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综合管廊 | 有了它,综合管廊的生命才算完整

 青草沙人 2017-08-08

随着城市化的推进,地下管线问题成为城市基础建设中不可忽视的问题。我国市政管道基本采用直埋于道路下方的施工方式。随着时间推移,道路下的空间已趋近饱和,对各公用管线的养护和维修带来诸多不便,甚至引起一些严重的安全事故。此外,管线产权单位众多,目前没有形成良好的协调机制,导致管理混乱、开发无序的问题时有发生。而综合管廊有助于解决“拉链马路”以及“空中蜘蛛网”等问题。


为了充分发挥综合管廊在收纳及管理公用管线的优势,中央〔2016〕6号文件(《党中央、国务院关于进一步加强城市规划建设管理的若干意见》)中指出“凡是建设有综合管廊的区域,各类管线必须全部入廊,管线以外的区域不得新建管线”。住建部近期又再次强调“所有管线包括燃气、污水必须全部入廊,正在设计、没有施工的管廊必须考虑燃气、污水入廊,否则不能开工建设。已经开工但是燃气、污水没有入廊的要修改设计,确保管线全部入廊,否则不予验收。”


但是关于排水管道是否入廊,目前存在很多争议。虽然已有一些城市将排水管道纳入综合管廊,但国内的排水管线一般采用重力流,这将增加综合管廊的埋深、增大断面尺寸并增加工程投资。排水管道的冒溢及有害易燃气体,会增加综合管廊的安全隐患。因此排水管道如何入廊、入廊后的运营维护问题要设计人员进行详细严密的论证后再作判断。

排水入廊的可行性分析

(1)排水形式

解决排水管道入廊的首要问题是采用何种排水形式。一般说来,运输流质的载体有管和渠两种,两种载体在工程造价、水利条件等各有特点。


对于雨水而言,采用管廊结构本体输送可以增加水力面积、提高输水能力,还可以结合调蓄功能,实现海绵城市的“灰绿结合”,因此在综合管廊中采用箱涵形式输送雨水是可行的。值得注意的是,在利用管廊本体输送雨水时,若将雨水箱涵放置在燃气舱一侧,应注意燃气舱必须在雨水舱之上,以防变形缝处防水性能不佳导致燃气少量泄露进入雨水舱形成集聚,引起事故。


污水中的硫酸根、氯根离子对混凝土有腐蚀作用,并且污水中含有硫化氢等腐蚀性气体,均都不利于综合管廊的日常养护和检修,因此规范规定污水入廊应采用管道形式。不过目前也有案例表明采取特殊防腐措施,也可以利用管廊本体输送污水。



排水管道入廊后,日常养护和清通方式与传统直埋式管道有着较大不同,在进行相关设计时可以参考建筑给排水的检修方式,或者结合检查井。


下图为几种雨污水管道在管廊中的布置形式。


(1) 雨污双涵

(2) 一涵一管

(3) 雨污双管


(2)动力选择

目前在我国,市政排水管道往往采用重力流。重力流管道敷设简单、易于检修、无需额外动力,为国内排水管道首选的方式。规范中也推荐排水管道采用管道形式来输水。但是重力流管道在平原地区需要设置提升泵站以减小埋深,有可能增加额外的基建费用和养护成本。


近几年来,压力及真空输水的排水管道在室外给排水中得到采用[5]。真空排水管道系统具有无逸散有害气体风险、高程要求较小等优点,但是需要安装配套的真空泵等动力设备,系统规模受限,对接管用户也有硬件要求。对于有条件的地区,可以考虑采用压力和真空输水雨、污水管道纳入综合管廊。



(3)高程衔接

排水管道均为重力流,需要敷设有坡道的管道来输送排水管道,如果坡度、高程不恰当会导致输水不畅,这对于综合管廊这样的封闭环境会引起灾难性的后果。因此这两类管道对高程有严格的要求,而排水管道能否入廊,要视管道高程能否与管廊高程相匹配而决定。


综合管廊一般随地形来决定高程,而结合排水管道入廊来考虑管廊的高程,则需要因地制宜,结合当地的地质地貌和自然地形来布置。根据目前的经验,丘陵地区的地形有起有伏,排水管道高程与管廊高程通常更容易相互匹配,因此更可能入廊。


除此之外,有一部分综合管廊建设在已建成地区,用户接管需求强烈,但是已建成支管和管廊内排水管道的高程衔接需要优化,这是排水管道入廊需要解决的重要问题。此外,综合管廊布置有较多节点,大部分节点对排水管道支管来说属于地下障碍物,这对支管接入不利。

排水管道入廊的存在问题

(1)现行规划不够兼容

由于各地的控制性详细规划及排水管道专项规划往往早于综合管廊规划,甚至有些地区尚未制定综合管廊规划而排水管道工程已部分实施,这就导致现有排水管道的高程与综合管廊的高程冲突,排水管道无法纳入综合管廊。若要强行纳入排水管道,则需要解决污水提升或管廊增加埋深等一系列问题。本来自成体系的排水管道管网系统反而被综合管廊切割、断开,本来可以依靠重力的排水管道管网系统反而需要泵站才能提供动力,这些后果都是没有通盘考虑综合管廊和排水管道的关系、协调处理现有管网系统、因地制宜的弊病。因此排水管道入廊不是简单地把管道放进去,而是从全局和整体通盘考虑地区内排水体制、排水要求后才能得出结论。


(2)相关标准内容滞后

目前指导综合管廊设计的规范主要有《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015),综合管廊相关标准体系仍在论证和建立过程中。由于综合管廊配套规范尚不完整,甚多与排水管道入廊相关的问题尚未定论,现行规范(《室外排水设计规范》GB50014-2006(2016版))在制定时尚未考虑综合管廊纳入排水管道的情况,因此有些条文没有解释清楚,甚至部分条文存在相互矛盾的情况。


(3)运营养护尚无配套

市政排水工程需要周期性的养护。养护工作的好坏决定了城市排水系统是否运行通畅。埋地式排水管道有检查井可供操作,但是一旦排水管道入廊,日常养护工作例如清淤、检修等成了新的课题。而由于国内纳入排水管道的综合管廊案例较少,如何实现管廊内对排水管道的日常养护不仅需要设计单位认真思考,更需要运营单位的积极配合。

排水管道入廊的相关对策

(1)规划先行

雨、污水管道入廊的先决条件是管道高程与管廊高程的相互匹配和结合,但这不是机械粗暴地调整规划或高程,而应是结合综合管廊建设,先对排水系统规划进行通盘考虑,在此基础上再进行优化和调整。


(2)因地制宜

现状市政排水系统专项规划中,管道往往考虑直埋埋设。如排水规划能结合管廊建设,对排水输水方式、管网布置、管道高程、管径、管材、管坡、按入点等做技术合理的调整,则能提高管道与管廊高程的匹配度,提高重力输水雨、污水管道的入廊可能性。


(3)结合本体

雨水入廊可采用管廊结构本体即箱涵型式排水,箱涵断面较大,输水坡度较小,相对于管道入廊,在技术上布置相对较为容易。有条件地区还可考虑利用管廊结构本件建设调蓄池,使管廊与海绵城市建设结合。


(4)相互借鉴

设计管廊内的排水管道要不拘一格、开拓思维,不妨借鉴室内给排水、工业给排水的做法,采用已有的、成熟的技术为我所用并加以改造,可以更合理地布置管网系统。


本文摘录了《排水管道纳入综合管廊的思考》一文,欢迎业界同行批评指正。



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