1.湖南水利水电职业技术学院 湖南 长沙 410131
2.长沙市水利水电勘测设计院 湖南 长沙 410000
摘要：通过探讨某洲形景区污水输送管道穿河方式，总结现有的管道布置工艺的优缺点，确定了管道布置及施工方案，即使用沉管法布置倒虹吸管，以期对类似工程提供借鉴。
关键字：洲形景区；污水；方案设计
1工程概况
某洲形风景区是国家重点风景名胜区，长约4.58km，河面宽度800-1400m，是一个顺直微弯的分汊河道，河床主要由砂砾石组成，两岸筑有城市防洪大堤。某洲右汊为主汊，是常年通航汊道；左汊为支汊，在枯水小流量时基本断流。
1.1地形地貌
该洲形景区宽50-200m，现状洲面高程多在34.0m-35.50m之间，局部位置约36.2m，30m高程等高线以上的面积约0.63km2。
1.2现有污水处理设施
该洲现有污水处理厂构筑物占地面积406.8m2（合0.61亩），主要建筑物包括格栅井、厌氧池、氧化池、沉淀池、清水池、设备间，处理规模1000T/d，格栅井处理规模为2000 T/d。由于景区污水处理厂处理后的水质不能满足直排江水的标准，景区规划限制不能扩大现有处理厂的规模，考虑将景区的污水汇入城市市政污水管网系统统一处理。
2某洲形景区污水输送管道穿河方案
《城市桥梁设计规范》中对市政管线在桥上的设置做了相应的规定[1]：不得在桥上敷设污水管、压力大于0.4MPa的燃气管和其他可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。地下综合管廊的建设方兴未艾，将两种及以上城市管线集中到同一地下廊道的布置可以避免城市建设中的反复开挖现象，具有延长管线使用寿命、便于维修、节约地下空间的优点[2]，然而平均每公里造价1.2亿元的成本依然是限制其普遍使用的重要障碍。综合考虑，本工程污水输送可选用管线桥方案、倒虹吸方案穿河。
2.1管线桥方案
新建专用的管线桥供管线过桥[3]使用，管线桥的布置一般要跟附近桥梁的布跨一致，不影响通航或排涝等要求。通过在某洲和市政污水管网之间架设永久桥梁输送污水，拟定桥底高程38.00m，桥宽1.5m。此方案优点为方便检修，管道出险后，能及时快速发现问题所在并处理管线问题。缺点是单管道架桥影响城市美观，造价也相对较大，施工周期相对较长，施工期间还需布置围堰，工程量较大。
2.3小结
综合比较，倒虹吸造价相对较小、施工简便、施工周期短，拟推荐其为建议可行方案。
3穿河管道施工工艺比选
倒虹吸布置可选用四种穿河管道施工方案，分别为：拉管法、沉管法、顶管法以及围堰法。
3.1拉管法
该方法主要通过钻机钻进先行构造出铺设地下排水管线或更换地下管线所需的通道，通过连接两端工作坑的钢索，将管节逐节拉入土内，优点是不需要通过开挖地面的方式即可实现地下管线的铺设和维修，可避免粉尘环境污染、缩短工期。缺点是拉管法要求其转向角相对较小，施工质量很难控制。
3.2沉管法
沉管法[5]是在水底建筑隧道的一种施工方法。施工主体工程包括：管段制作、基槽浚挖、管段的沉放与水下连接、管段基础处理、回填覆盖。沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内。优点是：对航运无干扰、隧道线路短且征地拆迁少、造价相对降低。缺点是：管节的过大（或不均匀）沉降将造成其受力不均，影响正常使用。因此，为了顺利开挖沟槽及减少土方量、便于管段浮运定位和沉放，沉管法适应条件为水道河床稳定和水流流速相对较低的工程中。
3.3顶管法
顶管法是用液压千斤顶将预制的管段（混凝土预制管、钢管或铸铁管等）按设计要求逐节顶进土体形成输水涵管的施工方法。
先在顶进管道的一端建一个工作坑，在工作坑内修筑基础、设置导轨、安装后座和千斤顶，将敷设的管道放在导轨上，管道的最前端安装工具管。顶进前，先在管子前端开挖土方，形成坑道，然后操纵千斤项将管子顶入土中。反复操作，直到顶到设计位置为止。顶管法的优点是采用机械化施工，工艺简单，基本不受雨季的制约，施工效果好，对原河床基本不产生整体扰动，对周围建筑物不产生破坏；缺点是不适用于硬土、且埋设深度较小地带。
3.4围堰法
围堰的作用主要是为主体工程创造干基施工条件，施工方便。但由于综合枢纽的建设，库区范围内水位相对稳定，无明显的枯水期，导致施工期水深较深，围堰填筑及拆除工程较大。
综上所述，沉管法工艺在现有阶段施工相对简单，技术相对较为成熟。根据现有条件，推荐穿河施工工艺采用沉管法。
4结论
管道穿河方式多样、施工工艺丰富，综合对景区环境影响、可行性、造价等多方面因素考虑，推荐使用倒虹吸管方案，管道施工选用沉管法。
参考文献：
[1] CJJ11-2011城市桥梁设计规范[S].
[2钟文.我国地下管廊建设将进入爆发期[J].建筑设计管理,2018(3):42.
[3]欧阳玉宝,王思雯,韩飞.浅谈城市桥梁管线过桥方案设计[J].安徽建筑.2016(2):110-112.
[4]张卫军,张智.北碚区主城排水管网过河倒虹吸工程设计[J].市政技术,2009,27(5):482-484.
[5]朱林.隧道沉管法施工技术[J].技术与市场,2011,18(8):191-193.
论文作者:冯思佳,潘烨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/23
标签：管线论文; 管道论文; 景区论文; 污水论文; 围堰论文; 地下论文; 方案论文; 《防护工程》2018年第23期论文;