朱凱寧

江門市規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣東江門 529000

排水管道是一座城市的“毛細(xì)血管”之一，直接影響到城市動脈乃至神經(jīng)中樞的運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著時間的推移，舊城區(qū)發(fā)展的日新月異，其現(xiàn)狀道路下管線亦進(jìn)行著周而復(fù)始的更新?lián)Q代，從而伴隨著地下空間緊張問題日趨嚴(yán)重。面對以上問題，對于現(xiàn)階段城市更新中的雨污分流改造管道建設(shè)帶來極大的挑戰(zhàn)。筆者就幾年來設(shè)計(jì)工作中遇到的幾個設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探討，并提出優(yōu)化方案，望能給同行引以借為鑒[1]。

1 項(xiàng)目概況

某現(xiàn)狀道路為南北向城市主干道，兩側(cè)為現(xiàn)狀建成區(qū)，根據(jù)管線物控及現(xiàn)狀實(shí)際情況，沿線現(xiàn)狀管線種類多，敷設(shè)密集，具體如下：

1.1 現(xiàn)狀管線種類多，敷設(shè)密集

現(xiàn)狀管線有d1400mm 供水主干管、d150-d800mm 配水管（消防）、d110-d315mm 燃?xì)夤?、?.4×0.2，2-10 孔）高壓電力管溝、（0.4×0.3，1-12 孔）通訊管溝、d300-B×H=3×1.6m 雨水管渠、d630 污水壓力管等，上述管線多為敷設(shè)在非機(jī)動車道及人行道下方，并且存在一條路敷設(shè)多條同類型管線，管線水平間距在0.5-3.5米之間，地下管線密如蛛網(wǎng)。

1.2 現(xiàn)狀管線敷設(shè)位置復(fù)雜呈不規(guī)律敷設(shè)

由于道路建設(shè)比較早，現(xiàn)狀各類管線均按需求各自實(shí)施，走向不規(guī)律性尤為突出。

1.3 現(xiàn)狀管線埋深不規(guī)律，時淺時深，且部分管線與污水管埋深相當(dāng)

現(xiàn)狀燃?xì)?、電力等管線多采用牽引管施工，其縱向管道標(biāo)高起伏較大，使得地下空間更為復(fù)雜。

圖1 典型現(xiàn)狀管線斷面

1.4 存在未探明的管線及部分管線探測位置與實(shí)際存在誤差

現(xiàn)狀D630 污水壓力管、部分電力及燃?xì)夤芫€埋深2-5 米，因材質(zhì)為PE 管，存在深埋管線探測不到或者與現(xiàn)狀偏差的情況，從而對本次排水管井的施工空間要求更高。

2 設(shè)計(jì)階段的相關(guān)要求

由于本項(xiàng)目機(jī)動車道加鋪瀝青已完工，為避免重復(fù)開挖，考慮本工程設(shè)計(jì)污水管需盡量敷設(shè)在道路兩側(cè)非機(jī)動車道或人行道下方，盡量不破壞或少破壞已鋪設(shè)完工的瀝青路面及少遷改現(xiàn)在管線，要求采用非開挖施工工藝[2]。

3 施工工藝選擇

綜合考慮現(xiàn)狀管線、設(shè)計(jì)限制條件及污水管設(shè)計(jì)技術(shù)要求，設(shè)計(jì)階段需要選擇合適的施工工藝。目前常規(guī)管道非開挖施工工藝主要有“泥水平衡頂管工藝“、“先導(dǎo)法頂拉管工藝“、“水平定向鉆工藝“。其中水平定向鉆工藝對管道標(biāo)高控制誤差較大，多用于壓力管道，不適用于長距離重力流管道（標(biāo)高控制精準(zhǔn)）施工。重力流排水管道施工工藝需要綜合考慮排水自流技術(shù)要求，管道及工作井平面布置、地質(zhì)條件、現(xiàn)狀限制條件等要求，因此，本項(xiàng)目施工工藝主要在“泥水平衡頂管工藝”和“先導(dǎo)法頂拉管工藝”中選擇[3]。

3.1 泥水平衡頂管施工工藝

泥水平衡頂管施工是一種以全斷面切削土體，以泥水壓力來平衡土壓力和地下水壓力，利用泥水作為輸送棄土介質(zhì)的機(jī)械式頂管作業(yè)，施工精度高。d800mm 及以上排水管道采用的是泥水平衡頂管工藝，一般工作井內(nèi)徑最小需要Φ6000mm（外徑Φ6800mm），接收井內(nèi)徑最小需要Φ4000mm（外徑Φ4800mm）；d600mm 及以下排水管采用的小口徑螺旋頂管工藝，一般工作井內(nèi)徑最小需要Φ4000mm（外徑Φ4800mm），接收井最小需要Φ3000mm（外徑Φ3800mm）。

該項(xiàng)目管線密集，管線水平間距大部分在0.5 米-3.5 米之間，排水管需要敷設(shè)管線密集區(qū)，若采用泥水平衡頂管施工工藝，管道工作井及接收井無法實(shí)施或需要整體遷改現(xiàn)狀多種管線。因此，本項(xiàng)目不具備采用泥水平衡頂管施工工藝條件。

3.2 先導(dǎo)法頂拉管施工工藝

先導(dǎo)法頂拉管施工工藝介于定向鉆工藝和泥水平衡之間，既具有定向鉆的優(yōu)點(diǎn)，又具有頂管標(biāo)高控制準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)；該工藝配合雙密封自鎖承插接口實(shí)壁管，將傳統(tǒng)的管道回拖改為拉頂工藝，在末端井下安裝管節(jié)，利用鉆桿穿過管道中心，在管道尾端拉頂管道。該工藝d400-d800mm 管道工作井和接收井內(nèi)徑一般采用Φ2000mm（外徑Φ2900mm）。

鑒于本項(xiàng)目管線的密集，管線水平間距大部分在0.5 米-3.5米之間，排水管需要敷設(shè)管線密集區(qū)，采用先導(dǎo)法頂拉管施工工藝，可充分利用該工藝的管道及工作井可以在空間狹窄位置實(shí)施的優(yōu)勢。因此，采用先導(dǎo)法頂拉管施工工藝具備實(shí)施條件。

通過同路段內(nèi)外因素相同情況下經(jīng)濟(jì)比較，在管材方面先導(dǎo)法頂拉管造價(jià)高，但在井體、支護(hù)措施方面費(fèi)用較小，管道投資基本花在管材主體上，提高了管道質(zhì)量，從全生命周期來講，綜合成本更低。其他工藝采用較差的管材，管材費(fèi)用低，但在井體施工、支護(hù)等方面花費(fèi)更高。

根據(jù)以上情況，綜合考慮管道技術(shù)要求，管道布置要求、現(xiàn)狀建設(shè)條件、投資限額等相關(guān)要求，本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段采用先導(dǎo)法頂拉管施工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

在城市發(fā)展的過程中，市政管線的建設(shè)為社會各界所關(guān)注，尤其是排水系統(tǒng)就是最典型的問題。作為設(shè)計(jì)單位，應(yīng)因地制宜、選擇最佳排水合計(jì)方案，將施工過程中影響降到最低。本文對這些問題進(jìn)行了思考與討論，并提出了相應(yīng)的建議與改善方法。