潘純林
摘 要:市政排水管道施工次序不合理是造成市政管道出現(xiàn)交叉沖突的主因。解決管道交叉沖突時,應根據(jù)具體情況,選擇經(jīng)濟、合理的鋪設方案,采用易于操作的高效施工方法。如果沒有另類需求、特殊情況,考慮到安全因素和施工難度,一般不建議移除原始管道。本文通過一些市政道路排水管道施工實踐,結(jié)合相關設計、施工規(guī)范,歸納總結(jié)了排水管道施工中與其他管線(道)交叉時存在的問題及可行的處理措施。
關鍵詞: 排水管道;交叉;處理
1 前言
在城市排水管道的新建及改建過程中,往往不可避免地會碰到排水管道與先行建成的各類專業(yè)管線(道)相互交叉,并在高程上發(fā)生沖突的情況。按照現(xiàn)行的設計、施工規(guī)范與技術水平,目前我國的排水管道基本是按重力流設計,完全依靠上下游的水頭差來排除雨、污水,同時實現(xiàn)溝道自清。當排水管道的設計高程與埋深一經(jīng)確定后,如果在實際施工中遇到與其它專業(yè)管線交叉發(fā)生高程沖突,受工程投資與起止點標高所限,試圖通過調(diào)整排水管道的設計埋深來消除高程沖突的可能性十分有限。因此,如何合理、規(guī)范、可行地處理此類問題,確保排水管道的水力條件,保護地下管線不受損壞,是排水管道工程施工中必須面對的一個較為棘手的問題。 因此,加強城市排水工程規(guī)劃、建設和管理,合理經(jīng)濟地排除和處理城市雨污水是一項十分重要的工作。
2 排水管道交叉存在的因素
排水管道建設中管線交叉主要體現(xiàn)在排水管道與其他管線之間產(chǎn)生交叉沖突,通過分析這主要是由于兩者建設的不同步,并且缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和有力的監(jiān)督管理所造成的。以鞍山市某路段改造建設工程為例:施工過程中新建的雨、污排水管道與其他先期建設各類管線交叉點共有37處,其中有高程沖突42處。交叉最嚴重的是該路段某街的交叉路口,雨、污排水管道與由上至下分別排列的網(wǎng)通、電信、移動、有線電視、自來水、燃氣等6類管線交叉,而且這幾類管線擠占了大部分的過水斷面,在對該處的管線遷移、改造處理時,耗費了大量的人力、物理和時間,改造的難度相當大。
3 處理原則
在對管道交叉進行必要的處理時,要充分考慮相互交叉管道的用途、管材、管道結(jié)構,覆土及最小凈距要求,工作面大小,回填土情況以及水文地質(zhì)等情況,同時要考慮工期進度與施工成本控制的要求,施工質(zhì)量方面既要保證下面的管道安全,且便于檢修,上面的管道不能下沉破壞,在排水管道與其它管道交叉并發(fā)生高程沖突時,要盡量保證排水管道的水力條件。處理的基本原則是:
3.1 保證交叉處排水管道的水力條件
無論哪種方法都需設置相應的交叉構筑物,如增設檢查井或?qū)⑴潘艿肋M行局部變形處理等。這樣就會增加管道排水時的水頭損失。因此應根據(jù)水力學原理,通過在檢查井內(nèi)合理設置導流槽和適當擴大交叉變形段的過水斷面來保證水力條件,減少水頭損失。當因設置交叉構筑物而使重力流管道局部可能出現(xiàn)壓力流時,還應按壓力流管道進行復核計算。
3.2 保證排水運行安全可靠
不允許因設置交叉構筑物而使管道出現(xiàn)局部人為障礙,降低排水能力;更不允許頂托上游排水。結(jié)構處理時亦應符合有關結(jié)構設計規(guī)范的要求,保證交叉構筑物具有足夠的安全強度。
3.3 便于維護管理
應充分考慮管道養(yǎng)護的方式,便于維護管理。兩端增設的連接井應有足夠高度的井室,以便于維護人員操作。
4 處理措施
4.1 消除高程沖突
在新建排水管道與其他管線(道)交叉并有高程沖突時,應按照規(guī)范要求,在投資、工期、管頂覆土深度、工作面大小允許的情況下,盡可能對其他管線(道)進行遷移或改線,在排水管道的上(下)經(jīng)過,消除高程沖突,滿足排水管道的施工空間要求。同時,為今后市政管線建設中盡量避免高程沖突,提出以下幾點建議:
(1)設計單位應盡量掌握工程施工范圍內(nèi)各種管線的實際埋設情況,并據(jù)此對排水管道進行合理的設計,并在施工過程中及時調(diào)整。(2)切實加強城市綜合管線的規(guī)劃工作,合理規(guī)劃與分配地下空間,并嚴格按規(guī)劃實施。(3)從體制入手,盡快改變各類管線建設條塊分割各自為政的現(xiàn)狀。(4)提前介入,做好施工前的協(xié)調(diào)工作。完工時,及時將竣工資料歸檔保存。
4.2 技術處理
對不能遷移的交叉管線進行必要的技術處理,特別是交叉并有高程沖突時不允許管線直接穿排水管道,否則將破壞排水管道的整體性與密閉性,影響管道的使用壽命,造成污水、雨水泄漏,污染地下水,影響路基的穩(wěn)定性和降低排水管道的過水能力。
(1)在對管道交叉進行必要的處理時,要盡量保證或改善排水管渠的水利條件,處理的基本原則是:
應遵循設計,按設計圖紙及有關規(guī)范進行施工;管道交叉處理要盡量滿足其最小凈距;有壓管道讓無壓管;雨水管道讓污水管道;支管避讓干線管;小口徑管避讓大口徑管;可彎曲管道讓不可彎曲管道;臨時管道讓永久管道。
(2)新建排水管道與其他管道(線)交叉,高程未發(fā)生沖突的處理措施如下:
新建排水管道在下,其他管道在下,通常采用槽底砌磚墩的方法對上面管線進行保護。當上面管線較多,且管徑較大(如大管徑的供水管,排水管)采用開槽施工填挖土方過大,且對已建管道保護有困難時,宜采用頂管法施工排水管道。
新建排水管道在上,其他管線在下時。應先測算上、下管道之間間距和交叉處的槽底地基承載力,如果滿足設計和規(guī)范要求,上方排水管道可直接施工,否則須進行必要的處理,通常做法是將兩者之間的原狀土全部挖除,填充中粗砂并振動壓實后再施工上面的排水管道,必要時還可以在排水管道的管基下增設保護墊層。
(3)新建排水管道與其他管道(線)交叉,高程發(fā)生沖突的處理措施如下:
雙(多)孔法。在管底設計標高不變的情況下,可采用較小管徑的雙(多)孔管道代替原設計排水管道,達到降低管頂標高要求,保證其他管線從上面通過。一般情況下,替代孔數(shù)應小于四孔,管徑應>300mm。根據(jù)實踐經(jīng)驗,如果替代管材采用高密度聚乙烯雙壁波紋管(HDPE波紋管)實際過水效果更好,這主要因為該管內(nèi)壁粗糙系數(shù)n僅為0.009,小于粗糙系數(shù)n為0.014的水泥砼管,在實際運用中,建議采用小一型號管徑替代即可。
暗渠法。采用現(xiàn)場澆筑制作矩形鋼筋混凝土暗渠的施工方式進行施工?,F(xiàn)場可根據(jù)交叉管線侵占過水斷面的尺寸和排水管道流量、流速來確定暗渠頂板高程和橫斷面加寬尺寸,以保證其他管線不直接穿越和排水管道的水利條件。
倒虹管法。當排水管道與其他管道的高程沖突嚴重,不能按原高程徑直通過時宜采用此法,鋪設時應盡可能與障礙管線軸線垂直且上行、下行斜管與水平管的交角一般應小于30°。因該法容易引起淤塞,須建造進、出水井。進水井應設置事故排出口,其前的檢查井應設沉泥槽,另外當管內(nèi)設計流速不能達到0.9m/s,則建成使用后應定期對倒虹管沖洗,沖洗流速不小于1.2m/s。
檢查井法。當排水管道和其他管線直接相交不可避免的情況下,如果穿越管線管徑較小,可采用檢查井法解決。排水管道斷開后用檢查井連接,其他管線則加套管保護后按原高程從井內(nèi)穿過。
5 結(jié)語
無論采用何種方法處理管道交叉沖突問題,都要確保交叉處的各種管道能正常使用,運行安全可靠以及滿足日后養(yǎng)護維修的要求。只有對城市排水管道進行合理、有效地規(guī)劃、建設、維修養(yǎng)護和有效控制,才能夠發(fā)揮城市排水系統(tǒng)的功能,保障城市生產(chǎn)、生活等各項經(jīng)濟活動的正常進行。
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