(深圳市广汇源水利勘测设计有限公司,广东,深圳,518020)
【摘 要】本文主要从雨污分流管网工程设计方案和工程实施进行介绍,根据不同的情形提出了不同的设计思路,并结合工程特点对实施方法进行了详细的探讨与研究。
【关键词】雨污分流;分流制;截流;小口径二次顶管
深圳市人民政府《关于加强污水管网建设与管理工作方案》(深府办函[2012]145号):提出加强污水管网建设与管理,“力争通过5到10年,建成用户—支管—次干管—主干管—污水厂的路径完整、接驳顺畅、运转高效的污水收集体系”,基本实现雨污分流。
为加快雨污分流管网工程建设的进程,应根据人口集中度、污染严重性、实施可行性等,遵循先易后难、与片区发展规划相结合等原则,分批次进行建设。目前,深圳市某新区已经全部完成雨污分流管网工程建设的设计工作,并将逐步开展工程施工。
一、工程设计方案
在雨污分流管网工程设计方案中主要包括现状道路排水系统完善、新建污水提升系统、雨污分流改造、建筑排水立管改造等。
1.1现状道路排水系统完善
雨污分流管网工程设计原则上只对市政道路上的符合规划、且未建的雨、污水管进行完善。根据片区排水现状及工程特点,提出以下几种方案:
①有道路且路网符合规划,但污水干管管径、标高不符合污水系统规划,按规划改造。
②有道路且路网符合规划,但无污水干管,结合规划新建污水干管。
③现状道路有污水干管,但路网不符合规划,分析是否作为污水出路保留,主要有3种情况:a.若只有一根排水管,根据具体情况将该管作为雨水管或污水管,另增加一条污水管或雨水管;b.若有两根排水管,且均有大量雨水接入,原则上将现状管道作为雨水管,另增加一条污水管;c.若有两根排水管,雨污水管道分流比较完善的保留现状排水系统,对错接管道重新接驳。
④.有临时路,但无雨污水管,可分二次建设,近期根据污水出路沿临时路新建污水管,远期沿规划路新建雨污水管。
1.2污水提升系统
部分片区临海,地势高差大,支管网收集的污水需通过污水提升系统接入市政污水干管,在以往的过程中采用传统的污水提升泵站,考虑到雨污分流管网工程污水量规模相对较小,设计建议采用新型的预制式一体化泵站。与传统的污水提升泵站相比,预制式一体化泵站适用于小规模污水量提升,且占地面积小,易于自动化控制,对周边环境影响小,造价相对较高,在几十万至几百万不等,主要受提升污水量、井筒埋深等影响。
1.3分流制改造
根据不同的问题分类、建设条件,对新旧村、工厂区、城市更新区分别提出不同的设计方案。具体工程设计方案如下:
(1)新旧村居住区
所谓新村是指新建居住区,建筑排列较规整,有条件实现雨污分流制的区域。可根据物探资料制定以下几种方案:
①.现状已有雨污分流两套管道系统,且满足过流能力,可保留现状雨污水管道,只对个别错接乱排点进行改造;
②.现状有一套合流制管道系统,若出户管较多且出口不明确,则保留现状排水系统作为污水管,新增一套雨水管道,原雨水口与新增雨水管连接;若出户管集中明确,则保留现状排水系统作为雨水管,新增一套污水管道,并与接户管接驳。
③.现状有一套合流制管道,但管道建设久远、破损淤积严重、管径严重偏小,则新建雨、污水两套管道系统。
所谓旧村是指居民原居住小区,建筑排列较凌乱紧密,巷道狭窄,无条件实现雨污分流制的区域。针对旧村,若巷道宽度允许,可敷设一套污水系统,若原排水系统混乱且无施工空间,近期在旧村外围进行截流。
(2)工厂区
工厂区包含村办工厂区、零散工厂区、以及新建工业园区,村办工厂区、零散工厂区建设标准较低,多为合流制排水体制,新建工业园区内部已有雨、污水两套管道系统,雨污分流管网工程原则上不进入厂区红线内,只在其红线范围外预留雨、污水接驳口,由政府职能部门负责监督其内部实施雨污分流。
(3)城市更新区
城市更新区的雨污水管网建设与片区更新改造同步实施,为避免投资浪费,雨污分流管网工程不涉及该区域。近期在城市更新改造计划片区外围对现有合流管进行截流,远期与城市更新同步建设雨污分流系统,截流管按远期规模建设。
1.4建筑排水立管改造
将建筑合流排水立管进行改造,从屋檐下原排水管道分出雨水管道,同时污水管加伸顶通气管,将雨水管道接入附近雨水管或直接散排地面,漫流至周边雨水口或雨水检查井。改造示意图如下:
二、工程实施
目前,常用的施工方法有开挖施工和非开挖施工[1]。其中,开挖施工包括放坡开挖和支护开挖,非开挖施工包括顶管、小口径二次顶管、定向钻等。从以往雨污分流工程设计经验看,定向钻工艺对标高要求高的雨、污水管的实际应用情况并不是很理想,在今后的工程中应尽可能地避免使用定向钻工艺。
(1)放坡开挖
放坡开挖施工适用于地质条件较好、场地开阔、管道埋深较浅、地下水位较深或降水较容易的条件,该方法简单、工程造价较低,但需有足够的开挖场地,临海片区地下水位较高,需采取必要的降水措施。污水接户管、雨水口连接管、以及埋深小于2.5m且场地允许的雨污水管可采用放坡开挖。
(2)支护开挖
支护开挖施工适用于管道埋设较深、施工场地受到限制、地下水位较深或降水较容易的条件下,该方法较放坡开挖施工复杂,技术难度较大,工程造价相对较高。根据开挖深度的不同可采用不同的支护方式。一般情况下可参考以下支护方案:管道埋深H<2.5m,采用板式支护;2.5m≤H<3.0m,采用6米槽钢支护;3.0m≤H<4.0m,采用6米拉森Ⅲ钢板桩支护;4.0m≤H<5.0m,采用9米拉森Ⅳ钢板桩支护,具体的支护方案可适当地提高其安全等级或根据不同的地质情况以及工程具体情况进行适当的调整。
(3)顶管施工
顶管施工适用于管道埋设较深、施工场地狭小或受周围建构筑物限制、管径大于800mm的条件下,如穿越河道、铁路、城市干道等。该施工工艺成熟,与污水处理厂配套的污水主干管的施工中使用较多,可在淤泥质粘土、粘土、粉土及砂土中顶进,采用顶管工艺施工时应满足《给水排水工程顶管技术规程》(CECS 246:2008)[2]。
(4)小口径二次顶管
二次顶管施工工艺主要适用于口径小于700mm的重力管道施工,管道材料可用砼管、钢管,适合的地质范围较广,且不受壤土深度的影响,一般的N值不大于15的土层都可施工,但不适用于岩层地质。一般而言,工作井直径2.5米,接收井直径2.0米,顶进距离可以根据土质状况不同进行调整,一般不超过60米。小口径二次顶管是新型的施工工艺,凭借技术先进、施工精度高、交通影响小等优势,在珠三角地区受到一致的肯定和好评,在深圳市也开始用于重力管施工中,避免了定向钻工艺标高定位不精确的缺点。
三、结论与建议
(1)雨污分流管网工程主要包括现状道路雨污水系统完善、新旧村居住区雨污分流改造、建筑排水立管改造等内容,部分片区地势引起的高程问题需新建污水提升系统。
(2)在工程实施中,建议埋深较浅且有场地开挖时采用放坡开挖,场地受限可根据埋深不同选择不同的支护方式,在城市主干道等交通影响不可过大的地段,管径大于800mm采用顶管施工,管径小于700mm采用小口径二次顶管。
参考文献:
[1]马燕,深圳市排水支管管网设计与改造经验探讨[J],给水排水,2011,37(2):108-111;
[2]《给水排水工程顶管技术规程》(CECS 246:2008)。
论文作者:李芳
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/22
标签:污水论文; 管网论文; 管道论文; 工程论文; 雨水管论文; 现状论文; 顶管论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;