城鎮(zhèn)綜合管廊排水系統(tǒng)設(shè)計

郝 永 剛

(太原市市政工程設(shè)計研究院，山西 太原 030002)

國辦發(fā)[2015]61號《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》頒布后，全國各大中城市都開始啟動建設(shè)地下綜合管廊，許多縣城也開始編制相關(guān)專項規(guī)劃準(zhǔn)備建設(shè)地下綜合管廊。各建設(shè)、規(guī)劃、設(shè)計、施工部門都參與到這項工程實踐當(dāng)中，形成了一些實踐經(jīng)驗。排水系統(tǒng)作為綜合管廊的附屬設(shè)施，雖然投資占比非常小，但是系統(tǒng)布置的技術(shù)細(xì)節(jié)關(guān)系到綜合管廊的總體布局、安全及后期管理使用的方便與否，本文結(jié)合工程實踐擬就綜合管廊的排水系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行探討。

1 需設(shè)置排水系統(tǒng)的艙室確定

《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》中要求“綜合管廊應(yīng)設(shè)置自動排水系統(tǒng)”，其目的“主要滿足綜合管廊的結(jié)構(gòu)滲漏水、管道檢修放空水的要求”。利用綜合管廊結(jié)構(gòu)本體排除雨水、污水時，可以不單獨設(shè)置管廊排水系統(tǒng)；其余的水信艙、電力艙、熱力艙、燃?xì)馀摗⑽鬯?管道)艙、雨水(管道)艙等在綜合管廊內(nèi)以密閉管道形式安裝的艙室都應(yīng)該設(shè)置自動排水系統(tǒng)。

2 排水泵與集水坑

綜合管廊按照消防、通風(fēng)的要求分為一個個獨立的分區(qū)，間距不超過200 m，排水系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)合分區(qū)設(shè)置，在每個防火分區(qū)內(nèi)布置各自獨立的收集、自動排水系統(tǒng)。隨著防水材料的不斷升級發(fā)展、施工工藝的優(yōu)化、管理水平的提高，地下構(gòu)筑物內(nèi)由于結(jié)構(gòu)性的滲漏進(jìn)來的地下水會很少直至為零。而進(jìn)入管廊的管道在進(jìn)出端、支線出線端、交叉口等處都設(shè)置了閥門，管道分段檢修時只有相鄰閥門之間的管段內(nèi)在停止運行后存留的水需要放空至管廊內(nèi)，水量不大。集水坑的有效容積、水泵的選型可以參照《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于污水泵的相關(guān)規(guī)定：集水坑有效容積不宜小于污水泵5 min的出水量，且污水泵每小時啟動次數(shù)不宜超過6次。因此，集水坑的大小一般根據(jù)管廊空間的條件來布置。一般綜合管廊的艙室寬度最小1.8 m，為了便于結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計及水泵統(tǒng)一型號方便管理，各個艙室的集水坑都統(tǒng)一尺寸、水泵都統(tǒng)一型號。集水坑平面尺寸可以選擇正方形1 m×1 m,1.5 m×1.5 m，或者長方形1 m×1.5 m,1 m×2 m,1.5 m×2 m等；集水坑深度根據(jù)所選水泵需要的水位高度結(jié)合綜合管廊整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工難度確定，一般取1.5 m深。

3 管廊排水系統(tǒng)管線出線設(shè)計

為了保證綜合管廊的使用壽命、投運后管理的舒適性，結(jié)構(gòu)的防水非常重要，尤其是地下水位整體偏高的地區(qū)。因此，在綜合管廊協(xié)同設(shè)計過程中，各種管線包括附屬設(shè)施的管線進(jìn)出綜合管廊時要盡量避免從綜合管廊結(jié)構(gòu)本體穿越，特別要注意禁止從管廊結(jié)構(gòu)本體的頂板上開洞進(jìn)出。綜合管廊每個防火分區(qū)的起端與末端都設(shè)置進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口，并在管廊主體上方設(shè)置夾層以布置風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、配電設(shè)施等，管廊內(nèi)集水坑收集的廢水經(jīng)過水泵壓力提升后，壓力出水管應(yīng)該結(jié)合進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口合理布置。

綜合管廊各個艙室根據(jù)防火分區(qū)的要求，艙室之間、防火分區(qū)之間都是完全獨立的空間，各個艙室的管線進(jìn)出線、進(jìn)排風(fēng)也是互相獨立的，因此在夾層內(nèi)的風(fēng)道、風(fēng)井都是獨立的。排水系統(tǒng)壓力出水管在夾層內(nèi)出線時只能沿著本倉風(fēng)道至夾層側(cè)墻后穿出，各艙室的排水壓力出水管在夾層內(nèi)是相互獨立的。

根據(jù)規(guī)范要求天然氣管道艙與其他艙室的進(jìn)排風(fēng)口間距不小于10 m，天然氣艙的進(jìn)排風(fēng)口、艙內(nèi)集水坑都與其他艙室之間有一定的防護(hù)距離，其排水系統(tǒng)壓力出水管從其夾層側(cè)墻穿出后必須獨立出線直至污廢水收納點，以保證天然氣艙的物理獨立性。

除天然氣艙以外的其他艙室的排水系統(tǒng)壓力出水管從夾層內(nèi)各自風(fēng)道穿出后可以合并成一根管道排放，但是考慮到污水艙內(nèi)管道檢修、滴漏產(chǎn)生的污水會有異味、毒性，可能會通過壓力出水管竄至其他艙室內(nèi)，為安全舒適計，建議污水艙內(nèi)排水系統(tǒng)壓力出水管也獨立出線直至污廢水收納點。

4 排水明溝的坡度

《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》中明確要求：綜合管廊的底板宜設(shè)置排水明溝，并應(yīng)通過排水明溝將綜合管廊內(nèi)積水匯入集水坑，排水明溝的坡度不應(yīng)小于0.2%。當(dāng)雨水、污水不入廊時完全可以滿足此條要求。但當(dāng)雨水、污水入廊尤其是利用結(jié)構(gòu)本體排除時，首先根據(jù)重力流管線的坡度確定綜合管廊的坡度，這樣就可能出現(xiàn)綜合管廊坡度小于0.2%的情況出現(xiàn)。為了保證滿足規(guī)范“不應(yīng)小于0.2%”，需要在管廊底板上找坡，這樣就可能造成集水坑不能恰好布置在防火分區(qū)分界線處，壓力出水管需要在管廊內(nèi)行進(jìn)一段距離后才能到達(dá)夾層出線處。這樣一來一方面造成水泵阻力加大，另一方面侵占管廊內(nèi)的一部分有效空間，筆者認(rèn)為，為服從綜合管廊的總體設(shè)計，如果遇到這種情況排水明溝的坡度降低至與管廊同坡也是可以的。

5 排放出路

管廊排水系統(tǒng)主要排除結(jié)構(gòu)滲漏水、管道檢修放空水，水信艙、電力艙、熱力艙、燃?xì)馀摗⒂晁?管道)艙等艙室的排水可直接排至附近的雨水口、雨水檢查井內(nèi)。污水(管道)艙室的排水由于在管道檢修時需要排放管道內(nèi)殘存的污水，原則上應(yīng)該排至下游的污水管道中。

壓力出水管出口接至雨水口、檢查井時，要保證盡可能的高于接納設(shè)施內(nèi)排水管道的管頂高程，盡可能的避免雨水口、檢查井內(nèi)的外水倒灌。

6 設(shè)備與管材選擇

管廊排水系統(tǒng)所需水泵數(shù)量較多，且都需要固定安裝，運營維護(hù)階段主要的工作在于設(shè)備的定期保養(yǎng)。水泵一般選擇潛污泵，只要在同一個監(jiān)控中心服務(wù)范圍內(nèi)所有的管廊，不論分幾期建設(shè)、由幾家機(jī)構(gòu)設(shè)計、分為幾個標(biāo)段，在設(shè)計選型時要選用固定的型號，以減少備品備件、利于后期運營維護(hù)。

與水泵配套的壓力出水管管徑較小，一般在DN100 mm左右，在管廊內(nèi)掛裝于管廊墻體上，出管廊后直埋于地下。綜合考慮管廊內(nèi)環(huán)境及安全性要求，選用鋼管為宜。

7 配套儀表

在各個艙室的集水坑內(nèi)都應(yīng)配置液位儀，以保證各艙室排水系統(tǒng)的獨立自動運轉(zhuǎn)。在布置有熱力管道的艙室還應(yīng)配置溫感探測器或溫度測量儀等水溫在線監(jiān)測儀表，以探測集水坑內(nèi)水溫是否超過40 ℃；如果集水坑內(nèi)積水溫度超過40 ℃，即使水位已經(jīng)超過啟泵水位也不能開啟水泵，只能等管廊通過通風(fēng)等措施將水溫降至規(guī)范規(guī)定值時才能啟泵排水。

8 結(jié)語

住建部《住房城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)“十三五”規(guī)劃綱要》中明確地下綜合管廊市場將成為重要增長點，預(yù)計全國每年有8 000 km的投資規(guī)模，預(yù)示著越來越多的設(shè)計、施工、管理單位會參與其中來。綜合管廊排水系統(tǒng)作為附屬設(shè)施也應(yīng)引起重視，要高標(biāo)準(zhǔn)、智能化、人性化，突出體現(xiàn)以人為本。本文結(jié)合工程實踐從管廊排水系統(tǒng)的適用范圍、設(shè)計細(xì)節(jié)、設(shè)備及管材選擇、配套儀表等全方位的進(jìn)行了探討，以期對尚在摸索階段的同仁有所幫助。