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摘要：针对某城市河道上方大量违章建筑形成的暗河内部及周围环境复杂、周边居民区有大量的市政管网、工期紧张的特点，对暗河内截污工程的施工提出攻难点、高质量、重环保、保安全、严验收等要求。主要从截污管道管线设计、管材比较选择等方面进行研究，为暗河内截污工程提供技术支持，探索暗河内截污工程的经验。
关键词：暗河、截污管道、环境保护
一、引言
随着社会环境保护意识的不断增强，各类环境保护的水体整治工程在各个地区不断展开。在城市河流、河道整治工程中，被违章建筑、桥梁等半封闭或完全封闭的暗河部分由于受封闭，水体无流动等，几乎是城市河流中受到污染最为严重的水体。其中的污水、垃圾经过长年的日积月累，清淤工程量大、难度高且具有一定危险性；排污口的隐蔽性，多源性也导致截污控源纳管工程的现场环境极为复杂，设计、施工难度很高。这也导致了城市暗河截污工程一直是阻碍城市水体治理工程的前进难题。
针对城市主城区暗河部分的截污工程，关于如何采取合理的方式，经济、安全、可靠，能够持续满足城市建设和发展需要的截污工程[1]方案，做研究与探索。
二、背景分析
目前社会环保意识逐渐提高，环境保护的市政工程被越来越多的人所重视，从而导致河道治理工程也越来越多。在城市发展过程中，一部分的河道因让位城市建设被覆盖进而形成了暗河部分，其产生的最直接影响就是导致城市排水不畅。被覆盖的河道断面萎缩，收水量和河水流速减慢，排水能力大幅下降；城市暗河还由于清淤困难、不利于管理，一些暗河慢慢堵塞成了断头河，污水管因暗涵排污难以排查，导致水质恶化。被覆盖成为暗河使河道失去了原本的净化环境和调蓄水的作用，其破坏的是河流乃至整个城市的生态系统。近年来，随着城市河道整治工程的不断展开，暗河部分的“后遗症”开始陆续发作，许多暗河雨季周边出现淹水进而造成地表水的的污染与周边环境的破坏。
暗河截污工程的安全管理、质量管理、进度控制、文明施工等是关系暗河清淤工程是否能够顺利完成的重点[2]。
三、暗河截污工程安全管理
（一）暗河截污工程通风、照明
由于沿线居民生活污水直接排入暗涵内，暗河内污水有毒物质含量高，细菌滋生，各种有机物在暗涵内经过厌氧反应产生多有有毒气体，如甲烷（CH4），二氧化硫（SO2），硫化氢（H2S）、氨气（NH4）等，因此工人在进入暗河施工前，必须先对暗涵进行通风换气工作，然后由安全员持气体检测仪对作业范围进行气体检测，确保施工人员安全施工的条件。在暗河施工期间内，每隔2小时安全员需要对暗河内施工范围进行气体复测，一旦发现暗河内有毒有害气体含量过高，应立即停止施工。
表3-1 有毒气体最高允许浓度
暗河内自然光线不足，施工时必须设置足够的照明设备。考虑到暗河内复杂环境的特殊性，应采用低压防潮、防爆照明设备在暗河内每隔5m两侧布置。并建议每500m左右长度的工区需设专职电工一名，确保照明设备以及风机在施工作业期间始终保持正常运转。
（二）暗河截污工程消毒、杀菌
暗河内污水有毒物质含量高，细菌滋生，工人进入暗河施工前必须先对暗河进行消毒杀菌处理，并在施工过程中每隔一周进行一次消毒杀菌。消毒杀菌由专门人员穿着防护服，佩戴防毒面罩、压缩空气瓶，进入暗河内使用高压喷枪进行消毒杀菌工作。
次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。含氯消毒剂的杀菌作用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。故侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡：
R-NH-R+HClO→RNCl+H2O
（细菌蛋白质）
次氯酸钠的浓度越高，杀菌作用越强。
而次氯酸钠在水中能解离为次氯酸：
NAClO+H2O→NAOH+HClO
因此推荐使用次氯酸钠溶液这种高效的消毒液进行暗河施工区域的消毒处理。
（三）暗河截污工程进度管控
为保证暗河截污工程的进度，须依据现场具体的调查情况，对暗河清淤、截污工程进行详细的工期计划编排。暗河截污工程的展开必须建立在暗河清淤工程完全完成的条件下，因此应当充分考虑地区汛期对暗河清淤工程产生的影响。许多城市的暗河具备一定的泄洪能力，当所在地区汛期来临时，暗河内水体流量有可能会突然增大，导致清淤工作完全无法进行。当清淤、截污工程编制的工期计划与汛期重叠时，应充分考虑暗河流量较大时临水、水下施工的方案，确保工程进度管控。
考虑到暗河截污工程在汛期施工难的问题，在施工时更应该严格执行计划、实施、检查、处理管理程序，施工过程中对工程量、作业人员、工程进度进行进行分析，及时纠偏。在工程施工阶段，通过计划工期、合同工期与实际工期对比及每日计划工程量同每日实际工程量对比，及时对施工人员数量、工作面数量进行调整，以满足工期要求[3]。
（四）暗河截污工程技术处理
在暗河截污管道工程管线施工时，可在暗河底部清表、清淤完成后用碎石或碎石土等将暗河底部填平，然后使用小型机械进行施工。
截污管道管线设计时，应充分考虑暗河流通后河水冲刷对管道基础造成的影响，对截污管道采取相应的防冲刷、防倾覆等稳固措施，如使用不锈钢抱箍进行加固、侧面增加支撑等。
暗河内截污管道敷设时，可以利用暗河顶建筑物的基础反梁作为管道及其基础防倾覆的支撑，保证截污管道结构的稳定性。
暗河内截污工程应做的彻底，将所有污水排口、垃圾排口进行截流、封堵，避免遗漏的污染源在暗河截污完成后继续对暗河水体造成污染。
（五）暗河截污工程安全文明施工管理
暗河区域主要集中在市区，沿线商业区、居民区聚集，人员密集、环境复杂，暗河截污工程必须考虑施工生产中将要出现的各种环境因素（主要 是水、气、声、渣）及其会造成的影响。针对其对环境的影响程度，确定环境保护目标、指标，编制环境管理方案。
施工过程中，施工区域尽量考虑进行完全围闭，以减少周边区域人员的安全隐患。消毒、杀菌区域采用围挡封闭，各出入口、各群居地张贴施工告示，以免引起恐慌、投诉；暗河施工区域垃圾清理工作预计持续时间内，需消毒、杀菌工作全程跟进，将可能会产生不良气味的时间上报政府相关部门，协调各街道办配合宣传交底工作。施工现场提倡文明施工，建立健全控制人为噪声的管理制度。尽量避免人为的大声 喧哗，增强全体施工人员防噪声扰民的意识。现场租用的汽车吊，带式压滤机等大型设备进场前应进行检查验收，才可投入使用。在使用过程中操作人员对可能产生噪声的部位进行清理、润滑、保养，控制噪声的产生。
施工人员在缺氧或有毒的受限空间作业时，应佩戴隔离式防护面具，必要时作业人员应拴带救生绳。施工人员在易燃易爆的受限空间作业时，应穿防静电工作服、工作鞋，使用防爆型低压灯具及不发生火花的工具。施工人员在有酸碱等腐蚀性介质的受限空间作业时，应穿戴好防酸碱工作服、工作鞋、手套等护品。当使用超过安全电压的手持电动工具作业或进行电焊作业时，应配备漏电保护器。在潮湿容器中，作业人员应站在绝缘板上，同时保证金属容器接地可靠。
针对暗河截污工程可能存在各项应急情况，应成立应急情况管理机构。应急情况管理机构在项目的统一部署下，设置项目应急情况处理流程和事故报告流程，流程图制作成标准标牌张贴在明显位置。现场应自备应急车辆，提前指定并联系附近医院作为救治医院，提前安排好应急路线，一旦发生意外事件时，能够迅速将伤员在最短时间内得到救治。
四、暗河截污工程管材选择
（一）暗河截污工程管材选择现状
市政工程使用的污水管道主要有混凝土管、铸铁管、PVC管、HDPE螺旋波纹管、玻璃钢夹砂管等。混凝土管、铸铁管等由于其耐磨、耐腐蚀性差，管材较重不易于施工等缺点；同时HDEPE螺旋波纹管，玻璃钢夹砂管等管材的环刚度，抗外力性能，都强于混凝土管，且各种合成材料的管材重量轻便，接口焊接、施工简便。现在进行的截污工程已经较少会选择混凝土管作为主材。暗河截污工程主要在城市市区进行施工，其截污管道的设计使用年限较长，对截污管道主材的选择应该更为慎重。
（二）HDPE螺旋波纹管
HDPE螺旋波纹管是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材，经过十几年的发展河完善，目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。其性能优异、造价经济，在我国截污工程中的推广和应用正处在上升阶段。
HDPE螺旋波纹管作为柔性管道，其优点为HDPE管材轴向有一定挠曲度，受不均匀沉降的影响较小。在截污工程开槽施工时，对沟槽的平顺度要求较低，也导致HDPE管不能作为拖拉管、顶管的管材。HDPE螺旋波纹管化学稳定性优异，由于HDPE分子没有极性，所以化学稳定性极好。
除少数的强氧化剂外，大多数化学介质对其不起破坏作用。一般使用环境的土壤、电力、酸碱因素都不会使该管道破坏，不滋生细菌，不结垢，其流通面积不会随运行时间增加而减少。耐磨、耐腐蚀、抗老化性能强，使用年限长，在不受阳光紫外线条件下，HDPE的双壁波纹管的使用年限可达50年以上，耐磨性也是传统钢管的几倍。抗外压能力强，外壁的螺旋波纹环状结构大大增强了管材的环刚度，并且可以在制作时通过钢带增强等方式进一步提高管材的环刚度，使得HDPE管材在应用时需要的管壁更薄。
HDPE螺旋波纹管连接工艺简便、可靠，重量轻，性能优异，工程造价低，使用年限长，运营成本低等众多优点，在国内外得到广泛应用。
（三）玻璃钢夹砂管
玻璃钢夹砂管以其优异的耐腐蚀性能、水力性特点、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短和综合投资低等优点，成为化工工业及排水工程的最佳选择[4]。在截污工程中，玻璃钢夹砂管也是非常好的选择。它具有其它金属管材无法比拟优越性，主要具有以下特点：
优良的耐腐蚀性能，玻璃钢夹砂管的材料为耐腐蚀极强的树脂，拥有极佳的机械性质与加工特性，在大部分酸、碱、盐海水未处理的污水，腐蚀性土壤或地下水及众多化学物质的侵蚀；
耐热耐寒性能好，在-30℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-50℃－80℃的范围内长期使用，采用特殊配方的树脂还可110℃时使用；
耐磨性能好，玻璃钢管的耐磨性能是非常好的，试验证明：把含有大量泥浆、沙石的水，装入管子中进行旋转磨损影响对比试验。经30万次旋转后，检测管子内壁的磨损深度如下：用焦油和瓷油涂层的钢管为0.53mm；经表面硬化处理的钢管为0.48mm；玻璃钢管道为0.21mm，由此可以说明玻璃钢管的耐磨损性能十分强；
机械性能好、优良的绝缘性能，管道的拉伸强度低于钢，高于球墨铸铁管和混凝土管，而比强度大约是钢管的3倍，球墨铸铁管的10倍，混凝土管的25倍。此外，它的导热系数只有钢管的1%，具有优良的绝缘性，适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区；
水力学性能优异、节省能耗，玻璃钢夹砂管具有光滑的内表面，适用于大口径（≥φ500mm）输水管道的特点，磨阻系数小，水力流体特性好，而且管径越大其优势越明显。反之，在管道输送流量相同的情况下，工程上可以采用内径较小的玻璃钢夹砂管代替，从而降低了一次性的工程投入。玻璃钢夹砂管道在输水过程中与其它的管材相比，可以大大减少压头损失，节省泵的功率和能源。
五、结语
在高楼大厦密集的城市中，河流穿越钢筋水泥森林，提供了通透的空间，有利于城市生态和环境保护。在城市的发展阶段，要充分考虑城市远期发展需求，当河道被建筑物、公路覆盖变成暗河而被不断压缩，原有的行洪排洪功能随着淤泥、漂浮废弃物的淤积，会逐步成为难以治理的黑臭水体。暗河截污工程根据工程实际情况，谨慎的选择截污工程的管材。暗河截污工程管控重点和难点也根据现场实际情况而不同，但只要对施工现场详细勘察、河道内部详细调查，制定出相适应的管控方法，暗河截污的难题也会迎刃而解。
参考文献：
[1]郭诗波，浅析城市给排水中截污工程[B].能源•水利，2095-2066（2014）07-0076-02.
[2]朱百良 浅谈暗渠清淤施工方法及需要注意的问题[J]-中国水运 2015（5）.
[3]蒋丽品 河道清淤施工及质量控制[J]-技术与市场 2012（12）.
[4]王煦，浅析暗河清淤工程管控难点和重点[J].城市建设理论研究，2016（13）.
论文作者:黎龙,王鸿迪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：暗河论文; 工程论文; 管材论文; 管道论文; 城市论文; 作业论文; 河道论文; 《基层建设》2018年第35期论文;