舊城區現狀道路污水管方案設計問題淺析

朱凱寧

江門市規劃勘察設計研究院有限公司 廣東江門 529000

排水管道是一座城市的“毛細血管”之一，直接影響到城市動脈乃至神經中樞的運轉，隨著時間的推移，舊城區發展的日新月異，其現狀道路下管線亦進行著周而復始的更新換代，從而伴隨著地下空間緊張問題日趨嚴重。面對以上問題，對于現階段城市更新中的雨污分流改造管道建設帶來極大的挑戰。筆者就幾年來設計工作中遇到的幾個設計問題進行探討，并提出優化方案，望能給同行引以借為鑒[1]。

1 項目概況

某現狀道路為南北向城市主干道，兩側為現狀建成區，根據管線物控及現狀實際情況，沿線現狀管線種類多，敷設密集，具體如下：

1.1 現狀管線種類多，敷設密集

現狀管線有d1400mm 供水主干管、d150-d800mm 配水管（消防）、d110-d315mm 燃氣管、（0.4×0.2，2-10 孔）高壓電力管溝、（0.4×0.3，1-12 孔）通訊管溝、d300-B×H=3×1.6m 雨水管渠、d630 污水壓力管等，上述管線多為敷設在非機動車道及人行道下方，并且存在一條路敷設多條同類型管線，管線水平間距在0.5-3.5米之間，地下管線密如蛛網。

1.2 現狀管線敷設位置復雜呈不規律敷設

由于道路建設比較早，現狀各類管線均按需求各自實施，走向不規律性尤為突出。

1.3 現狀管線埋深不規律，時淺時深，且部分管線與污水管埋深相當

現狀燃氣、電力等管線多采用牽引管施工，其縱向管道標高起伏較大，使得地下空間更為復雜。

圖1 典型現狀管線斷面

1.4 存在未探明的管線及部分管線探測位置與實際存在誤差

現狀D630 污水壓力管、部分電力及燃氣管線埋深2-5 米，因材質為PE 管，存在深埋管線探測不到或者與現狀偏差的情況，從而對本次排水管井的施工空間要求更高。

2 設計階段的相關要求

由于本項目機動車道加鋪瀝青已完工，為避免重復開挖，考慮本工程設計污水管需盡量敷設在道路兩側非機動車道或人行道下方，盡量不破壞或少破壞已鋪設完工的瀝青路面及少遷改現在管線，要求采用非開挖施工工藝[2]。

3 施工工藝選擇

綜合考慮現狀管線、設計限制條件及污水管設計技術要求，設計階段需要選擇合適的施工工藝。目前常規管道非開挖施工工藝主要有“泥水平衡頂管工藝“、“先導法頂拉管工藝“、“水平定向鉆工藝“。其中水平定向鉆工藝對管道標高控制誤差較大，多用于壓力管道，不適用于長距離重力流管道（標高控制精準）施工。重力流排水管道施工工藝需要綜合考慮排水自流技術要求，管道及工作井平面布置、地質條件、現狀限制條件等要求，因此，本項目施工工藝主要在“泥水平衡頂管工藝”和“先導法頂拉管工藝”中選擇[3]。

3.1 泥水平衡頂管施工工藝

泥水平衡頂管施工是一種以全斷面切削土體，以泥水壓力來平衡土壓力和地下水壓力，利用泥水作為輸送棄土介質的機械式頂管作業，施工精度高。d800mm 及以上排水管道采用的是泥水平衡頂管工藝，一般工作井內徑最小需要Φ6000mm（外徑Φ6800mm），接收井內徑最小需要Φ4000mm（外徑Φ4800mm）；d600mm 及以下排水管采用的小口徑螺旋頂管工藝，一般工作井內徑最小需要Φ4000mm（外徑Φ4800mm），接收井最小需要Φ3000mm（外徑Φ3800mm）。

該項目管線密集，管線水平間距大部分在0.5 米-3.5 米之間，排水管需要敷設管線密集區，若采用泥水平衡頂管施工工藝，管道工作井及接收井無法實施或需要整體遷改現狀多種管線。因此，本項目不具備采用泥水平衡頂管施工工藝條件。

3.2 先導法頂拉管施工工藝

先導法頂拉管施工工藝介于定向鉆工藝和泥水平衡之間，既具有定向鉆的優點，又具有頂管標高控制準的優點；該工藝配合雙密封自鎖承插接口實壁管，將傳統的管道回拖改為拉頂工藝，在末端井下安裝管節，利用鉆桿穿過管道中心，在管道尾端拉頂管道。該工藝d400-d800mm 管道工作井和接收井內徑一般采用Φ2000mm（外徑Φ2900mm）。

鑒于本項目管線的密集，管線水平間距大部分在0.5 米-3.5米之間，排水管需要敷設管線密集區，采用先導法頂拉管施工工藝，可充分利用該工藝的管道及工作井可以在空間狹窄位置實施的優勢。因此，采用先導法頂拉管施工工藝具備實施條件。

通過同路段內外因素相同情況下經濟比較，在管材方面先導法頂拉管造價高，但在井體、支護措施方面費用較小，管道投資基本花在管材主體上，提高了管道質量，從全生命周期來講，綜合成本更低。其他工藝采用較差的管材，管材費用低，但在井體施工、支護等方面花費更高。

根據以上情況，綜合考慮管道技術要求，管道布置要求、現狀建設條件、投資限額等相關要求，本項目在設計階段采用先導法頂拉管施工工藝進行設計。

4 結語

在城市發展的過程中，市政管線的建設為社會各界所關注，尤其是排水系統就是最典型的問題。作為設計單位，應因地制宜、選擇最佳排水合計方案，將施工過程中影響降到最低。本文對這些問題進行了思考與討論，并提出了相應的建議與改善方法。