城鎮水廠生活污水截污納管改造工程施工

李 柱

（上海浦東新區自來水有限公司，上海 201200）

隨著國家對環境保護的高度重視，各大城市均圍繞國務院發布的“十三五”生態環境保護規劃，開展各項環保專項治理工作，“十三五”生態環境保護規劃中提出“全面加強城鎮污水處理及配套管網建設，加大雨污分流、清污混流污水管網改造，優先推進城中村、老舊城區和城鄉結合部污水截流、收集、納管，消除河水倒灌、地下水滲入等現象，到2020年，全國所有縣城和重點鎮具備污水收集處理能力，城市和縣城污水處理率分別達到95%和85%左右，地級及以上城市建成區基本實現污水全收集、全處理”，上海市環境保護和生態建設“十三五”規劃中亦提出“加快建設污水收集管網，加強老鎮區、城郊結合部等人口集中地區，以及城中村、195區域等薄弱區域的污水管網建設，加強截污納管力度，積極推進非建成區直排污染源納管，到2020年底，全市城鎮污水處理率達到95%以上”。

上海浦東新區自來水有限公司下屬城鎮水廠3個車間分別建造于1985年、1991年和1993年，制水工藝屬于傳統工藝，無預處理、排泥水處理及深度處理等，同時建造的3棟辦公大樓生活污水均采取了納入簡易化糞池，通過發酵、沉淀后直接排入雨水管道，最后與生產廢水管道直排入川楊河。上海城投水務集團于2018年要求所屬水廠均要開展退水口水量水質監測工程，同時要將廠區生產污水進行截留、納入市政污水管網，城鎮水廠生產區域3棟大樓合計4個化糞池需要廢棄并接入污水管網，由于存在原有圖紙殘缺、地下管線復雜、管道敷設困難等諸多原因，施工期間通過嚴格依據規范要求、靈活處理交叉管線、嚴格把關施工質量等措施，如期完成了廠區生活污水改造工程。

1 生活污水管道設計要點

1.1 水量、管徑計算及最小坡度選擇

根據《室外排水設計規范》（GB 50014-2006）有關生活污水量和工業廢水量設計要求[1]，生活污水量的定額應結合建筑物內部給排水設施水平確定，可按照當地相關用水定額的80%～90%采用。本次截污納管所涉及到的4個生活污水混接點，根據工業企業生活用水定額估算，A樓排放量約為12 m3/d；B樓、C樓排放量約為10 m3/d。為校核排放量的合理性，采取了分時段記錄各大樓自來水進水表讀數方式，基本控制在合理范圍之內。根據水量計算結果，結合設計規范要求，排水管管徑選擇DN 300，最小坡度選擇3‰。

1.2 管材選擇

合理選擇排水管材對于管道的使用壽命、日常維護以及控制工程造價都起到非常關鍵的作用，本次施工選用高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管、排水檢查井選用塑料檢查井（成品），此類管道、井體不僅抗壓耐沖擊、內壁光滑摩阻小，而且重量輕、施工快捷[2]。

1.3 污水提升系統設計及設備選擇

由于A、B、C樓生活污水設計管道按照3‰坡度至市政接入管道位置標高低約50 cm，同時還與DN 1000清水管標高一致并要穿過藥師弄馬路，需要避讓。故采取了提升方式，提升井尺寸為2 m×1.8 m×3 m（長×寬×高），提升泵選用自動攪勻潛水排污泵Q=30 m3/h，揚程10 m，功率3 kW，采用兩臺，互為備用，同時自帶配套控制柜。

1.4 管路走向設計及優化

城鎮水廠因屬多年老廠，基礎資料不全，地下管線錯綜復雜、埋深不同，為此設計了甲、乙兩種排管方案，方案甲為直埋式，其優點是施工簡單、運行維護費用低、造價成本低，缺點是開挖深度大、穿越重要管線均需要保護；方案乙為提升式，在中間位置建造監測井和提升井，通過兩次提升方式快速將生活污水輸送至主管道，其優點是開挖深度小、穿越重要管線保護成本低，其缺點為增加了運維費用、增加了造價投資。通過綜合比較確定了采用方案甲。

2 施工期關鍵環節處理

2.1 污水管道與10kV高壓電纜交叉施工

管溝開挖前聯系電力公司現場圖紙確認10kV高壓電纜直埋位置，在其垂直方向挖長槽探溝，用鐵锨挖土，用平鏟法挖土，表層清理至40 cm時發現沙土層，即為電纜上方的保護層，然后進一步將電纜清理。先剖開PVC塑料管包裹，再用兩根75×5的等邊角鋼對口將電纜固定，角鋼兩側長度在管溝以外50 cm以上，角鋼用8號鍍鋅鐵絲綁扎，并對角鋼進行防銹漆處理，然后在基坑內回填黃沙，高于角鋼上方20 cm后放置電力專用水泥板保護，最后上方采用水泥黃沙做平路面（中間鋪設鋼筋網），見圖1。

圖1 高壓電纜保護施工示意圖

2.2 污水管道與DN200壓力水管道交叉施工

排管施工至某處開挖出埋深100 cm處存在交叉的廠內DN 200壓力水管，與污水管道標高一致，按照規范要求，只能采取壓力水避讓措施。首先沿壓力水方向開槽200 cm寬度，臨時停水，并在據污水管道中心線兩側100 cm處將壓力水管截斷，采取4個45°彎頭方式將壓力水管提高至污水管道上方50 cm位置，考慮到該壓力水管道材質為鑄鐵管，為避免水質污染，在該段污水管道外套DN 400鋼管，兩端通過聚氨酯泡沫填充劑密封填實，同時基坑回填上方放置鋼絲網增加抗壓強度[3]。

3 施工驗收及效果分析

3.1 閉水試驗注意事項

因高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管施工安裝便捷，管道連接及檢查井連接均采用橡膠圈方式，所有排水管道系統完畢后，在未進行基坑回填前必須要進行閉水試驗[4]，根據管道設計方案，閉水試驗分為三段進行，每段試驗程序：清理檢查井及管道、封堵待試驗管口（預留洞口）、注水浸泡并標識、檢查外壁接口滲水情況、觀察24 h記錄水位下降值、檢查驗收、抽水回填土方[5]。由于分段試驗，封堵部分檢查井口時采取充氣式管道封堵氣囊，不僅操作簡單，而且密封性能強。

3.2 管溝回填注意事項

閉水試驗檢驗合格后應及時對管溝進行回填，回填時應該從管道、檢查井兩側同時對稱回填，并確保管道及管井不發生移位，同時對管道臨時采取限位措施，管頂上方50 cm以內應采取人工回填，不得用推土機回填，也避免使用壓路機壓實，在路面混凝土澆筑時對不同的道路通行要求進行加筋保護，避免沉降[6]。

4 結論

第一，通過截污納管措施來提高環境水體質量是各級政府面臨的緊迫問題，各企事業單位、社區小區等應給予十分重視，應具體問題具體分析，不斷優化設計方案。

第二，生活污水排管設計需要綜合考慮管線的平面布置，管線的高程控制，排水管材的選擇、排水體系的選擇以及最小坡度的選擇等關鍵因素，并要進行不同設計方案的比較才能確定科學、合理、經濟的施工組織方案。

第三，由于各路管線眾多、管道網絡復雜，在施工過程中必須要對管線網絡進行統籌考慮，并加強對管線的保護和避讓，嚴格按照規范要求做好規范化施工，以確保工程質量。