老舊小區(qū)室外雨污分流改造工程方案淺析

張映鵬

（湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410200）

0 引言

過(guò)去受經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)理念的限制，我國(guó)大部分城市的排水管網(wǎng)采取合流制。老舊城區(qū)的合流制管網(wǎng)帶來(lái)的弊端隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展日益明顯。比如合流制管道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，已不能滿(mǎn)足雨天混合污水的排除，造成雨天管內(nèi)污水漫流，引發(fā)環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。再比如合流污水直接排放、或者經(jīng)簡(jiǎn)單截留后排放水體，對(duì)城市水環(huán)境造成了巨大的污染。除此之外，大部分城市還面臨著小區(qū)雨污水管網(wǎng)與分流制的市政雨污水管網(wǎng)存在混錯(cuò)接，由此造成的污水誤排入水體問(wèn)題也相當(dāng)嚴(yán)峻，小區(qū)雨污水分流及混接作為改造的源頭是城市排水系統(tǒng)改造中的重要一環(huán)，而解決城市水系污染、城市內(nèi)澇的最有效的主要手段則是對(duì)城市排水系統(tǒng)的雨污分流及混接改造。

1 工程概況

本工程為某城市一個(gè)老舊片區(qū)，該區(qū)老舊居住區(qū)相對(duì)較多，其中屬工廠(chǎng)沿線(xiàn)的建筑最為密集，其內(nèi)部含有七個(gè)舊村，七個(gè)舊工業(yè)區(qū)。通過(guò)對(duì)改造施工小區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，若是想在該老舊的社區(qū)達(dá)到源頭雨污分流的改造目的，可考慮增大雨水管，加密雨水口布置等手段，這樣可以行之有效的在解決局部地區(qū)低洼積水問(wèn)題的同時(shí)加強(qiáng)排水能力，最終建成完整的污水收集體系：“用戶(hù)→支管→次干管→主干管→污水廠(chǎng)”[2]。不過(guò)村民自建房的排水管道都比較老舊，改造區(qū)雨水溝渠和房屋又靠近污水系統(tǒng)，有的村民自建房沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的化糞池，給排水管分布在地下，導(dǎo)致屋面排水管道分布情況不明確，方向極其復(fù)雜，布局混亂，也沒(méi)保存有合流污水直接排入市政排水管道的檔案資料，難以充分查探清楚實(shí)際情況。另外舊城區(qū)建設(shè)周邊人流車(chē)流密集，集中開(kāi)挖后容易造成高峰時(shí)段擁堵。

本次主要施工目的是完善目前道路系統(tǒng)所存在的問(wèn)題，針對(duì)新舊村居住區(qū)、工廠(chǎng)區(qū)外圍道路進(jìn)行分流制改造，新建鋼筋混凝土頂管DN500～DN600 總長(zhǎng)約283m，內(nèi)肋增強(qiáng)PE 螺旋波紋管DN300～DN1000 雨水管12734m、DN200～DN600 污水管38090m，建筑排水立管DN100～DN150 改造約64979m，污水、雨水檢查井，此次項(xiàng)目工程管道總長(zhǎng)50824m。

2 雨污分流管網(wǎng)改造思路

2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)好施工期間交通疏解

因?yàn)槔吓f小區(qū)居民出行時(shí)間相對(duì)都比較集中，加上周邊配套有學(xué)校、菜市場(chǎng)等，以至于附近存在較高人流量，相對(duì)密集。因此，在狹窄道路施工期間，需保證居民能夠進(jìn)出是一個(gè)難點(diǎn)，這就要求施工人員在施工時(shí)盡量避開(kāi)人流、車(chē)流較少的高峰期，并盡量壓縮施工占道時(shí)間,以此來(lái)將交通影響控制到最小。同時(shí)加強(qiáng)與交警、規(guī)劃、國(guó)土、交通、城管等政府職能部門(mén)之間的協(xié)調(diào)，確保疏解措施實(shí)施的可操作性，為改造的實(shí)施建設(shè)提供重要保障。

2.2 管道施工現(xiàn)狀及管線(xiàn)的保護(hù)

一般老舊小區(qū)建筑物密集，人流量和車(chē)流量大，內(nèi)街窄巷多，現(xiàn)狀地下管線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜，還有通信、電力、燃?xì)狻⒔o水等管線(xiàn)，雨污水管道施工空間有限，施工方式的選擇非常重要，所以施工期間要注意避免破壞其他現(xiàn)狀管線(xiàn)。開(kāi)工前必須做好管線(xiàn)物探工作，探明各種管線(xiàn)的管位、走向、埋深及材質(zhì)，施工期間可采用工字鋼懸吊或者打邊樁保護(hù)。需要遷改的市政管線(xiàn)，應(yīng)與相關(guān)管線(xiàn)權(quán)屬部門(mén)協(xié)商。建議雨污水管道開(kāi)槽施工時(shí)盡可能淺埋并采取臨時(shí)支護(hù)措施。施工時(shí)盡量選擇小型機(jī)械以保證能夠進(jìn)人場(chǎng)地及對(duì)居民影響最小，同時(shí)做好基坑監(jiān)測(cè)及周邊房屋的監(jiān)測(cè)和保護(hù)措施[3]。

2.3 分階段、分區(qū)域施工

施工安排上采取立體交叉作業(yè)，平面流水作業(yè)的施工部署，將工程分為5 個(gè)施工階段：

（1）臨搭設(shè)施及交通疏解。修建項(xiàng)目部施工臨時(shí)設(shè)施、水電接入以及施工機(jī)械和人員進(jìn)場(chǎng)對(duì)各小區(qū)進(jìn)行外圍交通疏解及內(nèi)部交通疏解，設(shè)置施工圍擋做好。

（2）破除道路，溝槽開(kāi)挖及支護(hù)，接收井及工作井，對(duì)管網(wǎng)工程中的管道上部道路及構(gòu)筑物進(jìn)行拆除。并完成管網(wǎng)溝槽拉森鋼板樁的支護(hù)、木支撐體系及土方開(kāi)，各棟的新增雨水立管位置完成開(kāi)孔洞。頂管區(qū)域完成沉井支護(hù)施工，及頂管工作井及接收井的沉井制作、下沉以及封底施工。

（3）管道安裝、頂管施工。對(duì)管網(wǎng)工程中的管道基礎(chǔ)土方換填，完成管道敷設(shè)后進(jìn)行溝槽土方回填及溝槽支護(hù)樁的拔出，完成各棟新增雨水立管的安裝。道頂管施工沉井工作井、接收井。泥水平衡鉆機(jī)施工川級(jí)鋼筋砼專(zhuān)用F 型內(nèi)襯玻璃鋼頂管DN500/600 施工。

（4）管網(wǎng)路面恢復(fù)及其他附屬工程。在本階段施工前管網(wǎng)工程中的地下管道已經(jīng)全部完成棟新增雨水立管已經(jīng)接入地下的檢查井，進(jìn)行管網(wǎng)上部道路及構(gòu)筑物進(jìn)行恢復(fù)以及原有管道維護(hù)施工，以及完成恢復(fù)綠化帶安砌側(cè)(平、緣)石、標(biāo)線(xiàn)等其他工程。

（5）綜合調(diào)試，竣工收尾階段。在本工程大部分施工階段基本完成，進(jìn)行工程試車(chē)，工程已經(jīng)達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行工程清潔組織業(yè)主監(jiān)理驗(yàn)收。

3 老舊小區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)

3.1 溝槽開(kāi)挖施工要點(diǎn)

針對(duì)老舊小區(qū)不少存在城中村管道，往往是從內(nèi)部巷道中間開(kāi)挖。若是遇到在相鄰房屋巷道內(nèi)開(kāi)挖溝槽，建議以人工開(kāi)挖為主，機(jī)械為輔，并事先建立沉降觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)量放出中心線(xiàn)后分層、分段實(shí)施，放槽有一定的坡度，邊坡開(kāi)挖的基礎(chǔ)是外側(cè)到邊緣的支撐應(yīng)是邊坡開(kāi)挖的穩(wěn)定性，收集井600mm×600mm×800mm，每間隔20m 一次安裝，本工程基坑為二級(jí)，部分基坑開(kāi)挖深度大于5m。老居住區(qū)的場(chǎng)地地質(zhì)條件和周?chē)h(huán)境變化較大，因此需要密切監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的水平位移和垂直位移。基坑開(kāi)挖深，水平位移大，地下水位高，基坑周?chē)乇淼呢Q向位移、建筑物的變形、管道的位移，開(kāi)挖的溝渠沿線(xiàn)應(yīng)當(dāng)設(shè)置合理的人行通道，設(shè)置警示燈，坑側(cè)應(yīng)當(dāng)做好安全防護(hù)，嚴(yán)禁坑內(nèi)堆放在坑邊地面上，開(kāi)挖時(shí)應(yīng)避免雨天，以減少因坑邊土體飽和軟化造成的整體塌方事故。在地下水豐富的溝渠開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)提前采取強(qiáng)排水措施，并安裝強(qiáng)排水，沉淀潛水泵，每10 米設(shè)置一組觀測(cè)樁，專(zhuān)職安全人員加強(qiáng)對(duì)排水溝的監(jiān)測(cè)和檢查，每天檢查不少于4 次，及時(shí)將多余部分的水分流排出。

3.2 溝槽槽鋼樁，鋼板支護(hù)

由于城中村居民多，管線(xiàn)分布亂雜，施工要對(duì)路面破拆產(chǎn)生噪音，所以本次施工支護(hù)的鋼板樁采用靜力壓入法方式，以降低對(duì)居民區(qū)噪聲的影響。在進(jìn)行鋼板樁擊打支護(hù)成樁時(shí)，要保證其垂直度，尤其對(duì)于第一塊擊打鋼板樁的位置，其方位的精準(zhǔn)度必須滿(mǎn)足施工要求，第一支樁為后續(xù)鋼板樁的方位角模板，起到導(dǎo)向作用，每深入土壤1 米就測(cè)量一次，以確保精度，軟土地基碰到支承樁后，容易與相鄰樁一起傾斜下沉，相鄰樁用角鋼臨時(shí)焊接法固定[4]，支護(hù)樁拔出時(shí)，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)周?chē)ㄖ铮叵鹿艿莱两导巴馏w位移是否過(guò)大，在充砂時(shí)，盡量加快回填速度，縮短回填時(shí)間。在整個(gè)施工階段，要特別注意城中村管道的內(nèi)部排水問(wèn)題，尤其是針對(duì)基坑、溝槽排水，考慮配備潛水泵8 臺(tái)，隨時(shí)抽排施工過(guò)程中的積水，經(jīng)沉淀后排入市政水管網(wǎng)。

3.3 沉井施工

此次項(xiàng)目施工涉及沉井有：圓形混凝土頂管工作井Φ500mm、圓形混凝土頂管工作井Φ500mm 各一座，3 座井深3～4m(地面至管底)混凝土頂管工作井Φ500m，井深3～4m(地面至管底)，沉井基坑開(kāi)挖深度取2m，基坑邊坡采用1∶1 的比例，砂墊層和混凝土墊層共同作為刃腳墊層進(jìn)行聯(lián)合受力。葉腳外側(cè)與基坑側(cè)工作距離2m，所述集水井與底部周?chē)O(shè)置的排水溝相連，并配置大馬力泵排雨水，減少地下水過(guò)多水對(duì)葉墊浸沒(méi)的直接影響，頂管沉箱高度約為8m，沉箱體混凝土澆筑成三段，內(nèi)部模板也分為三段安裝。

3.4 基底軟基處理

在該項(xiàng)目完成管道安裝前，需考慮本工程實(shí)際情況，對(duì)軟土地基進(jìn)行更換和加固，疏浚后，應(yīng)更換軟土地基，填入級(jí)配良好的沒(méi)有植物殘留物，固體碎屑的土層，中粗砂厚度不超過(guò)25cm，并用蛙式搗固機(jī)搗固不少于3次，在對(duì)深地下室的大量軟土進(jìn)行處理后，建議選擇樁徑不小于550mm單頭水泥攪拌樁進(jìn)行加固，固化劑選用32.5 級(jí)的普通硅酸鹽水泥。

3.5 明挖管道敷設(shè)

本工程中安裝PE 螺旋波紋管DN200～DN600 污水管38000m、DN300～DN1000 雨水管12070m，管道安裝需要一定的底座強(qiáng)度，管墩采用砂墊層基礎(chǔ)，采用商品混凝土兩次澆筑，第一次澆灌至管道底部，當(dāng)混凝土達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度，管道安裝穩(wěn)定后，進(jìn)行從管道底部到橋墩頂部的第二次操作。運(yùn)行管道前，請(qǐng)仔細(xì)檢查管道內(nèi)部是否有異物。若有，則需要及時(shí)清理掉后仔細(xì)檢查是否有干擾的地基土，是否有很多碎片底部的溝糟，是否沿著溝土壤堆積太多，以及是否底部的槽的寬度和高度可以滿(mǎn)足較低的管的安裝要求。直徑＞600mm 時(shí)采用機(jī)械下管，直徑≤600mm 選用人工下管（表1）。

表1 管材與埋深關(guān)系表

3.6 頂管施工

在頂管施工中，初始頂進(jìn)作業(yè)是關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，頂管施工采用2 臺(tái)NPD系列泥水平衡頂管機(jī)進(jìn)行作業(yè)，控制速度3-5 分鐘每秒，中心偏差值±5mm，以保證高程值最小，初始頂進(jìn)中控制洞口結(jié)構(gòu)平衡性以及泥水不能進(jìn)入坑頂[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

雨污水管網(wǎng)與居民生活質(zhì)量、城市形象密切相關(guān)。隨著國(guó)家對(duì)水環(huán)境的重視，雨污引水改造的需求不斷增加，做好雨污分流工作十分重要。因?yàn)榕f城區(qū)的管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，施工困難，協(xié)調(diào)困難，影響的范圍廣，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，各方之間密切合作，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)雨污分流，改善環(huán)境。