于龍巖，朱燕飛，郜建杰

（1.中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710000；2.中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧 沈陽 110179）

0 引言

渠箱，或稱地下箱涵，是廣州地下排水管道的一種，多由過去的排水明涌、明渠改造封蓋而來[1]。

2018年7月26 日，為全面貫徹黨的十九大精神，以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，按照習(xí)近平總書記在全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會上的重要講話精神和習(xí)近平總書記對廣東“四個走在全國前列”的工作要求，推進(jìn)落實(shí)國務(wù)院《水污染防治行動計(jì)劃》中關(guān)于黑臭水體治理的工作部署，全面完成2020年黑臭水體整治任務(wù)，廣州市制定了《廣州市全面剿滅黑臭水體作戰(zhàn)方案（2018—2020年）》（以下簡稱“《作戰(zhàn)方案》”）。

《作戰(zhàn)方案》提出：全面貫徹黨的十九大精神，以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全面踐行黨和國家關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)特別是黑臭河涌治理的決策部署，按照市委、市政府營造更干凈、更整潔、更平安、更有序城市環(huán)境的要求，在上一階段全市黑臭河涌整治工作基礎(chǔ)上，全面推動水環(huán)境綜合治理向縱深發(fā)展，著力剿滅黑臭水體，著力促進(jìn)水環(huán)境的根本好轉(zhuǎn)，著力營造宜居宜業(yè)的城市水生態(tài)環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)“四個走在全國前列”奠定堅(jiān)實(shí)的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)。

堅(jiān)持找準(zhǔn)“敵人”。充分認(rèn)清“問題在水里，根源在岸上”，深入查找排水口，從違法排水、工業(yè)廢水污染、農(nóng)業(yè)面源污染、排水設(shè)施隱患等方面，全面摸清導(dǎo)致污水溢流的每一個“敵人”，為全面作戰(zhàn)提供精確的目標(biāo)指向。

《作戰(zhàn)方案》通過3 a 的時間，打贏黑臭水體剿滅攻堅(jiān)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)全市水環(huán)境質(zhì)量得到明顯提升。到2018年底，35 條黑臭河涌整治全面實(shí)現(xiàn)“長制久清”；152條黑臭河涌整治完成不少于92 條（60%），其余60 條黑臭河涌整治取得明顯實(shí)效；全市污水處理能力達(dá)570 萬m3/d，城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水氨氮年平均濃度達(dá)到19.2 mg/L。到2020年底，187 條黑臭河涌全面消除黑臭并實(shí)現(xiàn)“長制久清”；全市污水處理能力達(dá)770 萬m3/d，公共污水收集處理系統(tǒng)基本完善，城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水氨氮年平均濃度達(dá)到23.6 mg/L。

基于上述大背景，廣州市各區(qū)開展以河涌排水口整治為切入點(diǎn)，大力提升污水收集處理效能。將有序推進(jìn)合流渠箱改造納入《作戰(zhàn)方案》主要任務(wù)。按照“摸清底數(shù)、一渠一策、制定方案、分步實(shí)施”的原則，在152 條黑臭河涌主要合流渠箱中選取試點(diǎn)，逐步開展改造工作。為開展整治工作的黑臭河涌，具備條件的，同步實(shí)施流域內(nèi)合流渠箱的改造工作。

本文結(jié)合工程實(shí)例，針對老城區(qū)房屋侵占、騎壓渠箱，導(dǎo)致渠箱兩側(cè)無空間實(shí)施工程的特殊情況，提出幾種在渠箱主體結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)新建管道的形式，并綜合論述幾種形式的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 工程概況

某工程位于廣州市中心城區(qū)。由于城市發(fā)展進(jìn)程的加快和城市人口密度增大，現(xiàn)狀渠箱兩側(cè)已建滿房屋，如圖1、圖2 所示。房屋的生活污水通過渠箱側(cè)壁直接排入渠箱內(nèi)，如圖3 所示，影響河涌水質(zhì)。又由于現(xiàn)狀房屋密集，空間受限，渠箱兩側(cè)直接騎壓在渠箱上，沒有空間實(shí)施工程[2]。

圖1 現(xiàn)狀渠箱兩側(cè)構(gòu)筑物實(shí)拍

圖2 現(xiàn)狀渠箱兩側(cè)構(gòu)筑物示意圖

圖3 渠箱內(nèi)排口照片

2 改造方案

由于現(xiàn)狀渠箱兩側(cè)騎壓房屋嚴(yán)重，且為合法住宅，有產(chǎn)權(quán)證，現(xiàn)場無條件再新建一條排水通道。為避免拆遷，本工程方案考慮保留利用現(xiàn)狀合流渠箱改造為雨水渠作為雨水主通道，同時在合流渠箱內(nèi)新建污水管收集渠箱兩側(cè)沿線房屋直排污水。具體方案如下：

2.1 方案一：渠箱底埋管

為避免新建污水管侵占渠箱過流斷面，在渠箱下部敷設(shè)新建d300Ⅱ級鋼筋混凝土污水管。渠箱兩側(cè)污染源通過DN 150 UPVC 管與轉(zhuǎn)接彎頭，接入新建的污水主管中，如圖4 所示。新建污水主管通過密封井蓋與現(xiàn)狀渠箱保持“雨污分流”，避免污水深入雨水渠箱。檢修時，通過上下層井蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

圖4 渠箱底埋管示意圖

優(yōu)點(diǎn)：新建污水管未侵占渠箱過流斷面，不影響渠箱過流能力。

缺點(diǎn)：新建污水管位于渠箱底部，管道日常檢修和維護(hù)存在困難。

2.2 方案二：渠箱內(nèi)單邊掛管

本方案采用在渠箱內(nèi)支架掛管的方式，敷設(shè)一條d300 的污水主管，如圖5 所示。管材采用HDPE雙壁波紋管，支架做法參照國標(biāo)圖集03S402 P69。渠箱內(nèi)兩側(cè)排污口利用DN 150 接駁管就通過渠箱頂部橫接入污水主管。DN 150 接駁管采用管卡固定在渠箱箱壁，避免雨季流速大將接駁管沖毀。

圖5 渠箱內(nèi)單邊掛管示意圖

優(yōu)點(diǎn)：單側(cè)新建管道，占用渠箱過流斷面面積較小，對渠箱過流能力影響小；采用HDPE+支架的形式，施工進(jìn)度快。

缺點(diǎn)：（1）主管支架部分容易鉤掛垃圾，影響渠箱過水。（2）DN 150 接駁管與水流方向垂直，當(dāng)渠箱內(nèi)流速過大或滿流時，容易將接駁管沖斷、沖走。（3）管材為輕質(zhì)材料，當(dāng)渠箱內(nèi)水位高于掛管高程時，管道抗浮、接口密閉都存在問題隱患。

2.3 方案三：渠箱內(nèi)雙邊掛管

在渠箱尺寸較大，能夠充分滿足過流能力的情況下，在渠箱兩側(cè)各新建一條d300 污水管，分別接收渠箱兩側(cè)直排的污水，管道底部采用素混凝土支座支撐，如圖6 所示。污水管道采用離心球墨鑄鐵管（GB/T26081—2010）[3]，管道應(yīng)采用ISO 9001 系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。污水用球墨鑄鐵管和管件防腐應(yīng)滿足以下要求：

圖6 渠箱內(nèi)雙邊掛管示意

（1）管道內(nèi)圖層采用高鋁水泥砂漿，其中氧化鋁含量大于50%，內(nèi)涂的水泥砂漿必須滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《球墨鑄鐵管和管件水泥砂漿內(nèi)襯》（GB/T 17457—2009）[4]的要求。該工藝應(yīng)在生產(chǎn)廠家內(nèi)完成。

（2）管道外涂層采用外表面帶綜飾層的噴鋅涂料（GB/T 17456.1），鋅涂層質(zhì)量的平均值不應(yīng)小于130 g/m2，局部最小值不應(yīng)小于110 g/m2。綜飾涂層為瀝青漆綜飾層干膜平均厚度不小于70 μm。不超過250 μm，局部厚度不小于50 μm。

渠箱內(nèi)污染源排口采用DN 150 球墨鑄鐵管接駁，鄰近的排口通過三通或四通相連，匯集后接入污水主管，如圖7 所示。

圖7 渠箱內(nèi)污染源點(diǎn)接收示意圖

優(yōu)點(diǎn)：保證了管道在渠箱內(nèi)的穩(wěn)定性和牢固性，避免雨季流量過大時沖毀污水管道。

缺點(diǎn)：兩側(cè)建管占用渠箱斷面過多，應(yīng)充分校核渠箱過流能力，確保不影響雨季過流產(chǎn)生內(nèi)澇的情況下，方可采用此方案。

3 結(jié)論

本工程最終選用方案三，采用渠箱內(nèi)雙邊掛管形式，如圖8 所示。經(jīng)水力計(jì)算及過流能力校核[5]，原渠箱過流恰好滿足2 a 一遇，過流流量6 008 L/s。工程完工后，過流能力為4 953 L/s，滿足1 a 重現(xiàn)期要求。過流能力減少1 055 L/s，經(jīng)業(yè)主與專家論證，不會造成新的水浸點(diǎn)，滿足工程要求。

圖8 現(xiàn)場施工照片

表1 渠箱水力計(jì)算表

舊城區(qū)的雨污分流改造工程是一項(xiàng)浩大復(fù)雜的工程，對現(xiàn)狀排水系統(tǒng)的深入了解與對整個區(qū)域的詳細(xì)規(guī)劃是工程成功的必要前提[6]。設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)過程中，參考本文提出幾種工程措施，應(yīng)充分考慮現(xiàn)場實(shí)際情況，因地制宜，選用合理的渠箱內(nèi)埋管的措施，同時應(yīng)校核渠箱過流能力，避免內(nèi)澇和水浸的發(fā)生。