天津和諧型大功率機車檢修基地排水系統及設計建議

天津和諧型大功率機車檢修基地排水系統及設計建議

盧少校
（北京鐵路局天津機場線工程建設指揮部，天津 300399）

以天津臨港經濟區內某機車檢修基地為例，結合區域內吹填造陸的沿海地質環境和市政排水設施的特點，對其排水系統設計情況進行了介紹，并提出了相關建議。

工業企業；排水系統；設計建議

1 工程概況

天津和諧型大功率機車檢修基地位于天津濱海新區臨港經濟區，是鐵道部、中國北車和天津市共同投資的大型鐵路機車檢修、制造企業。該機車檢修基地廠區東西長1350米，南北寬470米，占地1039畝，自東向西劃分為廠前區、制造區、檢修區三大板塊，總建筑面積24.1萬平方米。

廠區室外排水管道采用雨污分流、重力自流形式，排水管道分為污水管道和生產含油污水管道，生活廢水和經化糞池處理后生活污水經由室外排水管道排入市政污水管網系統；廠房內生產含油污水經獨立排水管道匯集至污水處理站，經處理達到三級排放標準后排至市政管道，并且制備中水用于綠化和澆灑；雨水匯集后經室外雨水管道直接排入市政雨水管網系統。

2 排水系統設計

2.1 室外管道與市政接口設計

室外管道考慮市政接口管徑和位置、費用節省、運行維護及施工方便性等因素按板塊布置，接口都位于廠區北側淮河道，排水管分6路，主管管徑d200～300，市政預留接口管徑d400；雨水管分9路,主管管徑d1350，市政預留接口管徑d1350。

2.2 管道地基與基礎處理

因臨港經濟區內陸地都是圍海吹填造陸生成，土壤承載力較低，廠房地面采用φ500@ 1000mm樁長15m水泥攪拌樁加固處理。為保證管道及管道井均勻沉降，室外排水、雨水主干管均布置在經φ500@1100mm樁長8.5m 水泥攪拌樁加固處理的廠區道路下。

綠地內的排水、雨水支管，采用與相鄰路面相同的基礎處理形式，綠地下的排水檢查井下加兩根φ500@1200mm長8m水泥攪拌樁。

排水、雨水管道參照04S516圖集采用鋼筋混凝土條形基礎，橫縱向配筋均為φ10@200mm，保護層厚度不小于40mm。

2.3 室外排水管道

排水管道采用HDPE雙壁波紋管，采用膠圈接口；d500以上雨水管采用鋼筋混凝土管，其中d500～d1000采用承插接口，橡膠圈連接，d1200以上雨水管采用鋼筋混凝土平口管，套環柔性接口。排水管道坡度de160不小于7‰，de315不小于2‰。

2.4 室內排水

排水采用重力自流形式UPVC管埋地敷設，從廠房中跨分南北兩方向通向室外，每個用水點設排水口和地漏，每跨中部設置檢修口。含油污水排放點設置污水收集口，專用污水管道通向室外。

定置試驗臺等大型設備的深基坑底部原設計有集水井和直通室外的排水口，后來為防止污水倒灌影響設備安全，將此類排水口封堵，改為定期泵吸排污。埋地排水管道，避免穿越可能受重壓處或生產設備基礎。必須穿越時，應采取適當保護措施或選用高強度管材。

高大廠房屋頂雨水采用虹吸形式排水，PPR管明裝敷設，支管靠近鋼結構立柱布置，干管沿廠房長度方向即東西向敷設，主管沿側墻下降入地后通往室外落水井。普通單多層廠房和辦公建筑雨水采用重力流形式排水，落水管采用UPVC排水管室內暗裝。

3 工廠排水設計建議

3.1 規范排水市政接口

根據有關文件要求，排污單位要對污染源排放口排放的污染物種類、數量、濃度及排放方式進行規范化管理，凡生產經營場所集中在一個地點的單位，原則上只允許設污水和“清下水”排放口各一個；生產經營場所不在同一地點的單位，每個地點原則上只允許設一個排放口；每一獨立廠區廢水總排放口不超過兩個。

因此工廠排水設計應按照雨污分流、清污分流的原則，減少雨污水排放口的數量，便于污水排放計量、監測。

使用中發現，因市政排水接口井處于廠區外園林綠化帶內，被密集植被遮擋，并且附近井蓋較多，外形及材質相近，管理人員巡視時不易辨別井口。建議設計時考慮在市政接口井位置設立標志牌，并注明使用單位、種類、材質、規格及埋深等信息，方便監測部門和管理人員檢查維護。

3.2 污水采用泵站提升排放

運行中發現市政排水管網水位大大高于廠區內排水主管管底，造成廠區內排水主管內長期滯水。

建議對于大型廠區，排水管網不宜與市政管網直接相連，污水宜先匯集至廠區污水泵站，經污水泵提升后再排入市政污水管網。

該方案雖然投資價高，但可以避免市政管網水位較高引起的污水倒灌問題，有利于廠區污水及時外排，避免廠內管網出現長期滯水、水流緩慢、污物沉積等現象，方便管道沖洗、清理沉積物，方便管網的日常檢修維護，還可實現污水排放量的自動計量、集中采樣和檢測。

3.3 加強排水管道和構筑物的防腐設計

根據巖土勘察報告，天津臨港地區為嚴重腐蝕地質環境，地下水及地表水在化學侵蝕環境下對混凝土具硫酸鹽侵蝕、鎂鹽侵蝕、CL-侵蝕，環境作用等級分別為H3、H2、L3；地下水以上土體為弱氯鹽漬土，具CL-侵蝕性。

針對臨港地區的地質環境，排水工程盡量采用耐腐蝕管材，所用混凝土和水泥砂漿應添加相應類型的防腐劑，并適當加大保護層厚度，提高整體抗侵蝕性能和抗滲性能；砌筑時灰縫應飽滿不留縫隙，避免抹灰面受侵蝕而逐漸開裂或剝落；要減少排水構筑物裸露面積，緩解空氣鹽堿侵蝕和風化作用。

3.4 做好接口防滲漏設計和處理

根據巖土勘察報告和有關文獻，臨港地區地下水水位較高，陸地穩定地下水位為2.8m（大沽高程），距地面僅0.7m，并且含水層呈層狀分布，地下水與地表水（海水）互為補給。

當檢查井、管道接口或管道與井結合部等部位因設計不當、施工不良、環境腐蝕或不均勻沉降等原因產生里外貫通縫隙時，地下水會在水壓作用下沿縫隙滲入；而且該水層遠處的水也向滲水點集聚，加上地表水補充，造成貫通點長期滲水。

地下水滲入勢必增加污水處理量，并且可能提高中水的含鹽水平，降低中水的使用范圍。

因此管道接口或管道與井結合部等部位采用柔性防水設計，注意做好管道和管道井的地基處理設計，加強施工質量管理，避免出現不均勻沉降，避免防水結構或部件移位、脫落而降低管道系統的防水性能。

4 結語

大型工業企業排水系統設計必須考慮所在地的地質環境狀況和環境保護要求，兼顧科學性、合理性、實用性和經濟性。對于天津臨港經濟區內工業企業來說，其排水系統設計必須適應區域內惡劣的沿海地質狀況、嚴格的環保排放要求和市政給排水設施運行狀況，加強管道地基和基礎處理，確保排水系統耐腐蝕、低沉降、不滲漏，以利于使用和維護，便于排放監測。

[1]天津市環境保護局關于發布《天津市污染源排放口規范化技術要求》的通知（津環保監測[2007]57號）[S].

[2]TB10002-2010鐵路混凝土耐久性設計規范[S].

[3]查恩饒.天津臨港產業區圍海造陸工程吹填法研究[D]. 天津:天津大學，2007.

[4]王克勤，董成贊.天津臨港工業區圍海造陸一期工程防潮標準及高程設計探討[J].港口技術，2009, 46(2):16～19.

[5]陳為民. 鐵路機車車輛工廠污水處理工藝變化分析和探討[J].鐵路標準設計，2009(5):114～116.

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1671-0711（2017）04（上）-0070-02