要求，应对此类管线进行加固包封等处理措施，确保综合管线的安全。管线施工开工前必须复测各类现状管线的位置和标高。
总结
很多城市在河湖治理、截污以及污水处理等建设方面投入力度逐渐加大，同时也不断对老旧城区排水设施升级改造提出了要求。按照《城市排水工程规划规范》中的相关要求，排水体制应根据城市总体规划、环境保护要求，当地自然条件（地理位置、地形及气候）和废水受纳体条件，结合城市污水的水质、水量及城市原有排水设施情况，经综合分析比较确定。综合考虑，城区道路提升改造过程中，排水设计应尽可能采用雨污分流制，由此产生的排水管道及构筑物问题、排水管径是否满足流量要求及旧改管线交叉问题，都应考虑全面，综合当地实际条件，结合国家相关规范要求，进行合理改造设计。
参考文献
（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
（2）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2017）
（3）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016）
论文作者:吕媛1,王昕2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
标签：管线论文; 污水论文; 管道论文; 道路论文; 城区论文; 城市论文; 现状论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;