管廊建设|污水管线入廊先决条件？如何设计施工？怎么维护？
导语
根据国家政策要求及综合管廊国家规范，污水管道应纳入综合管廊内，但目前各地实施过程中产生一些问题，例如：纳入管廊污水管检查井的设置问题、管廊断面的布置形式问题以及污水支线的接入问题等，这些到底怎么做？我们一起探讨一下！
污水管的特点
污水管分为重力流和压力流两种：①多数为重力流，考虑疏通和沼气排放，设检查井；②压力污水管多设于泵房出水管或过河道及其他情况，由于流速较高，堵塞可能性小，一般考虑在高点设排气阀，其余可参考给水管道设计。
污水管入廊条件
1、竖向条件的要求：
市政雨污水系统基本以重力流为主，埋深逐渐加大当雨污水管坡向与地面高程总体差距不大时，利于入廊。
2、坡度与坡向条件：
川谷型城市中，雨污水管线入廊可以利用道路坡度雨污水管线入廊是合理的，比平原地区入廊更具经济性。
3、高程系统条件：
由此可见，污水管是否纳入综合管廊，应当结合规划道路或现况道路的标高以及相关的其他市政规划一并考虑。在不大幅增加管廊覆土厚度和增设排水泵站深度的前提下，可考虑将污水管纳入综合管廊，否则，应慎重考虑污水管入廊。
综合管廊断面的不同如何设计污水管入廊方式
在确定污水管入廊的前提下，综合管廊的断面布置尤为关键，除了需要考虑污水管在管廊内的安装和检修，还要支管的接入及管道疏通及与其他共舱管道的协调等因素，因此综合管廊断面及支管接入方式的设计合理与否尤为重要，以下通过几个实际工程案例进行分析说明。
两舱
二舱布置，为综合舱(给水、再生水、污水、电力和通信)和燃气舱。
特点：支线管廊，结合道路生态植草沟排水。
三仓
三舱布置，为综合舱(给水、再生水、污水、热力、电力和通信) 、电力隧道舱和燃气舱。
特点：干线管廊，雨水没纳入管廊，结合电力隧道。
三舱布置，为综合舱(给水、再生水、污水、电力和通信)、雨水舱和燃气舱。
特点：支线管廊，结合地下空间，雨水管埋深较浅。
四舱
四舱布置，为电力隧道舱、综合舱给水、再生水、电力和通信、雨(污)水舱和燃气舱。
特点：干线管廊，结合电力隧道和雨水调蓄。
五舱
五舱布置，为雨舱2舱(与其他三舱分离布置)、污水舱、综合舱(给水、再生水、电力和通信)和燃气舱。
特点：支线管廊结合地下空间如图所示：
具体施工方案
一般来讲，管廊内污水管线采用支架或者支墩安装，与室外污水支管采用塑料圆形井筒链接，井筒顶部设置DN100透气管就近接入室外检查窨井，其余管段处每隔一定距离设置检查井筒和通气管，通气管出管廊后敷设至绿化带内，高出绿化2m，顶上设置通气帽，室内污水主管上每隔一定距离向上设置DN200检查口，检查口上设有DN100气、水冲洗口。综合管廊内集水坑的污水提升泵出水管可接入检查口的冲洗口。管廊内污水管在综合管廊管线分支口处设置三通，接管廊外污水支管，在道路红线外2m处设置污水检查井，收集地块污水。
综合管廊内污水管道设计示意图
市政及建筑污水管道可选用的检查井、口设置方式主要有以下两种；
（1）污水检查井
常规的市政污水检查井是排水管道系统上为检查和清理管道而设立的窨井。同时还起连接管段和管道系统的通风作用。相邻两井之间管段应在一条直线上，因此，在管道断面改变处、坡度改变处、交汇处、高程改变处都需设置检查井，在过长的直线管段上也需分段设置检查井（根据管道直径和雨、污水类型规定分段间距）。
根据《室外排水设计规范（2014年版）》（GB50014 – 2006）中的相关规定，“检查井在直线管段的最大问距应根据疏通方法等具体情况确定。
市政污水检查井
（2）清扫口或检查口
清扫口一般装于建筑排水横管，管道被堵时打开清扫口，可以疏通管道。检查口带有可开启检查盖的配件，装设在建筑排水立管及较长横管段上，作检查和清通之用。
清洗口
检查口
沙丙路污水管线纳入综合管廊，考虑综合利用市政污水检查井及建筑排水管清扫口的特点：
1、每隔160m设置一对检查井，并在井内设置沉泥槽，以减少沉淀物进入主管，同时，便于后期管养；
2、检查井之间在管廊内部设置检查口，采用异径三通，三通处向上并通过盲板法兰封堵，在进行管道疏通时开启。
管廊污水管检查节点设
1、污水通气设计
（方案1）采用检查井直通地面形式：管廊内按照排水规范要求间距设置检查井，检查井直通地面，污水管单舱敷设。
（方案2）采用排气管排气：按要求设置检查井，检查井不同地面，利用排气管排气。
2、污水管检查井设计
（方案1）接户管从顶端接入接户检查井如图所示
2、污水管检查井设计
（方案2）接户管从底端接入检查井如图
3、污水管布置
（方案1）污水管布置在管廊顶部，这样的方案一般适用于压力污水管；
（方案2）污水管布置在管廊底部（如上图所示）
4、竖向设计
情形1：道路为单向纵坡，管道规划设计坡向与道路一致
虽为单向坡，但是局部往往仍会有小的起伏。可利用污水舱室内的富余空间通过调整管道相对高度，局部设计跌水井。
情形2：道路为单向纵坡，管道规划设计坡向与道路反向
与规划部门协商，调整管道的规划设计。亦可通过提升设施来适应管道规划。
情形3：道路有较频繁且较大的起伏
不推荐此类路段污水入廊，若入廊需增加污水提升设施。
5、竖向交叉问题
污水管道入廊后，与雨水管交叉，通常情况下需要雨水管避让管廊。无法避让时，优先雨水做倒虹。
污水管道入廊后，与其它管线交叉，通常情况下需要其它管线避让管廊。污水管道入廊后，与其它管线交叉，需要管廊倒虹避让的，若污水管道局部出舱、管廊倒虹能解决交叉问题的情况采用管廊倒虹，污水管道局部出舱的避让方式。以上情况都不能解决交叉问题时，再考虑管道随管廊倒虹避让的方式。
综上所述，在考虑上述的五个方面的设计问题后，污水入廊的方案可归纳为以下几种：
方案1：污水单独建舱，检查井竖直伸出地面，右侧接入管从管廊顶部接入。此方案适合单侧服务区域较小的道路。当管道堵塞可从管廊外部进入检查井进行疏通，管道的维护可进舱室进行。但是舱室的利用率较差。
方案2： 污水与其它管道同舱，检查井竖直伸出地面，接入管从管廊底部接入。当 管道堵塞可从管廊外部进入检查井进行疏通，管道的维护可进舱室进行。
方案3：污水与其它管道同舱，检查井从管廊侧面伸出地面，接入管从管廊底部接入。当 管道堵塞，管道的维护进舱室进行。该方案舱室的利用率较高。
管廊平面位置方案
一般而言，综合管廊确定平面位置时，主要考虑管廊吊装、逃生、通风等口部设施的布置需求，而纳入污水管的管廊，为了方便污水检查井（出舱井）、通风、冲洗设施布置，污水管宜布置在绿化带下，并以此确定管廊平面位置，即管廊平面位置决定因素需要同时兼顾管廊吊装、逃生、通风等口部设施及污水管道的检查井（出舱井）、通风、冲洗设施布置需求，如图1所示。
管廊竖向布置方案
常规综合管廊入廊管线均为非重力流，为降低管廊埋深，管廊竖向设计时一般依道路坡度顺势敷设，而污水管为重力流管，因此，纳入污水管的综合管廊，其竖向设计坡度需要满足污水管线敷设坡度的要求，管廊埋深应满足街区污水支管（接户管）自流接驳至廊内污水管的要求，如图1所示。
与街区污水管的接驳方案（污水出舱井）
污水管道入廊后仍需按直埋铺设一样，每隔一定距离（一般间隔2个检查井，约120 m）设置接户井以满足街区污水管道接入的需求，考虑在有污水接户需求处设置污水出舱井，该出舱井需兼顾污水管检修、通风、清疏等功能。如上文对管廊平面位置的布置要求，污水出舱井均位于绿化带下，从而避免了对路面交通和美观的影响。街区污水管经污水接户井、连接支管、污水出舱井接至廊内污水管。污水接户井内设置必要的拦污设施，以降低廊内污水管堵塞风险。
与市政污水管（廊内污水管）的接驳方案（管廊交叉处理）
丁字型和十字型交叉是综合管廊建设中很常见的2种交叉类型，2条管廊在交叉处的设计方案是管廊设计的难点。污水管道入廊后，管廊交叉方案除了要考虑各舱室管线的连接、人员的通行、防火分区的隔断外，还需要特别考虑2条污水管的接驳及管廊埋深增加问题。
如常规管廊在交叉处的做法一般采用上下交叉，即下层管廊在交叉处先下弯，满足上层管廊覆土及未入廊管线交叉需求，之后再上弯至设计覆土随道路坡度敷设，以降低下游管廊埋深。而污水管道入廊后，该种交叉方式将会导致下层管廊内的污水管出线倒虹段，增加了污水管堵塞风险，如图2所示。
因此，污水管道入廊后，管廊的交叉方案应结合污水管接驳要求进行调整，即由常规的上下层交叉，改为平行交叉。以丁字型交叉为例介绍污水管道入廊后的管廊交叉处理设计要点：
（1）2条管廊的污水管所在舱室平交，满足污水管重力自流接驳需求。
（2）其他舱室（均为非重力管线）通过上弯或下弯避让污水管所在舱室实现连接，考虑到投资因素，宜采用上弯形式以降低管廊交叉处的埋深，覆土不满足要求时，可考虑将管线并排布置以降低上弯处的管廊断面高度，如图 3～图 5所示。
管道选材
常用的污水管道管材主要有钢筋混凝土管(PCP)、高密度聚乙烯管（HDPE）、钢管等。结合综合管廊工程实际，从使用寿命、抗渗能力、防腐能力、施工难易度及管材价格等方面进行比选。
污水管线管材比选
| 管材性能 | 钢筋混凝土管 | 钢管 | 高密度聚乙烯管 |
| 使用寿命 | 较长 | 较短 | 长 |
| 抗渗性能 | 较弱 | 较强 | 强 |
| 防腐能力 | 较强 | 较弱 | 强 |
| 承受外压 | 可深埋能承受较大外压 | 可深埋能承受较大外压 | 受外压较差易变形 |
| 施工难易 | 较难 | 方便 | 方便 |
| 接口形式 | 承插式橡胶圈止水 | 现场焊接钢性接口 | 套筒接口橡胶圈止水 |
| 粗糙度（n值）水头损失 | 0.013～0.014水头损失较大 | 0.013(水泥内村)水头损失较大 | 0.010水头损失较小 |
| 重量管材运输 | 重量较大运输较麻烦 | 重量较大运输较麻烦 | 重量较小运输方便 |
| 管道综合价埋深2md1000（元/m） | 最便宜 | 较贵 | 最贵 |
| 对基础要求 | 较高 | 较低 | 较低 |
管材
性能
钢筋混凝土管
钢管
高密度聚乙烯管
使用寿命
较长
较短
抗渗性能
较弱
较强
防腐能力
较强
较弱
承受外压
可深埋
能承受较大外压
可深埋
能承受较大外压
受外压较差
易变形
施工难易
较难
方便
方便
接口形式
承插式
橡胶圈止水
现场焊接
钢性接口
套筒接口
橡胶圈止水
粗糙度
（n值）
水头损失
0.013～0.014水头损失较大
0.013(水泥内村)水头损失较大
0.010水头损失较小
重量
管材运输
重量较大
运输较麻烦
重量较大
运输较麻烦
重量较小
运输方便
管道综合价
埋深2m
d1000（元/m）
最便宜
较贵
最贵
对基础要求
较高
较低
较低
通过比选可知，钢筋混凝土管虽然为常用市政大口径污水管道管材，但是其接口多、粗糙度高，且重量大，对基础要求高；钢管虽然接口施工方便，承受外压能力大，但是防腐性能弱、使用寿命相对较短、重量大不易运输；高密度聚乙烯管抗腐蚀能力强、运输便利、施工简便、水头损失小。纳入综合管廊的污水管道大多为污水干管，同时所输送污水具有一定的腐蚀性，因此，相比较于钢筋混凝土管和钢管，高密度聚乙烯管管道（HDPE）更适合作为综合管廊内污水管道的管材选择。
综上可知，推荐高密度聚乙烯管作为沙丙路综合管廊内的污水管道管材，钢筋混凝土支墩支撑，热熔接口，接口处外包防渗材料。
日常维护
廊内污水管通风方案
传统直埋敷设时，污水管每隔一定距离设置检查井，并借助检查井井盖的孔洞进行通风换气，保证管内有害气体浓度保持在爆炸下限以下。污水管道入廊后，检查井由污水出舱井代替，间距较直埋敷设增大很多，一般不小于120 m，因此污水管道入廊后，应对污水管通风方案进行特别设计。根据卢金锁等对污水管道中检查井通风特性模拟研究结论，污水管内水体流动和检查井处的跌水是污水管进行通风换气的动力因素，而管道长度则是通风换气的阻力因素。在管内流速和跌水高度不变时，增加检查井井盖开孔面积可显著增大通气量，减小污水管道内的空气更新置换时间，进而减少有害性气体的浓度，即可显著增加下游管道安全长度。如检查井跌水0.9 m，井盖开孔比分别为0.125%和0.5%，由跌水通风确保的下游污水管道安全长度在DN600污水管时分别为164 m和465 m，DN800时分别为246 m和626 m，DN1 000时为327 m和810 m。按照以上研究结论，可以认为只要对本文提出的污水出舱井设置间距和井盖的开孔比进行合理设计，污水管道入廊的通风问题就可以得到有效解决。
廊内污水管清疏方案
目前市政污水管清疏方式主要采用2种方式，一是管径小于等于DN800的管道，多采用高压清洗车进行逐段机械冲洗，一次冲洗距离一般可达120 m以上；二是管径大于DN800的管道，采用人工进入管道内进行清疏。如前文所述，入廊污水管每隔一定距离（约120 m）设置污水出舱井，因此，对于管径小于等于DN800的污水管，仍可以采用传统直埋污水管的高压清洗车清疏方式；对于管径大于DN800的污水管，除污水出舱井外，可考虑在污水管道上增设压力井盖的措施，为人工清疏提供条件。此外，通过在污水出舱井处的污水管上设置沉泥三通，并借助抓泥车、吸污车等机械设备，可以将清疏的淤泥、砂石进行清掏至管廊外。
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