污水管道能否纳入综合管廊？技术要点？

编者导语 在综合管廊的设计中，污水管道能否纳入综合管廊？有何技术要求？结合综合管廊相关规范及国内外类似工程，阐述了污水管线纳入综合管廊的可行性和设计要点。详细介绍了纳入综合管廊的污水管线技术要求、管材、检查井（口）等方面的设计，并提供了云南省保山市沙丙路综合管廊工程案例作参考。 作者：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司  李玲（1984-  ），上海人，硕士，工程师，从事给排水工程、综合管廊、海绵城市设计工作。 通过对国内外已建的综合管廊比较分析，纳入综合管廊内的工程管线数量、种类差异性较大。在早期国内建设的综合管廊，除深圳、重庆、厦门个别工程之外，雨水、污水管道一般不纳入综合管廊，相关的案例较少。 2016年6月17日，为贯彻落实中央城市工作会议精神，完成《政府工作报告》确定的“开工建设地下综合管廊2000公里以上”的工作任务，住房城乡建设部召开推进城市地下综合管廊建设电视电话会议，部长陈政高出席会议并讲话。讲话中强调“坚决落实管线全部入廊的要求，绝不能一边建设地下综合管廊，一边在管廊外埋设管线。” 那么，污水管道能否纳入综合管廊？有何技术要求？ 1污水管线纳入综合管廊适宜性分析 污水管道污水管线纳入综合管廊的可行性见表1。 表1  污水管道污水管线纳入综合管廊的可行性 项目 综合管廊 可实施性 当道路纵坡较大时，可与综合管廊一起随道路坡度敷设；当道路纵坡不大时，由于重力管道埋深的增加，无法与综合管廊维持相对位置，难度较大 管线相容性 从管理及防灾安全角度出发，污水管道纳入综合管廊后以单舱布置最为理想。但是考虑单舱设置对工程造价的影响（增加一个舱需增加20%~30%的投资），污水管道可与其他管线同舱布置。结合国内外案例，污水管道可以与给水管道、低压电力管线和通信线缆同舱布置 连管、支管 实施难度 污水预留支管较少，可通过井筒与主管连接 维修难易度 污水管道与其他管道共舱时，需较大操作空间；污水管道与其他管道不共舱时，可开挖维修 附属配件 当污水管道与其他管道共舱时，须增加硫化氢、甲烷等监控设备 安全性 当污水管道与其他管道共舱时，维护人员有可能发生有毒气体中毒，有一定危险性 工程造价 管道口径较小时，工程投资增加不多 管道口径较大时，工程投资增加较大 经过比选后，应当结合排水管网建设和改造项目，从排水系统规划入手，合理规划排水片区和排水干管路由，在不大幅度增加综合管廊埋设深度和不需要增设中间提升泵站的前提下，尽可能将污水管线在综合管廊内部敷设。而从污水管道重要性而言，当为污水支管时纳入综合管廊经济性及社会效益较差，建议对污水总管走向等与道路纵断面相一致时考虑纳入综合管廊。 2污水管线纳入综合管廊的技术要求 将污水管纳入管廊之中，其优点是将各种管线综合布置在同一构筑物之中，便于集中维护管理。但污水管自身是独立的系统，须按一定坡度进行敷设, 通常每隔一定的距离即要求设置人孔以供人员进入维修，有时需设置泵站进行提升，并且所收集的污水会产生硫化氢、甲烷等有毒、易燃易爆的气体。若纳入管廊，技术要求如下： ①    管廊的纵面随着管道的坡度变化； ②    当污水管线与其他管线同舱布置时，管道系统应严格密闭，管道应  进行功能性试验，管道的通气装置应直接引至管廊外部； ③    管廊内要求每隔一定的距离设置通风管道，以维持空气的正常流通； ④    还需配备硫化氢、甲烷等的监测与自动防火设备，同时，应考虑管道养护人员的操作空间。 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。 图1  综合管廊内污水管道设计示意图 3云南省保山市沙丙路综合管廊工程案例 2016年4月，在财政部、住房城乡建设部联合组织开展的2016年地下综合管廊试点城市竞争性评审中，保山市作为云南省唯一的参评州市，以第六名的优异成绩成功晋级，成为全国15家地下综合管廊试点城市之一，本工程沙丙路综合管廊为试点项目之一。 沙丙路联系老城组团（南城部分）和青阳组团（保山工贸园区），是区域一条重要的交通要道。本工程结合道路拓宽改建，同步完成综合管廊实施，共建设干线综合管廊全长约8540m。 现状沙丙路基本为公路断面，道路两侧地块用户较少，道路沿线除存在地面架设的电力管线以及地下沿线敷设的一根西水东输原水管外，暂无其他现状管线。 3.1纳入综合管廊的管线 结合《保山中心城市综合管廊专项规划修编》，沙丙路定位为干线综合管廊，容纳220kV、110kV、10kV及0.4kV电力电缆及给水、通信、中压燃气、中水、污水等六类管线，管廊为老城组团老城片区与青华湖组团、青阳组团衔接的横向主通道。另外，考虑到道路纵坡较大，本工程可以进入综合管廊的管线为电力管线、信息管线、给水管线、燃气管线、污水管线及中水管线。市政雨水管线仍考虑单独直接敷设于道路两侧非机动车道及人行道下。 本工程沙丙路下敷设DN800污水干管，同时沙丙路道路纵坡较大，并考虑到沙丙路干线综合管廊的特性，设计考虑将污水管道设置于综合管廊内。 3.2综合管廊断面布置 沙丙路设计考虑在南半幅道路机动车道下敷设一条三舱综合管廊（燃气舱、电力舱、综合舱），内净尺寸为BxH=(1.7+2.2+3.5)mX3.1m。其中电力舱内可容纳220 kV电缆2回、110 kV电缆2回、10 kV电缆24孔、0.4kV电缆10孔；燃气舱内设置一根DN300燃气管，并预留一根DN200燃气管管位；综合舱内可容纳20孔通讯电缆、一根DN500给水管、一根DN800污水管，并预留一根DN200中水管管位。同时，在道路北侧人行道下敷设一条缆线管廊，内净尺寸为BxH=1.35mX1.2m，可容纳10孔10kV及以下电力管线、8孔通信管。 综合管廊断面布置如图2所示。 图2  综合管廊横断面布置 3.3污水管线管材选用 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。 表2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。 3.4污水检查井（口）设计 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，一般宜按表4.4.2的规定取值”。 图3  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。 图4  清洗口 图5  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。 图6  管廊污水管检查节点设计图 （本文详细内容参见2017年4月《中国给水排水》第8期“污水管道纳入综合管廊设计要点探讨”）