徐 蔚

（廈門市市政工程設計院有限公司，福建 廈門 361000）

1 項目概況

該工程建設范圍為五緣灣南片區(qū)，北至穆厝南路及五緣灣灣區(qū)，南至仙岳路，西至云頂北路，東至海域，該片區(qū)流域面積約4.7 萬km2。五緣灣南片區(qū)于2006 年后陸續(xù)開發(fā)建設，現(xiàn)已基本建設成型。片區(qū)內(nèi)市政道路主要以貫穿片區(qū)的主干路及片區(qū)內(nèi)部支路居多；地塊內(nèi)以小區(qū)、公建（主要為寫字樓、學校、醫(yī)院）為主；片區(qū)內(nèi)現(xiàn)有4 個城中村，但均已列入近期征拆名單的范圍內(nèi)?，F(xiàn)狀排水體制均為分流制，且片區(qū)內(nèi)雨污水管道基本已建設完成。根據(jù)前期的溯源排查及現(xiàn)場摸排情況，該片區(qū)內(nèi)主要存在兩個方面的問題，分別是市政道路及公建小區(qū)的雨污水系統(tǒng)問題。

2 設計原則

設計原則有以下5 個：1）貫徹執(zhí)行《廈門市排水管網(wǎng)雨污混接改造技術(shù)導則》及其他相關(guān)規(guī)范標準。2）全面摸查，不留死角。不僅依賴溯源報告，還應現(xiàn)場實地摸查，污染源摸查細化到戶（樓），將每個污染源進行收集、處理。3）盡可能采用雨污分流制，對能實施雨污分流制的居住小區(qū)，應從源頭考慮，做到正本清源。4）根據(jù)現(xiàn)場走訪調(diào)查情況，分析存在問題。以現(xiàn)狀管線、設施為基礎(chǔ)，合理布置管道、完善管網(wǎng)，盡量避開障礙物、各種保護建筑物。5）堅持“統(tǒng)籌兼顧、近遠結(jié)合、分步實施”的方針，結(jié)合現(xiàn)有管線，考慮近期銜接和遠期發(fā)展，合理制定總體方案和工作計劃。

3 設計方案

遵循“源頭改造-過程補充”的設計原則，針對現(xiàn)存的主要問題，本次設計的改造內(nèi)容主要包括建筑管道改造、雨污水錯接混接改造、現(xiàn)狀管道缺陷修復。

3.1 建筑管道改造

3.1.1 陽臺立管改造

陽臺立管混接和建筑給水排水設計標準的滯后有關(guān)。2010 年后廈門才明確規(guī)定各陽臺應設置獨立的排水系統(tǒng)，接入室外污水系統(tǒng)，屋面雨水管道應獨立設置，接入室外雨水系統(tǒng)，嚴禁其他任何廢水接入。所以本片區(qū)立管混接主要出現(xiàn)在2010 年前建設的老舊小區(qū)。

陽臺排水立管錯接亂排是導致室外排水系統(tǒng)雨污混流的主要原因，本次改造應循《廈門市排水管網(wǎng)雨污混接改造技術(shù)導則》中規(guī)定的相關(guān)原則，做到改造方案因地制宜，一樓一策，雨污盡量能分則分，少用末端截污設施。具體改造思路如下：1）14 層及以下建筑陽臺排水地漏支管與建筑屋面雨水排水立管道連通的，存在陽臺改變功能的，另增設一套雨水立管，現(xiàn)有雨水立管改用作污水管。雨水管道接入附近雨水管或直接散排地面，漫流至周邊雨水口或雨水檢查井。2）14 層及以下建筑陽臺立管與建筑屋面雨水排水立管獨立設置的住宅樓，直接將現(xiàn)有陽臺立管改入小區(qū)污水管道，不再另增設一套雨水立管。3）14層以上建筑或建筑外墻無足夠的立管安裝空間時，由于施工難度大，危險系數(shù)高，陽臺排水地漏支管與建筑天面雨水排水立管不論獨立設置還是連通，均直接將地漏支管所在立管改入小區(qū)污水管道并增設智能雨污分流設施，不再另增設一套雨水立管。4）對綜合樓商住樓上部住宅部分的排水改造方式應與純住宅樓一樣，下層商業(yè)或辦公等部分應根據(jù)雨污分流原則對各排水單位進行排查，對排入雨水系統(tǒng)的污水、排入污水系統(tǒng)的雨水進行糾錯整改或新建獨立的污水排放管道，規(guī)范排水系統(tǒng)，實現(xiàn)雨污分流。

3.1.2 沿街商鋪及餐飲隔油改造

沿街商鋪或餐飲的含油污水直接排入道路雨水口，導致含油的污水排入雨水系統(tǒng)。導致異味從雨水口返到地面，影響周邊環(huán)境衛(wèi)生。因此沿街新建污水管，集中收集餐飲含油污水，對沿街不是餐飲的店鋪則預留接戶井。并在新建污水管的末端（道路空白地帶）設置集中隔油池，隔油后排至道路下市政污水管網(wǎng)。另外每家餐飲店鋪設地上式隔油器。具體改造形式如圖1 所示。

圖1 沿街店鋪改造示意圖

3.1.3 垃圾堆放點、轉(zhuǎn)運站、洗車場

對現(xiàn)狀垃圾堆放點、轉(zhuǎn)運站及洗車場，地面污染嚴重，影響排水水質(zhì)，在站點周邊設置截水溝。在截水溝頂部加蓋板，平時封閉，沖洗或者使用時打開蓋板，排入市政污水管網(wǎng)。雨水采用地面徑流，另行設置淺槽排至下游雨水口，避免雨水混入污水系統(tǒng)。

3.2 雨污水錯、混接改造

本片區(qū)內(nèi)市政道路、公建小區(qū)均存在雨污水錯接、混接的情況，涉及市政管網(wǎng)、各類公建周邊、小區(qū)室外及沿街商鋪等。圖2 為混接及錯接改造示意圖。

圖2 混接及錯接改造示意圖

混接分流改造：綜合分析并對現(xiàn)狀雨污合流管進行改造。對原設計為雨水管，現(xiàn)狀為雨污合流管，若其尺寸及高程滿足排水規(guī)劃要求的情況，將該管改造為雨水干管，新建污水管道；對原設計為污水管的現(xiàn)狀雨污合流管，若能滿足規(guī)劃和實際要求則改造為污水干管，新建雨水管道。

錯接改造：在完善的市政雨污水管道基礎(chǔ)上，對各道路及公建小區(qū)上錯接漏接的雨水管和污水管進行改造，對錯接亂接連通管給予封堵，新建一段管道就近接至同類型的管網(wǎng)系統(tǒng)。

該工程地處城市中心區(qū)，交通繁忙，在新建或更換管道時，應盡量減小路面的開挖寬度，保證道路交通。因此，根據(jù)不同的埋深及地質(zhì)情況，應采用不同的開挖形式。五緣灣南片區(qū)地質(zhì)較好，當管道埋深較淺，開挖時可采用較陡的坡比（1 ∶0.3～1 ∶0.5），對交通影響不大。當管線埋深較深時，可采用一些的支護形式，如槽鋼支護或鋼板樁支護等形式，減小開挖寬度，同時保障開挖施工安全。因此本次設計考慮管道埋深＜2.5m，采用放坡開挖；埋深＞2.5m采用鋼板樁支護開挖；局部小區(qū)管道埋深＞2.5m，采用槽鋼支護開挖。

3.3 現(xiàn)狀管道缺陷修復

五緣灣南片區(qū)內(nèi)市政道路、公建小區(qū)的埋地雨污水管道均存在大量的各類缺陷，其中，結(jié)構(gòu)性缺陷主要有破裂、變形、腐蝕、錯口、起伏、脫節(jié)、支管暗接、異物穿入、滲漏等，功能性缺陷主要有沉積、結(jié)垢、障礙物、樹根等。應針對各缺陷點的缺陷類型及損壞程度等情況，根據(jù)每種修復工藝的適用范圍，來綜合考慮及選擇修復工藝，設計思路如下：1）根據(jù)溯源單位提供的報告，以此來對現(xiàn)狀管道進行評判及修復，缺陷損壞程度較輕的可暫不修復， 遠期另行改造。針對缺陷損壞程度較嚴重的管道，如三、四級缺陷，應立即修復或更換。2）根據(jù)需要修復的管道類型、管徑、埋深、地質(zhì)以及交通情況等，來選擇采用開挖更換或者非開挖修復的工藝。管道埋深較淺時通常采用開挖更換的形式，埋深較深時可考慮采用非開挖修復工藝。3）如采用非開挖修復時，應根據(jù)溯源報告進行評估判斷，針對不同的缺陷類型，采用各種不同的非開挖修復工藝。

管道缺陷修復判斷流程圖如圖3 所示。

圖3 管道缺陷修復判斷流程圖

3.3.1 判定修復條件

結(jié)合缺陷等級對排水系統(tǒng)的影響程度和排查評估報告的結(jié)論建議，對管道進行系統(tǒng)分析：1）一級修復等級可暫不考慮，并做好后續(xù)重點跟蹤管養(yǎng)工作，特別是有樹根穿入管段。2） 二級修復等級考慮其繼續(xù)將存在安全隱患，且影響過流能力，建議制定修復計劃。3）三級和四級修復等級已經(jīng)影響到管道的過流能力，且安全隱患較大，亟需整改。

根據(jù)對溯源報告的分析，并與業(yè)主溝通后，該工程對三級和四級缺陷進行修復[1]。

3.3.2 開挖與非開挖修復的選擇

該片區(qū)市政道路下管徑為DN200～DN1500，雨污水管情況較為復雜，根據(jù)不同條件進行分析：1）結(jié)構(gòu)性破壞嚴重是否必須開挖。三級和四級的變形、錯口、起伏損壞程度較嚴重，非開挖工藝不能對其進行有效地修復，必須采用開挖修復。2）開挖修復的社會成本。在交通影響方面，即干道的行車道不建議開挖、支路的行車道應根據(jù)交通量評估判定；在社會影響方面，即3～5 年內(nèi)新建的瀝青路面道路不建議開挖，其他重要特殊場所外、私人用地不建議開挖；在安全影響方面，即距離地鐵、建筑物、燃氣管道、國防光纜、高壓架空線等較近不建議開挖。3）在開挖或非開挖修復技術(shù)都可選擇的情況下，工程費用是決定修復方法的重要指標。從成本分析，在一般情況下，多數(shù)非開挖修復成本是開挖修復的2～4 倍，開挖修復深度越大成本越高，與非開挖修復成本差距減小。在埋深≥4m 以上成本差距不大，建議在管道使用功能得到保障的前提下優(yōu)先采用非開挖技術(shù)。見圖4。

圖4 管道施工成本與管徑、埋深關(guān)系

一般情況下，小區(qū)內(nèi)的雨污水管道普遍埋深較淺，管徑較小，這時采用開挖修復的成本遠小于非開挖修復，并且開挖對交通影響不大。建議以開挖修復的形式為主。而市政道路下的管道則須根據(jù)地下管線情況、造價以及交通量等主要因素進行綜合評判，決定修復方法。

3.3.3 局部修復和整體修復的選擇

根據(jù)《廈門市排水管道非開挖修復技術(shù)指南》的附表3-4 管段結(jié)構(gòu)性缺陷類型評估參考表。對管線評價分值為0.1～0.5 的管段判定為部分或整體的情況界定方面，實際難以操作?？筛鶕?jù)具體管線缺陷的位置的分布情況綜合考慮，建議管段缺陷點≥3 處，按整段修復考慮，缺陷點＜3 處的按局部修復考慮。

3.3.4 非開挖修復工藝選擇

3.3.4.1 結(jié)構(gòu)性缺陷修復

除去三級和四級的變形、錯口、起伏必須采用開挖修復，其余的結(jié)構(gòu)性缺陷均能采用非開挖技術(shù)進行修復。非開挖修復技術(shù)采用極少開挖甚至不開挖地面的修復技術(shù)，對現(xiàn)已損壞的排水管道進行局部或者整體修復，使排水管道修復后達到原有管道的承載力，恢復其結(jié)構(gòu)功能。

常見的整體修復工藝主要包括紫外光固化法、熱塑成型法、墊襯法、水泥基材料噴涂法；局部修復工藝包括點狀原位固化法及不銹鋼快速鎖。非開挖修復技術(shù)特性及適用范圍如表1 所示。

表1 常用非開挖修復技術(shù)特性及適用范圍

基于五緣灣南片區(qū)的雨污水管道混接及缺陷情況，根據(jù)上述非開挖工藝對比，該工程采用以下方案：整體修復方案選擇：現(xiàn)狀管徑為DN300～DN500 的雨污水管道，原管多為塑料管，采用紫外光固化修復，總體上成管效果較好?，F(xiàn)狀管徑≥DN600 的雨污水管道，原管多為鋼筋混凝土管，采用墊襯法修復，以確保原管材缺陷部位封閉，保證管道完整性，防止缺陷進一步擴散。

局部修復方案選擇：不銹鋼快速鎖具有施工不需要固化，安裝方便等優(yōu)點，由于人員操作空間限制，現(xiàn)狀管徑≥DN1000 的雨污水管道，采用不銹鋼快速鎖?，F(xiàn)狀管徑＜DN1000 的雨污水管道，采用局部樹脂固化法進行修復。

3.3.4.2 功能性缺陷修復

管道出現(xiàn)沉積、結(jié)垢等功能性缺陷時，采用高壓水射流對淤泥進行疏通。管道出現(xiàn)樹根、障礙物等功能性缺陷時，查看溯源資料，如管道內(nèi)穿插的樹根、裸露的鋼筋或突出的混凝土塊等，都可采用銑刀機器人進行切割清除。

3.4 管材選擇

通過對各種管材的技術(shù)特點、適用條件、經(jīng)濟等指標比較，結(jié)合五緣灣南片區(qū)情況及工程要求，根據(jù)施工區(qū)域的不同而相應選用不同的管材。該工程管材選取規(guī)則如下所述。

小區(qū)公建立管：經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，片區(qū)內(nèi)多層及大部分高層建筑立管管材采用UPVC 材質(zhì)，部分高層建筑、全部超高層建筑立管采用金屬管，為便于與現(xiàn)狀立管銜接，原則上選用管材與原管材相同，即選用金屬管或加厚承壓UPVC 管。

埋地污水管道：根據(jù)廈門市的有關(guān)規(guī)定，污水管的新建和改造應優(yōu)先選用球墨鑄鐵管。但管徑為DN100～DN200 時，主要應用于小區(qū)公建內(nèi)或建筑出戶管，由于小區(qū)公建內(nèi)大多空間有限且球墨鑄鐵管管材較重，吊裝及施工難度較大，不適用，因此采用材質(zhì)較輕、施工簡單方便的HDPE 實壁管；其余，管徑≥DN300，采用污水用球墨鑄鐵管。

埋地雨水管道：經(jīng)調(diào)查，片區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的小管徑雨水管管材均為HDPE 纏繞增強管，大管徑雨水管管材為鋼筋混凝土管，為便于與現(xiàn)狀立管銜接，原則上選用管材與原管材相同。雨水管管徑為DN100～DN200，采用HDPE 實壁管；管徑為DN300～DN500 選用HDPE 纏繞增強管；管徑＞DN500及雨水口連接管選用鋼筋混凝土管。

4 結(jié)語

綜上所述，通過上游雨污分流、截污納管、管道修復及末端截流等措施，可有效解決五緣灣南片區(qū)的雨污水混排現(xiàn)象。隨著正本清源工程的實施，城市雨污水系統(tǒng)不斷改進完善，但要長期維持城市良好的水環(huán)境，還需要建管并舉，長效管理。本著“三分建、七分管”的原則，加強源頭用戶管理，嚴查違排現(xiàn)象，建立起長效的管理機制，才是治標治本的關(guān)鍵。