摘 要:隨著城市化進程的加快,給水排水工程已經發展成為城市建設和工業生產的重要基礎設施。本文對市政工程中給排水管線適應性技術進行了分析,希望解決市政工程技術相關的問題。
關鍵詞:市政工程給排水管線適應性技術
中圖分類號:TU99文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0062-01
1 節約地下空間的新材料、新設備
1.1 采用新型管材減少管徑、埋深和檢查井數量
在給水、排水量一定的情況下,采用UPVC等各類新型塑料管材可以起到減少管徑、埋深和檢查井數量的作用。塑料管具有質量輕、耐腐蝕、水流阻力小、節約能源、安裝簡便迅速、造價較低(管徑600mm以下)等優點,在材料性能、施工方法、壽命周期成本上都優于傳統管材。
對市政工程而言,塑料管材的適用性突出表現在以下幾個方面:(1)高強耐腐,大大降低滲漏的可能性,可以適當縮小管線間距、節約空間。(2)管材長度遠遠大于傳統管材,有的塑料管還可以用卷盤施工,大大減少管線接頭,在提高安全性的同時還能減少所需檢修井數量,節約地下空間,并有利于市政工程街區地面整潔。(3)外徑小、摩阻系數小、流速快、沉泥量少,不僅減少了人工掏挖疏通、養護次數和費用,更可以減小排水管道的管徑和埋深,尤其適用于街區空間狹窄的特點。(4)在市政街區的給排水設計中,管道的管徑一般均≤600mm,塑料管材的經濟性明顯優于傳統管材。所以,市政工程街區在給排水管網改造中,應逐步將現有管道、尤其是街巷干管更換為塑料管道。
1.2 非標準檢查井
檢查井、閥門井等給排水管道附件的井室尺寸在很大程度上決定了管線之間的間距,當歷史街區街巷地下空間不足時,可以采用非標準檢查井和塑料檢查井等新型檢查井。
非標準檢查井是在常規圓形檢查井(如雨水井PT02.Y01--Y08,污水井PT03.Y01--Y08)的基礎上,通過非標準設計適當減小檢查井的外形尺寸,為綜合安排其他管線創造條件。在井壁厚度上,可以鋼筋混凝土結構代替傳統標準圖的磚砌體結構,從而減少井壁的厚度(尺寸根據具體工程情況由結構計算確定)。鋼筋混凝土檢查井還可分為現澆和預制兩種,非標準設計中的長方形檢查井適合現澆混凝土施工,而橢圓形檢查井適合預制裝配的施工方式。其他如鋼、玻璃鋼、塑料等新型井壁材料則可進一步縮小井壁厚度。
1.3 新型塑料檢查井
新型塑料檢查井已經是較為成熟的排水產品,目前國家建設部己頒布了《建筑小區用塑料排水檢查井》行業標準。塑料檢查井和塑料管道配套使用,相對于傳統磚砌檢查井,排水用塑料檢查井有以下優點:(1)解決了原來傳統磚砌檢查井的滲漏、泄漏問題;(2)不需人員下井作業,可避免作業人員沼氣中毒;(3)大大加快了施工速度,縮小作業面積,縮短了整個工程施工周期:(4)綜合成本低:(5)可循環利用;(6)更易疏通處理,維修費用低:(7)節約寶貴的粘土資源,節約能源。
2 節約地下空間的管道敷設技術
為適應部分市政街區狹窄的街巷地下空間,給排水管道的敷設應盡量節約地下空間,主要措施包括減少地下敷設的管線種類和數量,在敷設路由于盡量共用路由或者利用河道等不占街道空間的特殊路由,在施工方式上采用柔性接口、砂基礎以減少工程占地。本文主要討論前兩個方面。
2.1 減少管線種類和數量
減少給排水管網設施所占地下空間,最直接有效的措施是減少給排水管線的種類和數量。在我國目前的市政街區中,給排水管線主要有給水管、雨水管和污水管三種(不考慮熱水給水、直飲水給水、中水回用系統),給水管對于現代生活質量具有不可替代的作用,在所有市政管線中具有優先性,而污水管在絕大多數歷史街區中也必不可少,可能減少的管線種類只有雨水管。將雨水管和污水管合并為合流管的截流式合流制是十分適合市政街區的排水機制。給水管和雨污合流管各一路是市政街區最經濟適宜的給排水方式。
2.2 共用敷設路由
在管道數量和管徑一定情況下,共用路由可以大大減少對地下空間的占用。而在直埋敷設時,雨水和污水管道由于性質相近也可以共用路由。如對于雨污必須分流的市政街區,在其中道路寬度有限的局部地段,可以將雨污水檢查井放置在同一路由上,使投影方向的雨污水管外結構凈尺寸減少到最小,豎向高程上雨污水管結構相錯開,以滿足支戶線接入的交叉要求。污水置于下方,雨污水檢查井錯開布設,污水檢查井中套有雨水管。共用路由帶來了在受力和滲漏時的相互影響,所以雨污水管道需保證結構安全,可采用強度高、管道外徑小且抗腐蝕的高分子聚合材質的管材(如LTPVC等)。
2.3 利用河道作為敷設路由
在地勢平坦的江南水鄉的市政街區,如果完全采用重力流排水,則污水管道埋深會過深,可能影響到兩側建筑地基的牢固性。此時利用當地縱橫交錯的河道空間敷設污水干管,就成為一種富有創意的地下空間(包括道路空間和河道空間)。既解決了埋深問題,又給道路下留有足夠的空間。需要注意的是,水下管道一旦滲漏會直接污染水體,所以應采用抗滲性能好的塑料管道并嚴格控制施工質量,不宜采用混凝土排水管道。
3 降低排水管埋深的適應性技術
給水管為壓力管,靠壓力輸送自來水,故而在管線綜合時靈活性較大,埋深和管線走向可以靈活處理,可以在地下、地面甚至樓面、屋面(上行下給)鋪設。但污水管為重力管,主要依靠管道坡度排水,所以往往埋設較深。降低排水管道埋深的適應性技術也是本文探討的內容之一。
3.1 設防淤截留池減小排水坡度
在污水排放系統中采用截留池攔截污水中容易沉淀的物質,以防止因管道坡度減小和流速降低而引起的管道堵塞,從而可以減小排水管道最小設計流速和最小設計坡度的取值,以達到減小排水管道埋深的目的。在設計污水管道時,截留池上游的管道坡度不能減小,經截留池防淤處理后的污水管道,其最小設計流速和最小設計坡度的取值,可比規范規定的最小值減小20%~30%,這對于市政街區的排水管網敷設將帶來較大的靈活性。
3.2 溢流井排放法
當市政街區污水管出口低于市政污水管時,可采用溢流井法溢流排入市政污水管,提升泵作為輔助,排除溢流井及上游污水管道內的積水。其流量宜按30min內排盡所有積水確定。為減少運行成本,可在每天高峰用水前啟動污水提升泵,抽干溢流井及上游管道內的積水,這樣既可避免污水在管道內長期停留,造成淤積,又使積水管段經常得到沖刷,同時有利于管道通風和管道內有害氣體的排除。
4 結語
總之,市政工程的給排水和其他各類市政設施種類很多,只要本著尊重文化遺產的原則,對不符合要求的一般做法進行改進和精心設計,完全可以設計出構思精巧、經濟適用、滿足使用和風貌保護需求的“市政景觀小品”。
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