广东省东莞市长安镇人民政府农林水务局 523850
摘要：在污水处理系统建设当中，污水管网收集往往涉及到沿江截污管道的建设，而多数地区的截污管道建设都存在深埋大的、房建密集、地下管线复杂等问题，截污管道采用以往大开挖的施工方式受到客观条件的限制。 本文结合东莞市长安镇截污工程实例就此情况下的优点作出了分析探讨。
关键词：市政截污工程；方案；施工技术
0 前言
三八河为东莞市长安镇的主要河涌，河涌由明渠和暗涵组成，宽 2.0～20m。河涌始于长安镇镇内旧城区，自北向南分别汇入东引河与东宝河，总长 4.1km，其中由河始段至 107 国道段长为1.4km（均为暗涵），107国道至东引河出口长为 1.0km为明渠段，东引河至东宝河段为镇内主要泄洪通道长为 1.7km（本次截污工程不包含此段），本次截污段三八河流域总集水面积为5.64km2承担着坂田水库泄洪及周边区域雨水排放需求。三八河作为长安镇的主要的内河涌，其出口有两处，分别是汇入东引河后通过停步河水系汇入珠江口和通过东引河段水闸直接排放进入东宝河。因此三八河上游段处其污染不仅影响了与其接壤的乌沙及锦厦片区周边水环境，还同时直接影响长安镇三八河下游长安镇其他片区的水环境。
1 工程概况
1.1由来
三八河为长安镇的主要河涌，河涌由明渠和暗涵组成，宽 2.0～20m。河涌始于长安镇镇内旧城区，自北向南汇入东引河并最终汇入东宝河，总长 4.1km，其中由河始段至 107国道段长为 1.4km（均为暗涵），107 国道至东引河出口长为 1.0km 为明渠段，东引河至东宝河段为镇内主要泄洪通道长为 1.7km（本次截污工程不包含此段），由于周边片区三八河水质受污染严重，发黑发臭，散发难闻气味，滋生大量蚊虫为劣五类水体严重影响周边居民和企业工作及生活。
1.2任务
现状三八河水质受污染严重，发黑发臭，散发难闻气味，滋生大量蚊虫。随着人口的增多，河涌水环境恶化问题已成为制约区域可持续发展的不利因素。截污工程是控制污水、改善周边水环境的有效措施，能从根源上解决污水持续污染三八河的问题。目前三八河两岸有众多企业排污口直接向中心涌排放污水，同时，部分片区由于截污支管改造工程的滞后，片区内的污水无法接至周边现状的污水主干管网，这部分污水通过现状雨水管继续污染着三八河水环境。为了使更多的沿线居民、企业感受到水环境的提升，开展长安镇内沿三八河两岸的截污管道及接户管改造工程是必需的也是急迫的。
其目的是改善三八河水质受污染严重，发黑发臭，散发难闻气味，滋生大量蚊虫的现状，完善三八河周边片区企业及居民排污改造。
2 排水系统现状及存在问题
长安镇建设区的主干道下基本都有雨污合流排水渠，以箱涵和盖板渠为主。各村市政排水管网部分建成或在建设中，已基本形成排水体系，随着排水管网陆续实施与建设，排水系统将逐步完善。目前各街区内的生产、生活污水及雨水都就近排入临近排水渠道。东引运河北侧的排水均主要通过管渠排入东引运河或东宝河；东引运河南侧的排水则通过管渠排入大的河涌，最终汇入珠江口。大部分雨污水平时自流排出，洪水季节由电力排涝站提升排出。全镇有涌头排涝站、围仔排涝站、长安排涝站、宵边排涝站、新民排涝站、人民涌排涝站、龙涌排涝站、沙涌排涝站等八座排站，新民排闸、厦岗引潮冲污闸等水闸，同时三八河排涝站也正在建设。
针对长安镇的具体情况，区域截流雨污水最终分东部和西部两部分汇集。将长安镇中心片区的三八河、独墩河、霄边大渠和涌头排口、乌沙部分污水实行截流，将污水顺着地势沿振安一路收集到东部南端；将东引运河北部片区、南部片区、上角、厦边片区和新民片区的污水沿振安二路、东宝河路和新海滨路等将污水收集到西部南端。
3总体方案
3.1 总方案
本次设计三八河截污段共长 2.4km。其中 A 片区尚未建设有市政截污主干管通过原有雨污合流管段奖污水排放至三八河暗渠段。B、C 区位于河道两岸，两岸居民区和工厂密集复杂。大量居民临水而居，部分工厂临水而建，每天都有大量的生活污水及工业废水流入三八河。针对本次截污工程范围内的实际情况，定制以下设计思路。
1）缺乏截污次支管道的社区及街道，本次工程新建截污次支管网，并对沿线的排水管道进行截流。
2）沿河居民区，沿道路建设截污次支管道，进行雨污分流改造。
3）对于 A区排向暗渠段排入的污水通过在三八河底新建一段截污槽将其截留。
4）对于沿线工企业，本工程新建次支管网至厂区外围，并预留接入井。
5）逐个对三八河明渠段沿线排污口进行截流，无法直接截流的排污口采取排水管道改造，实现间接截流。
3.2排水体制
城市排水体制是指城市生活污水、生产废水及雨水所采用的排除方式。根据污水与雨水的分流及合流的不同，可以分为雨污分流制和雨污合流制两种。根据设计范围内的实际情况分析，高埗镇的排水系统基本为雨污合流制，除新建成的区域采用雨污分流制外，绝大多数区域排水仍然采用排水管涵、暗渠将生活污水、废水及雨水收集后，就近排入附近的河渠。大部分地区为农村城市化地带，将目前的合流制全完改成分流制很困难，特别是一些村的中心区域和密集的老居民点，近期改造难度十分大，甚至连最基本的实施条件都没有。根据规划对于设计范围内的排水体制总体上仍然采用远期 2020年采用 30%合流制和 70%分流制的混流系统。 本工程
根据现场实际情况因地制宜的采用 “雨污分流制”与“合流制” 。
（1）有条件实施沿河道截流污水的区域实施“合流制”；
（2）有条件实施次支管网及接户管网建设及截污难度大的区域实施“雨污分流制” 。
3.3设计污水水质
①进水水质
3.4 工业废水排入城市下水道水质
城市污水包括生活污水和工业废水。长安镇由于工业比较发达，工业废水总量占城市污水总量的 50%以上。随着工业的发展，其水量不断增加，水质日趋复杂对城市环境卫生及水体污染的影响日趋严重，因此，对工业废水的排除必须慎重考虑。
关于工业废水的排除，按照国家有关规定，应尽量考虑将工业废水排入城市污水管道系统，与生活污水一并排除与处理，这是比较经济合理的方法。国内外大量实例证明，工业废水与生活污水在城市污水处理厂集中处理能节省基建投资、能源及运行管理费用，并取得更好的处理效果。
3.5方案比较
（1）方案一（推荐方案）：于与三八河平行锦富路建设污水干管并全面实施接户管网改造，将该区域内污水接入新建锦富路主干管，并最终通过东引河北岸 DN1000截污干管排向三洲水质净化厂。现状排水管作为雨水管继续保留；
（2）方案二：沿三八河东岸河底埋设新建截污干管截留东岸企业居民污水区沿河岸及现状路建设污水支管，并最终通过东引河北岸 DN1000截污干管排向三洲水质净化厂。
4管网设计
4.1原则
（1）管网布置方案切实可行，减少管道建设过程中的拆迁。
（2）污水管道按远期规模一次规划设计，管径按远期设计流量确定，干管根据近、远期的发展，分段铺设。
（3）污水管道布置力求符合地形变化趋势。应尽可能线路短捷，减少管道埋深和管道迂回往返，降低工程造价，确保良好的水力条件。
（4）管道布置尽可能选择交通影响小，路面破坏少的路段。对于埋深较大、遇流沙、穿越道路或河涌等特殊地段，采用拖拉管施工。
（5）污水管设计流量按各排水分区的建设面积比流量计算，以此确定管径。
（6）实施合流制区块旱季时管道充满度符合设计规范要求，雨季时按满流校核；实施完全分流制区块管道充满度按设计规范要求。
（7）在设计充满度条件下，重力流污水管道最小设计流速不小于 0.6m/s。
（8）仔细研究管道敷设坡度与地面坡度之间的关系。所确定的管道坡度，既能满足最小设计流速的要求，又不使管道的埋深过大。
（9）确定合理的管道埋深。污水管起端埋深以使沿河排污口能顺利接入为准，并满足与其他管线竖向交叉的需要。一般干管最小埋深控制在 2.0～3.0m 左右。
（10）当污水管道埋深超过 5m 左右时，原则上设置中途污水提升泵站，但泵站数量应尽可能减少。
（11）设计的合理使用年限为 50 年。
4.2规模
根据前文论述，本工程设计范围内收集污水量为 16922.23m3/d，则本工程设计规模为17000m3/d，服务面积为 264.5ha。
4.3截流井设计
截流井是合流制管道中非常重要的附属构筑物。主要作用是截污旱流污水和初期雨水，以免污水和初期雨水未经处理直接排放，污染水体，同时须保证在雨季时，截流水量尽可能恒定，以免增大污水处理厂的水量负荷，还应保证雨水通畅排泄。其设计一般要遵循以下规定。
（1）污水截流井应能将污水和初期雨水截流如截污管道，并保证在设计流量范围内雨水排泄畅通。
（2）污水截流井在管道高程允许的条件下，应选用堰槽式截流井，也可选用堰式截流井。
（3）污水截流井设置地点应根据污水截流干管或污水管道位置、 周围地形、排放水体的位置高程、排放点的周围环境而定。
（4）污水截流井溢流管出口高程，宜在水体洪水位以上，如果因高程无法满足而导致在洪水位一下，应再截流井出口处设置防倒灌设施。
拟在合流管道下游处设置截流井，对合流污水进行截流（旱季全部截流，雨季截流 3.0 倍雨水，多余雨水仍然继续排入中心涌）。截流井尺寸暂按φ1000 标准检查井设计。
4.4特殊溢流井设计
因大多数溢流井都建在河堤外，防洪部门要求溢流井尽量少占用河床断面。 经方案比选，大多数溢流井采用了半圆形方案，减小了对防洪断面的影响。 由于截污干管的临河设置必须考虑过境洪水的影响，故专门设计了单向防洪门 。 为防止较大的固体废弃物对截污管道的影响，截流井还设置了简易格栅和沉砂池。此外，为方便检修还设置了放空闸门。
4.5截污槽设计
结合 A片区污水量于三八河河底处横向挖 1000x1000的截污槽（有效断面为 600x500），以1.5%坡度流向新建截污井，让 A 片区的污水能顺利进入截污干管；同时在进入截污井前设置拦污格栅，防止杂物进入污水管道。
5结构设计
5.1结构设计及施工方法
根据工艺管线设计及场地地质条件
a）对埋深在 3m 以内的管线，若基坑边缘以外 6m 内无其它建筑物或道路管线等需保证不受基坑开挖影响的因素，可采用放坡开挖方式开槽埋管。
b）对埋深 3m 以上管线，或基坑周边条件不允许放坡开挖的，均按支护开挖方式开槽埋管，根据实际情况，支护采用钢板桩支护。
5.2放坡开挖施工
采用大开挖施工的管线，应根据场地土情况确定边坡坡度，一般可按 1：1放坡。放坡开挖埋管施工工艺流程：
①开挖施工施工注意要点及注意事项
1）安装时，管口和橡胶圈应清理干净，套在插口上的胶圈应平直、 无扭曲，安装后的胶圈应均匀滚动到位。
2）管子插入时要平行沟槽吊起，以便插口胶圈准确地对入承口内，吊起时稍离槽底即可。
3）安装接口时，顶、拉速度应缓慢，随时检查胶圈滚入是否均匀，如不均匀，可用錾子调整均匀后，再继续顶、拉，使胶圈均匀进入承口。
4）安装后的管底部应与基础均匀接触，防止产生应力集中现象。
5）钢丝绳与管子接触处应垫以木板、橡胶板等柔性材料，以保护管子不受钢丝绳破坏。
②沟槽土方回填
污水管线闭水试验合格后，即可回填沟槽土方。沟槽回填时采用机械回填，填方时应从场地最低处开始，有坑应先填，再水平分层整片回填碾压（或夯实）。焊接钢管管区回填土料应是砾石、碎石、砂等粗粒土。第一次回填由管底回填至 0.7DN 处，第二次回填到管区回填土厚度即 DN+300mm 处，压实度均不低于 95％。 最后原土回填。 在地下水位较浅区域开挖及填土时，应排水施工至填土完成，沟槽内不得回填淤泥土。
③管道试压及水源
管道安装完成后，应立即对管道进行水压试验，试压用水可就近取用河水。管道试压应分段进行，先从靠近河流段开始，为节约用水及降低成本，已试水管段将水放至待试水管段。
6 总结
三八河流域的水环境综合整治对长安镇的发展和居民生活安全具有十分重要的意义。随着东莞市政府对于城镇水环境要求不断提高，长安镇政府针对三八河现状，着手实施“东莞市长安镇三八河截污工程”工程（以下简称“三八河截污工程”），目标将三八河打造成“清水河、安全河、景观河”，工程包括水利工程、市政工程、截污管网工程、清淤工程及景观绿化工程。
参考文献：
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［4］余彬泉等.顶管施工技术.人民交通出版社，2003.09
［5］夏明耀等.地下工程设计施工手册.北京*中国建筑工业出版社，2001.7
论文作者:陈振宇
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/1
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