福州四城區城市排水管網改擴建工程建設技術探討

林修詠

（福州城建設計研究院有限公司，福建 福州）

隨著《城鎮污水處理提質增效三年行動方案（2019-2021 年）》《“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃》等文件的印發，排水管網改擴建工程已經成為當前城市建設的重要任務。排水管網優化建設，可改善城市居住環境，促進城市發展、提高污水處理廠的運行效率、符合當下中國“雙碳”發展方向。本文旨在分析近幾年福州改擴建工程的工作經驗，為排水管道改擴建工程提供實施依據。

1 工程現狀與重難點

福州四城區現有市政排水管網2 522 km，其中污水管網約900 km，經排查，管道存在破損、堵塞、管徑小、管道系統混亂、清污不分、污水外滲、污水廠進水濃度偏低等問題。截至2020 年，排水管網修復工程已完成2 217 km 管網修復工作，完成50 881 戶排查建檔；源頭雨污分流已完成42.54 km。福州市在管網改擴建方面已有成效，但還面臨著如下難點：

（1） 老舊管網改造難：由于交通、管綜、產權所屬等原因，嚴重病害管道改造難度大。

（2） 雨污分流難：老舊小區內部管線混亂、市政管道錯節混接等問題嚴重。

（3） 管網管理難：智慧平臺應用范圍小，資產管理流程繁瑣，監測儀表壽命短等問題。

2 難點的解決方案

2.1 老舊管網改造修復方案

（1） 結構性缺陷：污水≥3 處、雨水≥5 處；貫穿性缺陷管段；結構性嚴重病害管段，原則上采用開挖換管，或整段非開挖修復。

（2） 樹根長入管道內，切除樹根后需再做排查，并進行相應修復，后期定期復查。

（3） 下列病害原則上暫定無需修復：a.接口處管材切除時不齊整，無水滯、脫節的；b.管道起伏，過水能力影響不大的；c.雨水砼管的輕微裂縫，但無滲漏；d.塑料管段變形，但未發現結構性破壞、折痕，可不修復或局部鋼內襯。

（4） 管徑≥1 000 的管段，原則上采用人工入管非開挖修復，采用不銹鋼套環或不銹鋼雙脹環等方式。

管道病害與修復方式見圖1。

圖1 管道病害與修復方式

2.2 雨污分流改造方案

（1） 對于沿街店面污水直排雨水管的情況，可至上游增設污水支管，并設餐飲隔油池。

（2） 對于小區、學校、醫院、工廠等集中排污混接入雨水管的，在混接點處改接入污水管。市政道路缺少污水管的，增設污水管。

（3） 對雨水管截流至污水管的，在雨水管改造無污水匯入后，將截流管封堵廢除。

（4） 對污水管溢流口排入雨水管或排入河道的，在原溢流口處增設閘門。

（5） 對沿河截污管設備滲漏導致河水倒灌的，對截污設備進行改造。

2.3 管網資產管理方案

建設智慧管網一張圖平臺，布置流量、水位、水質檢測點。聯動污水處理廠進水水質，實現管網- 污水處理廠聯動響應機制。動態分析排水系統的現狀與可能存在的問題，為管網的運維提供數據基礎。

3 案例分析

以福州改擴建項目的國貨東路為例（見圖2），該道路總長約1 500 m，有雨水管道DN300～1 200 共4 000 m，有三四級缺陷104 處，污水管道DN300～1 800 共4 700 m，有三四級缺陷共126處，管道主要缺陷為破裂、變形、錯口等；有25 處混接點，多為餐飲廢水排入和小區污水錯接。

圖2 國貨東路局部錯混接改造分布

此外，將深度排查成果進行數字化建檔后，發現道路排水系統還存在著諸如管道斷層、管網逆坡、大管套小管等系統性問題（見圖3）。

圖3 排水管網系統性分析診斷

改擴建方案設計：針對管道破裂，采用點狀CIPP修復，針對嚴重破損，塌陷和變形病害，優先采用開挖修復。針對系統性管道問題，結合福州排水專規和水量復核，對管道進行開挖重建。共實施開挖換管585.2 m，點狀CIPP 修復59.7 環，新建檢查井26 座，經過改擴建后交付運營單位，管道信息錄入至排水運營管理平臺，用于后期管道的日常巡檢與維護。詳見圖4。

圖4 福州排水運營管理平臺一張圖

4 改擴建工程技術路線

結合福州排水管網改擴建的建設過程中的經驗，總結改擴建工程的技術路線如下：

（1） 管網系統梳理。結合上層規劃，梳理管網系統，已重要節點劃分排水分區，逐步分析管網系統性問題，結合提質增效工程，合理制定污水廠進水廠的水質和提高收集率的建設目標[1]。

（2） 開展排水管網深度排查，建立排水管網資產管理平臺。城市內的綜合管網錯綜復雜，管道錯接混接、缺陷等問題較多。管網的深度排查是項目建設的先決條件，內容包括：清淤、溯源、CCTV 檢測、錯混接排查、水質監測、排水戶建檔、管網資產數字化等[2]。

（3） 管網改造和擴建工程。排查結果分類：管網空白區、排水能力不足、管道病害、雨污合流、錯接混接等。設計應結合上層規劃、復核水力計算、制定合理方案提高管網輸水能力，對改造困難的合流制片區，因地制宜的確定截流方案[3]。還應考慮到施工可行性，靈活應用先進技術，如采用紫外光固化、管道內涂層等非開挖修復技術，提高改造的效率和質量。

（4） 建立智慧化管網系統與管道維護。智慧排水系統是長期運維的保障，主要內容有：a.管網與泵站的維護；b.實時監測系統狀況；c.制定針對極端天氣和突發事件的應急預案，確保在緊急情況下能夠快速響應和處理[4]；d.建立排水系統數據管理平臺，收集、分析和整理運維數據，為排水管網的優化和維護提供支持[5]。改擴建工程技術路線見圖5。

圖5 改擴建工程技術路線

5 結論與建議

由于管網改擴建工程存在改造難度大、雨污分流難度大、管理難度大等問題。在工程中應從系統的梳理、深度排查、合理的改擴建設計與智慧化管網系統建設等方面入手，提高排水管網改擴建的工程效率與建設質量。

政府可加大對排水管網建設的投入和支持力度，鼓勵技術創新和研發的投入，推動新技術和新材料的應用，為排水管網建設提供保障。規范排水管網的建設和使用，提高排水管網的質量和可靠性。加強對排水管網建設的監管和管理，加強對排水管網的日常監測和維護，延長管網的使用壽命。