排水超深檢查井的設計與研究

余濤

（廣東省建筑設計研究院 廣東廣州 510010）

前言

由于“水十條”、黑臭水體整治等治污目標要求，國內排水管網、尤其是截污管網的建設仍然正在如火如荼地進行，而城市土地資源日趨緊張，從節約建設用地、減少管養費用等方面綜合考慮，不可避免地導致排水管網，尤其是管網中、末端的埋深日益增大。

現行國標圖集（圖集號：02S515/06MS201-3）的排水檢查井為磚砌或者鋼筋混凝土建造，排水主管道埋深為：雨水管道主管頂覆土≤4m；污水管道主管頂覆土≤6m，檢查井的深度基本上在8m以下；從排水主管道埋深及示意圖可以斷定，對于埋深不低于8m的排水管網系統，現行的國標圖集已經無法完全滿足工程應用的需求，而國內目前也尚未發現超深排水檢查井相關的研究；為填補國內在這一領域的空白，同時滿足實際工程應用的迫切需要，開展超深檢查井的應用研究迫在眉睫。

1 研究內容及關鍵技術節點

超深檢查井由于埋深不低于10m，比一般檢查井深至少25%以上，為確保其功能實現、運營管養方便安全等，根據類似項目建設的經驗，有以下關鍵節點須予以解決：

節點一：跌水方式選擇

超深檢查井的井深一般≥10m，而接入支管的埋深一般≤4.0m，因此支管接入時經常會遇到跌差＞6.0m的工況，如何選擇適當的跌水方式，在不增加檢查井尺寸的前提下，既實現跌水消能效果，又確保檢查井的安全運營，是超深檢查井需要解決的關鍵技術之一。

節點二：人行通道的設置

國標圖集檢查井的埋深一般≤8m，對于如此高度，采用直上直下爬梯即基本上可完成管養。可對于埋深10m甚至更深的超深檢查井，如再僅依靠一次性直爬梯進出檢查井，則單程直上、直下距離長達10m以上，人員爬行過程中易疲勞，存在安全隱患，因此如何在不增加檢查井尺寸的前提下，確保管養人員安全、相對舒適地進出檢查井，是超深檢查井需要解決的又一關鍵技術。

節點三：運營管養時的通風、照明及排水切斷

排水管道長期運行過程中，管道內部的積泥、污水等都會產生有毒氣體，如CH4、SO2、H2S等，這些氣體與空氣混合存在，對養護工作人員和道路安全造成一定的安全隱患，因此如何確保養護人員下井作業時的安全，是超深檢查井建設、管養需要重點考慮的。

設置超深檢查井的排水管道一般都處于管網的中、末端，意味著檢查井主管的水流量較大、井內水位較高，大流量、高水位的排水狀態是很難保證管養到位的，因此如何確保管養時淺水、甚至基本上干水作業，是需要解決的問題；

節點四：操作空間

超深檢查井深度均不低于10m，狹窄的地下空間僅靠￠700mm的人孔和1.2m×1.2m的吊裝孔與地面連通，因此超深檢查井內平時勢必亮度不夠，甚至會一遍漆黑，如何確保人員下井作業時的照度，以保證管養到位、作業安全是需要考慮的。

2 解決方案

2.1 跌水方式

跌水井和檢查井合建：

圖1

常規的支管接入主管的跌水型式，通常考慮在支管接入主管前設置一個跌水井，然后再接入主管檢查井，跌水井和主管檢查井單獨設置；將合并排水井分為跌水井室和檢查井室。污水由埋深較淺的支管接入跌水井室，通過跌水消能后，采用跌水或者管頂平接的方式，自流接入主管檢查井室。考慮采用分層跌水，將跌水井室分為多層，單層層高約4m左右，單層的跌水型式類似豎槽跌水。支管排水首先流入第一層，進行第一次消能、溢流至下一層，如此依次通過各層的隔板進行消能，最后跌落至井底消力池，溢流至排水主管。

2.2 人行通道的設置

圖2

沿著檢查井井壁設置旋轉向下樓梯，樓梯坡度不大于45°；樓梯邊沿設置高度不低于1.1m欄桿，以防止人員墜落；樓梯轉角處均設置不小0.8m×0.8m的平臺，既利于上下樓梯稍作休息，又可作為臨時操作平臺使用。

在超深檢查井內分層設置操作平臺、交錯設置人行爬梯的形式。人行爬梯交錯設置，是為了防止突發狀況時人員直接跌入井底，以確保養護人員出入的安全、方便。

2.3 閘槽設置

圖3

主要在以下幾個位置超深檢查井內，考慮設置閘槽：

（1）管道交匯處的檢查井內；

（2）管道轉彎處的檢查井內；

（3）新舊管道銜接處的檢查井內；

（4）直線段每隔一定距離的超深檢查井內。

2.4 設備吊裝孔的設置

超深檢查井由于埋深達10m甚至更深，閘門、清淤器具等設施的進出都需要吊裝才能進行，吊裝孔的設置是必不可少的。為確保作業免受干擾和安全，除井頂板單獨設置不小于1.2m×1.2m的吊裝孔外，其他人行通道的吊裝孔也不與人孔合并，而是單獨設置。

3 施工工法

超深檢查井內凈空為（4.90～5.50m）×3.00m，高度按照實際且不小于10m，內設一道隔板分隔為跌水井室與檢查井室，其中跌水井室凈空1.50×3.00m，檢查井室凈空為（3.40～4.00）×3.00m，采用現澆鋼筋混凝土墻板結構。由于超深檢查井位于已建好的頂管井內，周邊回填中砂或力學性能較好的原土，且有壓實度等要求，故采用C30混凝土進行澆筑。對于埋深在地面以下10m內部分，混凝土抗滲等級為P6，埋深超過10m部分抗滲等級采用P8。

當采用人行爬梯+操作平臺方式下井時，由于操作平臺每隔4.0～4.5m設置一層，故側墻/隔板厚取400mm，平臺厚度同樣取400mm，以確保平臺剛度足夠作為側墻/隔板在豎向方向上的固定支撐。底板厚400～500mm為宜。

當采用旋轉梯方式下井時，由于梯板為連續向下的斜板而非一個平面內板，故難以在水平方向為側墻/隔板提供有效水平支撐，則側墻/隔板厚應根據實際計算需要選取，且不應小于400mm，底板厚度不小于500mm。梯板作為側墻伸出的懸挑結構，厚度取200mm為宜。對于需預留孔洞、套管等地方，則按照規范要求進行洞口加強。

4 運行維護

超深檢查井由于其埋深達10m甚至更深，在安全養護方面難度大，針對此類檢查井的實際情況，本研究擬論述疏通養護、通風及照明的要求，以提高后期運行維護的效率，并保障管養人員的安全。

4.1 疏通養護

同普通排水檢查井一樣，超深檢查井的疏通養護也需要嚴格按照《城鎮排水管渠與泵站維護技術規程》（CJJ/T-96）和《城鎮排水管道維護安全技術規程》（CJJ6-2009）等規范要求進行操作。

4.2 下井前準備

要了解該檢查井在實際應用中的排水情況；檢查、核對該檢查井內的排水管徑、水深、水位等情況，確定井內處于水深不大于0.5m，水流速度不大于0.5m/s的工況。落實防毒面具的配置、安全警示標志的設置、井上監護人是否已到位等；要對井內氣體進行檢測；對井內進行自然/強制通風，確保井內有毒、有害氣體濃度降低到規范允許的范圍內。做好逐級安全技術交底、履行雙方簽字手續、填寫下井安全作業票、施工方案審批等，嚴格執行井下作業操作規程。

4.3 通風

按照檢查井所連接的所有排水管道內的平均風速均不應小于0.8m/s，再考慮不小于20%的裕度，計算通風風機的供氣量。

連續進行機械通風10min后，檢測井內氣體濃度，如井內空氣中氧含量及有毒有害、易燃易爆氣體的濃度滿足上述規定要求，所有安全措施配備齊全，井內亮度滿足人員通行、作業要求，且井上監護人員到位的前提下，可下井作業。

4.4 照明

每層操作平臺、跌水平臺均設置固定照明燈具、開關等設施。照明設施配置滿足以下要求：

（1）要求每層操作平臺/跌水平臺的亮度不小于220Lx；

（2）照明電源由管養單位自帶移動柴油發電機提供；

（3）照明燈具、開關采用防潮、防爆產品；

（4）開關設置在操作平臺/跌水平臺便于操作的位置，平時處于關閉狀態，作業按需要隨機開啟。

5 成功應用

超深檢查井，已在西安西咸新區空港新城園區南大道雨、污水干管工程污水干管工程中成功應用。西咸新區空港新城園區南大道（第五大道-規劃二路）市政工程位于空港新城北杜鎮內，園區南大道為東西走向，西起于第五大道，終點止于規劃二路；其中雨水干管D1500～D1650mm，管道埋深 14.50～17.24m。

圖4

6 結語

雖然超深檢查井存在深度深，導致清疏管養相對難度大等不足，但是在寸土寸金的大型城市建設中，仍有比較明顯的土地節約優勢；因此超深檢查井的工程應用，具有較為廣闊的應用前景。