張偉中
(中通服建設有限公司 廣東梅州 514200)
我國關于室外排水設計的相關規范規定,新城建設等相關區域的排水系統應進行改道措施。在我國,分流排水系統早已應用于新城鎮建設中,但在分流排水系統中往往發生排水管道交叉沖突問題。主要表現在新建或改建的排水管、排水管和其他現有市政管道(輸水管、熱力管、電信管道等)的高度沖突。在這種施工過程中下,如果不能很好的解決這個問題,就會增強施工的困難程度,也會給管理和維護帶來不便。因此,作者認為,該計劃在設計過程中,應認真做好雨水和污水管道系統安排,以減少雨水和污水管道相交的數量。十字路口的垂直高度應該調整以避免發生沖突,以此來確保管道不出問題。本文分析了城市管道發生交叉沖突的原因,結合作者多年的實踐經驗,介紹了城市市政管道交叉沖突的處理方法和原則。
市政管道在城市道路、高速公路下,一般從西到東(從北到南)的安排是:通信管道、供水管道、天然氣(熱)管道等。由于紅線寬窄不一,從幾米到幾十米的市政管道規劃,因此我們要在一定的路段,根據最低水平(垂直)的凈距離管道,來進行管道的各種排列。市政管道類型多種多樣,并且技術規范也不一樣,驗收、設計、施工和維護均為他們自己相對應的單位單獨完成的,管道的施工時間也不一樣,因此在管道實際施工過程中很容易發生交叉沖突等問題。
在交叉結構的設計中,除了對排水管和運河的設計以及在室外排水設計規范中的附屬結構的規定外,還應注意以下原則。
為了有效地改善排水管道的能力,任何方法都應設置相應的交叉結構,為達到這個目的,可以加強排水管局部變形,或者增設檢查井。這種處理將降低管道排水能力,因此,根據水力學原理,應改善水力條件,合理設置檢查井的導流槽,適當地增加橫截面(倒虹吸法除外)的橫截面,從而降低水頭損失。
為了保證排水作業的安全性和可靠性,如果在構造交叉構筑物時出現卡喉現象,這將大大降低管道排水能力。在保證排水作業的安全性和可靠性的前提下,要滿足國家排水作業的相關規定和要求,以確保管道交叉結構足夠的安全可靠。
為了維護和管理,我們應該認真分析以何種方式進行管道維護管理。采用人工方式進行開挖時,要減短變形段的長度,長度應控制在10m以內,兩端的連接井應該有足夠的高度供維修人員操作。
在保證施工人員安全的前提下,上下管道同時保持在穩定、安全的狀態,避免下水管下沉。
當管道之間存在高程交叉沖突時,要對兩條管道的鋪設方案進行具體分析。根據圖紙,并結合施工現場調整施工方案。要遵循壓力管道避讓無壓管道、小口徑管道避讓大口徑管道、臨時管道避讓永久管道、支線管道避讓干線管道。同時,我們應該選擇對工期影響較小的施工方案,降低成本。
管道遷移的成本和影響比新建管道大得多,一般只能根據施工條件、埋管道的高度,水的橫截面等,采用多種方式和方法處理市政管道中的交叉沖突問題。下文介紹了解決管道交叉沖突的兩種方法,供同行討論。
為了避免新的排水管道之間的交叉沖突,除了在設計中對場地進行調查外,在管道的現場布置中盡量減少不同方向的交叉。在管道交叉位置,必須嚴格控制交叉口的管道底部標高,以保證管道在水平向(垂直向)間隙符合國家相關要求。
3.2.1排水管道與硬質管道之間有較大的管徑差的情況
在管道相交處增設檢查井,從檢查井中架空小管徑硬質管道。在施工過程中,應該對架空管道進行防腐和防漏措施。經過這樣處理后,不改變原有方向的設計管道,基本上不會對排水管產生液壓效應。這種處理方法同樣也可以應用到電纜槽和電信溝上,單應采取單獨的隔離措施,以此來保證管道的安全性和可靠性。

圖1 管道交叉沖突的處理方法(一)
3.2.2現狀市政管道和排水管道有相同或相差不大的管徑情況
這種情況應該用倒虹吸法處理,即在淺管兩端建立一個砂井,在管道的頂部和底部有兩個或更多的水渠,并在十字交叉路口處,建造成兩套排水系統。下部管道用作倒虹吸管,上部管道作為分流管道,以確保管道的輸送。在正常情況下,水通過管道系統排出,當管道系統太遲不能排泄時,可以通過上管系統進行分流。該方法要求較低的管道具有較高的水力條件,而倒虹吸管的設計速度大于0.9m/s,大于進水管的設計速度。上、下管道系統的管徑和水力梯度應根據現場的水力條件確定。然而,工程實踐中也暴露出了一些問題,如管道的淤積和堵塞,以及對維護和維護的要求較高,上層管道系統的覆蓋層厚度達不到要求(見圖2)。
3.2.3交叉沖突位于排水管道中心線上,排水管道埋設在該位置之下的情況

圖2 管道交叉沖突的處理方法(二)
通過改變水的橫截面可以解決此種情況的發生。由施工現場可知,經過水力等方面的計算,將下面管道的水橫斷面從一個大圓形截面變為兩個小圓形截面,在當前管道下使排水方槽通過。在變截面的每一端,應建立一個檢查井,以清除管道淤阻,確保排水暢通。
3.2.4市政管道與連接雨水口的支管的沖突情況
連接雨水井和檢查井的支管的埋深一般較淺,需要穿越整個市政路面,所以很有可能導致與其他市政管道發生交叉沖突。如果管道埋在較低的深度,那么可以靈活采用多種方法進行處理,如果管道的深度深,那么應該將雨水井和檢查井相連接的支管進行包管處理,即澆筑鋼筋混凝土。通過這個方法來加強管道的抗壓能力和抗折能力,減少覆蓋土的深度,跨過現有的管道,最終解決管道沖突問題。
隨著現代科學技術的發展,各種新型復合塑料管不斷的涌現。與傳統排水管相比,其優點有很多,例如:壓縮性出色、耐腐蝕、管壁薄、比重小等。混凝土排水管的直徑相同或直徑較小,在其規格允許范圍內盡可能小。靈活采用多種方式使用各種類型管道也可以處理一些管道的沖突問題。
無論以何種方法來處理管道交叉沖突問題,這些方法都是必要的,都是用來保證在十字路口各種管道的使用正常,安全可靠的操作的要求和未來的維護,用來確保其各種管道在十字路口中符合指定的要求規范,尤其是垂直凈距離和管道的水力條件。經過作者多年工程實踐經驗,提出了本文所列舉的管道交叉沖突處理方法,這些方法目前在一些管道的建設項目中使用,經過多年的運行并沒有產生不良反應。