本文結(jié)合污水管道的特性，分析提出了入廊污水管的需求要素，結(jié)合綜合管廊的構(gòu)造特點(diǎn)，從管廊斷面布置、平面位置選取、豎向設(shè)計(jì)、交叉節(jié)點(diǎn)處理、污水出艙井設(shè)計(jì)、廊內(nèi)污水管通風(fēng)、清疏養(yǎng)護(hù)等方面提出了污水管道入廊的一種技術(shù)解決方案，為污水管納入綜合管廊提供決策和對(duì)策參考。

　　綜合管廊作為一種現(xiàn)代化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施和管線建設(shè)方式，較傳統(tǒng)管線建設(shè)方式，在統(tǒng)籌各類市政管線規(guī)劃、建設(shè)和管理，消除城市拉鏈路、保證城市“生命線”安全運(yùn)營(yíng)、有效利用地下空間、改善城市建設(shè)環(huán)境、提高城市綜合承載力等方面具有諸多優(yōu)越性。近兩年來，國(guó)家密集出臺(tái)與地下綜合管廊相關(guān)的政策文件，從政策、資金等各方面對(duì)綜合管廊建設(shè)給予大力支持，國(guó)辦發(fā)〔2015〕61號(hào)文進(jìn)一步對(duì)綜合管廊的規(guī)劃、建設(shè)、管理(包括管線入廊要求)做出部署，綜合管廊建設(shè)工作全面啟動(dòng)。

　　綜合管廊建設(shè)中確定入廊管線是十分重要的基礎(chǔ)工作，而考慮到污水管為重力流、易產(chǎn)生有害氣體且無污水入廊設(shè)計(jì)、建設(shè)及清疏養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)等因素，目前國(guó)內(nèi)已有的管廊項(xiàng)目中，鮮有污水管道入廊特別是大范圍污水入廊案例。本文不對(duì)污水管道入廊的合理性進(jìn)行探究，僅從技術(shù)角度，提出污水管道入廊的一種技術(shù)解決方案，以期為各城市污水管納入綜合管廊提供決策和對(duì)策參考。

　　1、污水管道入廊的優(yōu)勢(shì)

　　1.1污水管道直埋敷設(shè)存在的問題

　　采用直埋方式敷設(shè)的污水管道為隱蔽工程，加之目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的建設(shè)管理水平，往往存在施工質(zhì)量、管材質(zhì)量較難控制，管道故障較難及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決等問題，具體包括以下幾點(diǎn)：

　　(1)施工質(zhì)量不合格導(dǎo)致管道接口、檢查井等滲水超標(biāo);地下水過量滲入導(dǎo)致污水進(jìn)廠濃度偏低，直接影響污水處理成本。

　　(2)管道漏損、斷裂等故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)修復(fù)，不僅污染土壤，且出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，引起路面下沉甚至地陷災(zāi)害。

　　(3)地面檢查井蓋多，影響道路景觀，且檢查井往往難以做到完全不沉降或路基與檢查井沉降一致，影響車輛通行。

　　(4)埋地污水管達(dá)到使用壽命或出現(xiàn)損壞需修復(fù)時(shí)，需重新開挖路面，實(shí)施難度和費(fèi)用均很高。

　　(5)隨著智慧城市和智慧水務(wù)概念的普及，傳統(tǒng)的污水管網(wǎng)建設(shè)方式將增大智慧水務(wù)、智慧城市構(gòu)建的難度。

　　1.2污水管道入廊的優(yōu)勢(shì)分析

　　污水管道入廊后由原來的埋在地下看不見，變?yōu)榘惭b在管廊內(nèi)看得見，且可以利用管廊通風(fēng)、排水、電氣、監(jiān)控、照明等附屬設(shè)施，較傳統(tǒng)鋪設(shè)方式有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

　　1)有效避免傳統(tǒng)敷設(shè)方式的管道地基沉降、施工及管材質(zhì)量難以控制、雨污錯(cuò)接等問題。

　　2)能對(duì)排水管道的滲漏、破損及變形等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)進(jìn)行維修，規(guī)避因污水管道漏損導(dǎo)致的地陷等問題，并且避免了雨水或地下水通過檢查井或管道接口滲入污水管內(nèi)，有效提高污水處理廠水質(zhì)濃度，進(jìn)而降低污水處理成本。

　　(3)污水管道入廊可與雨水、供水、中水、通信、電力等管線共艙，共用公共檢修通道，提高管廊空間利用率，廊外不需另埋設(shè)市政污水管道，節(jié)約地下空間。

　　(4)路面檢查井蓋減少，道路景觀較好，對(duì)路面行車影響小。

　　(5)管道維修、更換均在管廊內(nèi)完成，不影響地面交通，且可為遠(yuǎn)期擴(kuò)容預(yù)留空間。

　　(6)污水管道入廊后運(yùn)行環(huán)境得到很大改善，可有效延長(zhǎng)管道使用壽命。

　　(7)為智慧水務(wù)提供載體和平臺(tái)支撐。污水管道入廊可借助管廊綜合信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)污水系統(tǒng)智慧化管理;實(shí)現(xiàn)污水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和管理方式的升級(jí)，同時(shí)，管廊也為智慧水務(wù)控制系統(tǒng)提供空間通道。

　　2、污水管道入廊需重點(diǎn)解決的問題

　　結(jié)合污水管道的特性和綜合管廊的構(gòu)造特點(diǎn)，污水管道入廊后的管廊設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)解決以下問題：

　　(1)廊內(nèi)安裝維修更換需求。管廊空間及口部設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足污水管道在管廊內(nèi)的安裝、維修、更換要求。

　　(2)過流能力需求。入廊后污水管道的過流能力不應(yīng)減小，即入廊后污水管道的坡度不應(yīng)被改變，至少不應(yīng)被減小;或者坡度減小，而管徑增大，并應(yīng)校核管道不淤流速。

　　(3)重力自流排放需求。入廊后污水管道應(yīng)仍按一定坡度敷設(shè)，不應(yīng)額外增加污水倒虹段，從而增加污水管堵塞風(fēng)險(xiǎn)。

　　(4)與街區(qū)污水管的接駁需求。污水管每隔一定距離(一般約120 m)需設(shè)置街區(qū)污水管的接駁井和接駁支管，管廊豎向上應(yīng)與之避讓。

　　(5)與市政污水管的接駁需求。在交叉路口處，或管廊交叉處，存在兩條路上市政污水管的連接，管廊設(shè)置不應(yīng)影響其正常接駁，即應(yīng)滿足自流重力接駁的需求。

　　(6)通風(fēng)需求。污水管網(wǎng)中由于通風(fēng)不暢，氧氣濃度較低，污水中有機(jī)物在輸送過程中逐漸被厭氧微生物生物分解并產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)性氣體和無機(jī)爆炸性氣體，當(dāng)污水管道中爆炸性氣體濃度達(dá)到爆炸極限，遇明火極易發(fā)生爆炸。因此，污水入廊后，應(yīng)滿足管道正常通風(fēng)需求，避免有害氣體的積累。

　　(7)清疏需求：污水管道因污水水質(zhì)、水量變化及系統(tǒng)運(yùn)行不合理(如污水泵站長(zhǎng)期高水位運(yùn)行等)導(dǎo)致的流速過低等原因，不可避免地存在淤積問題。目前市政污水管建設(shè)時(shí)一般根據(jù)管徑不同隔一定距離設(shè)置污水檢查井(如DN800以下污水管，檢查井最大間距為60 m)，并通過帶高壓沖洗水槍的沖洗車進(jìn)行逐段水力沖洗或人工清疏養(yǎng)護(hù)。而污水入廊之后，再像直埋管道那樣隔一定距離設(shè)置檢查井并直通地面，已顯得很不合理，一方面污水檢查井會(huì)增加管廊空間斷面面積，另一方面，露出地面的井蓋也讓管廊改善地面景觀的功能大打折扣。因此，入廊污水管的檢查檢修設(shè)施和清疏方式均應(yīng)特別考慮。

　　1、污水管道入廊技術(shù)對(duì)策

　　結(jié)合上文提出的入廊污水管的需求要素，下文即從管廊斷面布置、平面位置選取、豎向設(shè)計(jì)、管廊交叉節(jié)點(diǎn)處理、污水出艙井設(shè)計(jì)及廊內(nèi)污水管通風(fēng)、清疏方案等方面進(jìn)行分析，并提出解決方案。

　　3.1管廊斷面布置方案

　　(1)從提高管廊空間利用率，降低污水管道入廊成本及各管線兼容性方面考慮，污水管道不宜單獨(dú)成艙，宜與給水、通信、熱力、電力等共艙，如圖 1所示。具體安裝尺寸需求按《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838-2015)相關(guān)要求執(zhí)行。

　　(2)考慮到污水支管接駁要求，若管廊單側(cè)有接駁需求，可考慮將污水管所在艙室布置靠近接駁需求的一側(cè)，以降低管廊埋深。

　　(3)若雙側(cè)都有污水接駁需求，則污水管所在艙室沒有特別要求。

　　(4)管廊斷面應(yīng)考慮污水管的通風(fēng)、清疏設(shè)施所占的空間。

　　3.2管廊平面位置方案

　　一般而言，綜合管廊確定平面位置時(shí)，主要考慮管廊吊裝、逃生、通風(fēng)等口部設(shè)施的布置需求，而納入污水管的管廊，為了方便污水檢查井(出艙井)、通風(fēng)、沖洗設(shè)施布置，污水管宜布置在綠化帶下，并以此確定管廊平面位置，即管廊平面位置決定因素需要同時(shí)兼顧管廊吊裝、逃生、通風(fēng)等口部設(shè)施及污水管道的檢查井(出艙井)、通風(fēng)、沖洗設(shè)施布置需求，如圖1所示。

　　3.3管廊豎向布置方案

　　常規(guī)綜合管廊入廊管線均為非重力流，為降低管廊埋深，管廊豎向設(shè)計(jì)時(shí)一般依道路坡度順勢(shì)敷設(shè)，而污水管為重力流管，因此，納入污水管的綜合管廊，其豎向設(shè)計(jì)坡度需要滿足污水管線敷設(shè)坡度的要求，管廊埋深應(yīng)滿足街區(qū)污水支管(接戶管)自流接駁至廊內(nèi)污水管的要求，如圖1所示。

　　3.4與街區(qū)污水管的接駁方案(污水出艙井)

　　污水管道入廊后仍需按直埋鋪設(shè)一樣，每隔一定距離(一般間隔2個(gè)檢查井，約120 m)設(shè)置接戶井以滿足街區(qū)污水管道接入的需求，考慮在有污水接戶需求處設(shè)置污水出艙井，該出艙井需兼顧污水管檢修、通風(fēng)、清疏等功能。如上文對(duì)管廊平面位置的布置要求，污水出艙井均位于綠化帶下，從而避免了對(duì)路面交通和美觀的影響。街區(qū)污水管經(jīng)污水接戶井、連接支管、污水出艙井接至廊內(nèi)污水管。污水接戶井內(nèi)設(shè)置必要的攔污設(shè)施，以降低廊內(nèi)污水管堵塞風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.5與市政污水管(廊內(nèi)污水管)的接駁方案(管廊交叉處理)

　　丁字型和十字型交叉是綜合管廊建設(shè)中很常見的2種交叉類型，2條管廊在交叉處的設(shè)計(jì)方案是管廊設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。污水管道入廊后，管廊交叉方案除了要考慮各艙室管線的連接、人員的通行、防火分區(qū)的隔斷外，還需要特別考慮2條污水管的接駁及管廊埋深增加問題。

　　如常規(guī)管廊在交叉處的做法一般采用上下交叉，即下層管廊在交叉處先下彎，滿足上層管廊覆土及未入廊管線交叉需求，之后再上彎至設(shè)計(jì)覆土隨道路坡度敷設(shè)，以降低下游管廊埋深。而污水管道入廊后，該種交叉方式將會(huì)導(dǎo)致下層管廊內(nèi)的污水管出線倒虹段，增加了污水管堵塞風(fēng)險(xiǎn)，如圖2所示。

　　因此，污水管道入廊后，管廊的交叉方案應(yīng)結(jié)合污水管接駁要求進(jìn)行調(diào)整，即由常規(guī)的上下層交叉，改為平行交叉。以丁字型交叉為例介紹污水管道入廊后的管廊交叉處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

　　(1)2條管廊的污水管所在艙室平交，滿足污水管重力自流接駁需求。

　　(2)其他艙室(均為非重力管線)通過上彎或下彎避讓污水管所在艙室實(shí)現(xiàn)連接，考慮到投資因素，宜采用上彎形式以降低管廊交叉處的埋深，覆土不滿足要求時(shí)，可考慮將管線并排布置以降低上彎處的管廊斷面高度，如圖 3～圖 5所示。

　　3.6廊內(nèi)污水管通風(fēng)方案

　　傳統(tǒng)直埋敷設(shè)時(shí)，污水管每隔一定距離設(shè)置檢查井，并借助檢查井井蓋的孔洞進(jìn)行通風(fēng)換氣，保證管內(nèi)有害氣體濃度保持在爆炸下限以下。污水管道入廊后，檢查井由污水出艙井代替，間距較直埋敷設(shè)增大很多，一般不小于120 m，因此污水管道入廊后，應(yīng)對(duì)污水管通風(fēng)方案進(jìn)行特別設(shè)計(jì)。根據(jù)盧金鎖等對(duì)污水管道中檢查井通風(fēng)特性模擬研究結(jié)論，污水管內(nèi)水體流動(dòng)和檢查井處的跌水是污水管進(jìn)行通風(fēng)換氣的動(dòng)力因素，而管道長(zhǎng)度則是通風(fēng)換氣的阻力因素。在管內(nèi)流速和跌水高度不變時(shí)，增加檢查井井蓋開孔面積可顯著增大通氣量，減小污水管道內(nèi)的空氣更新置換時(shí)間，進(jìn)而減少有害性氣體的濃度，即可顯著增加下游管道安全長(zhǎng)度。如檢查井跌水0.9 m，井蓋開孔比分別為0.125%和0.5%，由跌水通風(fēng)確保的下游污水管道安全長(zhǎng)度在DN600污水管時(shí)分別為164 m和465 m，DN800時(shí)分別為246 m和626 m，DN1 000時(shí)為327 m和810 m。按照以上研究結(jié)論，可以認(rèn)為只要對(duì)本文提出的污水出艙井設(shè)置間距和井蓋的開孔比進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，污水管道入廊的通風(fēng)問題就可以得到有效解決。

　　3.7廊內(nèi)污水管清疏方案

　　目前市政污水管清疏方式主要采用2種方式，一是管徑小于等于DN800的管道，多采用高壓清洗車進(jìn)行逐段機(jī)械沖洗，一次沖洗距離一般可達(dá)120 m以上;二是管徑大于DN800的管道，采用人工進(jìn)入管道內(nèi)進(jìn)行清疏。如前文所述，入廊污水管每隔一定距離(約120 m)設(shè)置污水出艙井，因此，對(duì)于管徑小于等于DN800的污水管，仍可以采用傳統(tǒng)直埋污水管的高壓清洗車清疏方式;對(duì)于管徑大于DN800的污水管，除污水出艙井外，可考慮在污水管道上增設(shè)壓力井蓋的措施，為人工清疏提供條件。此外，通過在污水出艙井處的污水管上設(shè)置沉泥三通，并借助抓泥車、吸污車等機(jī)械設(shè)備，可以將清疏的淤泥、砂石進(jìn)行清掏至管廊外。

　　4、結(jié)論及建議

　　本文結(jié)合污水管道的特性和綜合管廊的構(gòu)造特點(diǎn)，分析了入廊污水管的需求要素，并從管廊斷面布置、平面位置選取、豎向設(shè)計(jì)、交叉節(jié)點(diǎn)處理、污水出艙井設(shè)置、廊內(nèi)污水管通風(fēng)、清疏養(yǎng)護(hù)等方面提出了解決方案，可以為各城市污水管道入廊提供技術(shù)參考。

　　雖然較傳統(tǒng)直埋敷設(shè)，污水管在管廊內(nèi)敷設(shè)有許多優(yōu)點(diǎn)，但污水管道入廊對(duì)管廊建設(shè)和污水系統(tǒng)的影響仍不容忽視，如對(duì)地勢(shì)平坦地區(qū)，污水管道入廊可能會(huì)導(dǎo)致管廊埋深增加，或者出現(xiàn)沿途增設(shè)污水提升泵站的情況，此時(shí)，污水管道入廊的合理性有待商榷。因此，本文建議管廊規(guī)劃階段應(yīng)對(duì)污水管網(wǎng)標(biāo)高系統(tǒng)進(jìn)行梳理，核實(shí)污水管道入廊后是否仍能自流接駁，并結(jié)合排水系統(tǒng)規(guī)劃(修編)提出應(yīng)對(duì)方案，同時(shí)綜合評(píng)估污水管道入廊前后的管廊建設(shè)成本、污水管網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本、污水處理成本、社會(huì)效益、環(huán)境效益等，研判污水管道入廊的合理性。

　　此外，本文提出的污水管道入廊技術(shù)方案是基于常規(guī)的污水系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)方式和清疏養(yǎng)護(hù)機(jī)械提出的。而隨著我國(guó)綜合管廊建設(shè)的全面鋪開，勢(shì)必帶動(dòng)專門用于綜合管廊的運(yùn)行維護(hù)設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，包括專門用于廊內(nèi)污水管清疏、通風(fēng)的機(jī)械設(shè)備、真空排水裝置、水力沖洗裝置等，從而促使污水管網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)理念的變化，屆時(shí)污水管道入廊的解決方案將更加多樣化，污水管道入廊對(duì)管廊造成的不利影響也將被弱化。