周偉

【摘要】雨污水設(shè)施主要負(fù)責(zé)污水、雨水的排放、污水的處理等，屬于廠區(qū)規(guī)劃的重點(diǎn)內(nèi)容，在消除廠區(qū)環(huán)境污染，維持廠區(qū)穩(wěn)定與生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面具有積極作用。EPC模式（Engineering Procurement Construction）作為一種總承包模式，可以使整個(gè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與管理更加集成化，確保工程高效開(kāi)展，因此該工程模式的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，工程組織與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)屬于重點(diǎn)內(nèi)容之一，在組織與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)優(yōu)化配置空間利用，可以提升整體工程效益。雨污水設(shè)施屬于廠區(qū)道路工程中最為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)其優(yōu)化配置進(jìn)行探究，可以提升整體廠區(qū)道路工程質(zhì)量。本文以白平大道雨污水設(shè)施空間優(yōu)化配置為例展開(kāi)研究，希望可以為雨污水設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】EPC模式;雨污水設(shè)施;廠區(qū)道路;優(yōu)化配置

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.046

設(shè)計(jì)工作是工程項(xiàng)目建設(shè)的初始階段，屬于EPC總承包模式下的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)完美的設(shè)計(jì)，可以為后續(xù)采購(gòu)、施工、安裝等工作提供科學(xué)依據(jù)，確保工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性及安全性，因此保證工程設(shè)計(jì)質(zhì)量至關(guān)重要。道路雨污水設(shè)施直接影響到道路洪澇等情況的發(fā)生概率，對(duì)道路整體質(zhì)量影響重大，且廠區(qū)道路占地面積較大，出于節(jié)省空間、提升道路質(zhì)量等方面考慮，需要充分結(jié)合工程具體情況，對(duì)雨污水設(shè)施進(jìn)行空間優(yōu)化設(shè)計(jì)。在雨污水設(shè)施空間優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分尊重相關(guān)設(shè)計(jì)原則，并充分分析廠區(qū)工程項(xiàng)目具體特點(diǎn)，貼合工程實(shí)際情況，保障雨污水設(shè)施空間配置質(zhì)量。

1、 工程概況

白平大道道路為城市主干路，EPC模式，雙向四車道，紅線寬度40m，設(shè)計(jì)速度40km/h，呈南北走向，北起于橫一路，南延伸交多條道路，終點(diǎn)止于樁號(hào) BP K4+675.78 處，道路全長(zhǎng) 4675.78m。本次排水工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括污水工程、雨水工程、污水處理工程、海綿設(shè)計(jì)等。該工程施工區(qū)域處于北回歸線以南低緯度地區(qū)，境內(nèi)受東亞季風(fēng)環(huán)流控制，夏季臺(tái)風(fēng)暴雨多，冬季少雨，偶有低溫霜凍，無(wú)霜期長(zhǎng)，夏長(zhǎng)冬短，總降水量約 1400mm/年。境內(nèi)地表水有九洲江、南流江、郁江等水系，大小河流眾多，總集雨面積為 3.836×109㎡，年平均總徑流量為 32.69×108m3，對(duì)道路雨、污排水工程質(zhì)量要求較高。

2、 廠區(qū)道路雨污水工程設(shè)計(jì)

2.1 排水設(shè)計(jì)原則

為保證該工程項(xiàng)目雨污水工程整體質(zhì)量，結(jié)合項(xiàng)目所處區(qū)域全面降雨情況，按照如下設(shè)計(jì)原則進(jìn)行雨污水工程設(shè)計(jì)：（1）雨水管鋪設(shè)。在雨水管鋪設(shè)上，需要充分結(jié)合道路情況，于道路紅線范圍內(nèi)進(jìn)行雨水管敷設(shè)，遵循低水地排、高水高排原則考慮雨水排水問(wèn)題，并就近排入雨水管（渠）或現(xiàn)有水體中。工程設(shè)計(jì)中，控制雨水管道起點(diǎn)埋深在2.5m左右。（2）污水與雨水管設(shè)計(jì)。在雨水管與污水管設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減少污水提升泵站建設(shè)數(shù)量，按滿流設(shè)計(jì)雨水管，按照非滿流設(shè)計(jì)污水管。（3）本工程雨、污水管道匯水面積設(shè)計(jì)，以規(guī)劃用地性質(zhì)、現(xiàn)有規(guī)劃路網(wǎng)及現(xiàn)狀為依據(jù)進(jìn)行劃分。（4）污水管沿規(guī)劃道路敷設(shè)。分區(qū)集中污水后，通過(guò)污水管將污水排入處理場(chǎng)，管道鋪設(shè)在道路紅線范圍以內(nèi)[1]。充分利用地形高差進(jìn)行污水排水設(shè)計(jì)，盡量使用重力流排水，污水管道起點(diǎn)埋深在3.0m左右。（5）排水管設(shè)計(jì)上參照《廣西玉林白平產(chǎn)業(yè)園一期控制性詳細(xì)規(guī)劃》，確定雨污水管道橫斷面位置圖等。

2.2 排水現(xiàn)狀及初步排水規(guī)劃

本項(xiàng)目屬于新規(guī)劃片區(qū)，位于白平產(chǎn)業(yè)園，道路兩側(cè)以林地、水田為主，沿線不涉及其他現(xiàn)狀排水管涵設(shè)施，采用明溝排水方式將雨水排入附近溝渠，最終排入附近水系。考慮到該區(qū)域當(dāng)前無(wú)生產(chǎn)廢水、生活廢水，零星排放的污水依地勢(shì)隨雨水散排。結(jié)合本工程實(shí)際情況，初步設(shè)計(jì)污水規(guī)劃、道路排水規(guī)劃如下：（1）污水規(guī)劃。白平大道污水規(guī)劃分段收集排放，污水管采用重力流，自北向南經(jīng)規(guī)劃線路，最終排入下游水管網(wǎng)系統(tǒng);（2）道路排水規(guī)劃。雨水規(guī)劃中分段收集排放，自北向南排入北側(cè)規(guī)劃河道，最終排入下游規(guī)劃雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。

2.3 排水工程設(shè)計(jì)

按照相關(guān)規(guī)范，結(jié)合本工程具體特點(diǎn)，采用雨、污水分流制，雨、污水管道均分布在道路雙側(cè)。結(jié)合GB50289-2016《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》要求及各種管線功能，均優(yōu)先布置雨水管道，輔道下盡可能避免水管穿越主干道的情況，道路紅線寬度設(shè)計(jì)為40m，道路雙側(cè)非機(jī)動(dòng)車道下布置雨、污水管，距中心線12.5m，污水管距離道路中心線14.5m。

2.3.1 雨水工程設(shè)計(jì)

結(jié)合本工程道路工程標(biāo)準(zhǔn)橫斷面特點(diǎn)與路幅，采用雙側(cè)布置雨水管方式，距道路中心線12.5m布置雨水管，按照120m/個(gè)設(shè)置檢查井，管頂平接方式進(jìn)行井內(nèi)管道連接，各相交路口、沿線適當(dāng)預(yù)留支管，雨水管徑選擇d600～d2200，水管埋深2.0m～5.3m，分段收集排放，最終排入下游規(guī)劃雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。為盡快將路面雨水排出，按照45m/組設(shè)計(jì)雙篦雨水口，就近排往雨水檢查井[2]。雨水口設(shè)置在各相交路口，調(diào)整設(shè)置最低點(diǎn)，靠近道路縱坡變坡點(diǎn)的雨水口須調(diào)整至縱坡最低點(diǎn)樁號(hào)位置。采用C15低標(biāo)號(hào)混凝土回填雨水口周邊0.5m范圍，壓實(shí)度以路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，平口管雨水口連接管采用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土，連接管管徑為d300，坡度為0.02。

2.3.2 污水工程設(shè)計(jì)

根據(jù)道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)特點(diǎn)與路幅寬度，污水管布置于道路雙側(cè)，距離人行道路緣石1.5m，檢查井設(shè)置方式同雨水工程。同時(shí)也根據(jù)沿線及各相交路口情況，預(yù)留支管，方便周邊污水接入。污水管徑為DN300～DN400，埋深3.0m～7.2m，分兩段收集排放，最終排入下游規(guī)劃污水管網(wǎng)系統(tǒng)。

3、 基于EPC模式下的廠區(qū)道路雨污水設(shè)施空間優(yōu)化配置策略

該工程建設(shè)過(guò)程中，考慮到工程排水設(shè)施的重要性，結(jié)合工程模式特點(diǎn)，在施工前，對(duì)雨污水設(shè)施空間進(jìn)行優(yōu)化配置，從提高雨污水收集與排水效率角度出發(fā)，運(yùn)用檢查井、一體化污水提升泵站、管材優(yōu)化配置、防墜網(wǎng)、海綿等設(shè)計(jì)，完善該工程排水設(shè)計(jì)，提升整體雨污水排除與處理效率。

3.1 檢查井設(shè)計(jì)

結(jié)合本工程實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)置雨水檢查井及相關(guān)輻射設(shè)施。雨水檢查井設(shè)計(jì)采用混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)檢查井蓋所處位置不同，設(shè)置井蓋高度，以滿足實(shí)際使用需求，并確保其美觀性，提升整體排水工程綜合效益。當(dāng)檢查井蓋處于人行道路、道路范圍內(nèi)時(shí)，井蓋頂面同路面持平，當(dāng)井蓋處于綠化帶范圍內(nèi)時(shí)，頂面高出原地面0.20m。為確保檢查井質(zhì)量，施工時(shí)洞口防護(hù)應(yīng)堅(jiān)固、到位。排水檢查井采用先路基回填后開(kāi)挖施工檢查工序，待檢查井建設(shè)完畢后，進(jìn)行排水檢查。同時(shí)在檢查井設(shè)計(jì)上，為了滿足后續(xù)使用需求與安全性，所有檢查井井口位置設(shè)置防墜網(wǎng)，井座與井蓋使用復(fù)合材料，將爬梯設(shè)置于井內(nèi)，并避免爬梯出現(xiàn)生銹腐蝕等情況，確保檢查井整體質(zhì)量。

3.2 一體化污水提升泵站設(shè)計(jì)

該工程在整體設(shè)計(jì)中，盡可能借助地勢(shì)特點(diǎn)進(jìn)行污水管道與雨水管道設(shè)計(jì)，以減少污水提升泵的使用，但整個(gè)過(guò)程中出于對(duì)地勢(shì)發(fā)展及未來(lái)居民區(qū)發(fā)展等角度考慮，設(shè)計(jì)一體化污水提升泵站，以便提升整體污水處理效率及道路排水工程整體效益，以實(shí)現(xiàn)雨污設(shè)施空間的優(yōu)化配置。之所以選擇一體化預(yù)制泵站，是因?yàn)槠渑c傳統(tǒng)混凝土泵站相比優(yōu)勢(shì)較為明顯，提升泵站方式系統(tǒng)集成化程度較高，較之傳統(tǒng)泵站占地面積更小，施工量也較小，可廣泛應(yīng)用于綠化帶、室外、道路等場(chǎng)所;還可以通過(guò)智能化泵站系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，節(jié)省后期運(yùn)維所需要成本;采用CFD模擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自清潔底部功能，最大程度避免了臭氣對(duì)泵站產(chǎn)生影響，節(jié)省了安裝除臭裝置所需要的資金;配合水泵的抗阻塞性能，泵站坑底集中，集水坑內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)淤泥沉積。在污水提升泵選址上，需要滿足以下幾點(diǎn)要求：（1）為盡可能節(jié)省空間，提升空間利用率，一體化污水提升泵站靠近排水系統(tǒng)需要提升的受納管道和管段;（2）選擇地勢(shì)較低點(diǎn)，以便減少管道埋深和泵站挖深，確保一體化污水提升泵站符合整體排水工程設(shè)計(jì)要求。結(jié)合 GB50014-2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，根據(jù)本工程實(shí)際情況確定新建污水提升泵2座。

3.3 管材優(yōu)化配置

整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中，管道工程占地面積大，耗資大，為提升整體雨污排水設(shè)施空間優(yōu)化配置，對(duì)本工程所需要的管材進(jìn)行優(yōu)選，在滿足工程實(shí)際要求的情況下，選擇更有利于整體排水工程需求的管道。該工程要求所用板材滿足以下要求：排水管渠必須具有足夠的強(qiáng)度;必須不透水;耐磨損、耐腐蝕;排水管渠內(nèi)壁整齊光滑，盡量減小水流阻力;排水管渠盡量就地取材，考慮快速施工需求，降低施工與運(yùn)輸費(fèi)用等。結(jié)合本工程實(shí)際情況，以及市場(chǎng)上當(dāng)前現(xiàn)有的多種管材，從管材性能、使用運(yùn)輸及施工成本等角度對(duì)鋼筋混凝土管、金屬管、塑料管等多種材質(zhì)管材進(jìn)行比對(duì)分析。結(jié)合不同工程，對(duì)管材需求有較大差異，從工程整體效益出發(fā)，最終雨水管道管材選用推薦鋼筋混凝土排水管，重力流污水管道推薦選用HDPE雙壁波紋管，壓力污水管推薦選用聚乙烯PE100管。

3.4 防墜網(wǎng)設(shè)計(jì)

該工程在道路雨污水設(shè)施空間優(yōu)化配置上，需要安裝檢查井、閥門(mén)井等設(shè)施，考慮到這些設(shè)施井口位置存在一定安全隱患，為避免車輛或行人出現(xiàn)墜井情況，選擇安裝防墜網(wǎng)。參照同步設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等原則進(jìn)行建設(shè)。考慮到防墜網(wǎng)所處位置的特殊性，為延長(zhǎng)其使用壽命，選擇高強(qiáng)度聚乙烯防腐耐潮材料，3股及以上單繩制成網(wǎng)繩，網(wǎng)體由直徑8mm的網(wǎng)繩組成，單繩拉力在1600N及以上，防墜網(wǎng)直徑為600-800mm，網(wǎng)目邊長(zhǎng)為10cm及以下，承重300kg及以上。網(wǎng)繩斷裂強(qiáng)力≥3000N，耐沖擊網(wǎng)繩不斷裂≥500J[3]。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用的掛鉤螺栓為304不銹鋼材質(zhì)，螺桿直徑8mm，長(zhǎng)度≥125mm，前端帶掛鉤。在防墜網(wǎng)掛鉤螺栓安裝上，需要控制在距井蓋25cm深處8個(gè)井筒壁膨脹螺栓空位，順著圓周均分在同一水平，鉆孔至適合膨脹螺栓深度，并對(duì)孔洞進(jìn)行清理后，將膨脹螺栓插入。待膨脹螺栓處理完畢后，對(duì)膨脹螺栓做防腐處理，螺栓桿與膨脹螺栓鉤縫隙小于1.0cm，掛鉤空隙1.0cm，擰緊并確定固定良好后，將防墜網(wǎng)懸掛。防墜網(wǎng)安裝完畢后，要定期對(duì)其進(jìn)行檢查，以確保防墜網(wǎng)固定良好，可正常使用。

3.5 海綿設(shè)計(jì)

本工程設(shè)計(jì)中，結(jié)合道路橫斷面布置情況，引入海綿城市新型設(shè)計(jì)理念，使用人行道透水磚鋪、人行道生物滯留帶等設(shè)計(jì)作為“海綿”結(jié)構(gòu)，在提升雨水整體利用率，提升道路排水工程質(zhì)量的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。采用“海綿”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以充分發(fā)揮其調(diào)蓄和凈化徑流雨水作用。整個(gè)工程設(shè)計(jì)與施工嚴(yán)格參照CJJ/T190《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》、CJJ/T188《透水磚路面技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范進(jìn)行。同時(shí)從整體成本考慮，應(yīng)在工程施工開(kāi)始前進(jìn)行整體優(yōu)化安排，并對(duì)所用設(shè)施成本進(jìn)行預(yù)估核算，制定出科學(xué)系統(tǒng)的施工計(jì)劃，以指導(dǎo)后續(xù)施工順利推進(jìn)。

3.6 結(jié)構(gòu)整體空間優(yōu)化配置

該工程設(shè)計(jì)與施工中，涉及多種雨污水設(shè)施，為保證整體空間上不顯得擁擠，并保證整體排水工程質(zhì)量，對(duì)各個(gè)雨污水設(shè)施位置與施工進(jìn)行優(yōu)化。在雨污水設(shè)施位置上，從設(shè)計(jì)角度出發(fā)分析道路與雨污水相關(guān)設(shè)施之間的關(guān)系，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行細(xì)化，盡可能避免各工程出現(xiàn)交叉等情況。同時(shí)在結(jié)構(gòu)整體空間設(shè)計(jì)上，采用GPS定位技術(shù)、BIM技術(shù)等對(duì)道路雨污水設(shè)施空間進(jìn)行整體分析，精準(zhǔn)確定每一個(gè)設(shè)施具體所在位置，并制定與完善質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，保證施工與設(shè)計(jì)一致[4]。除了設(shè)計(jì)與施工外，在廠區(qū)道路雨污水設(shè)施后續(xù)維護(hù)方面也不可以忽視，根據(jù)雨污設(shè)施使用情況，采取定期不定期檢修等方式，進(jìn)行維修，確保各項(xiàng)雨污水設(shè)施能夠正常使用。

3.7雨水排水模式優(yōu)化

在廠區(qū)雨水排水模式優(yōu)化上，充分利用地勢(shì)坡度，將雨水排入河道，要求河面防洪標(biāo)高在排水口的位置做標(biāo)記，以便于全面掌握雨水排水情況，充分結(jié)合廠區(qū)情況。在雨水管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計(jì)上，根據(jù)地形和河流情況，分散集水、低水低排、就近排放等，將白平大道道路同周圍廠區(qū)綜合設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)雨水分區(qū)6個(gè)，設(shè)置在道路兩側(cè)、河岸兩側(cè)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能將區(qū)域雨水通過(guò)設(shè)置的排水口排出，詳見(jiàn)雨水系統(tǒng)分區(qū)圖（見(jiàn)圖1）。將道路臨近廠區(qū)雨水匯總區(qū)域分為6個(gè)區(qū)域，最終將匯入道路雨污排水管道之中，最終將雨污水盡可能匯總到污水處理區(qū)域，確保污水可以及時(shí)得到處理，在滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后排出。

道路兩側(cè)、雨污水匯總區(qū)域污水干管道設(shè)計(jì)上，充分結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)，根據(jù)污水情況，適當(dāng)選擇相應(yīng)的污水管道管徑。主干管敷設(shè)在白平大道道路兩側(cè)，通過(guò)主干管輸送污水至污水處理廠，污水管道管徑從300mm逐漸增大到800mm，具體管網(wǎng)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。一共設(shè)計(jì)污水主干管6條，每條主干管管徑不同，盡可能貼合廠區(qū)需求，在節(jié)約材料的同時(shí)，滿足廠區(qū)雨污水設(shè)施使用需求。（1）污水1號(hào)主干管，設(shè)置其管徑 d=300mm，約3.765km長(zhǎng)，自大廠路東端開(kāi)始，沿著橫穿路線不斷由東向西敷設(shè)至主干管;（2）污水2號(hào)主干管，設(shè)置其管徑 d=300mm，約2.115km長(zhǎng)，長(zhǎng)門(mén)街東端起點(diǎn)，沿長(zhǎng)門(mén)街由東向西敷設(shè)至主干管。（3）污水3號(hào)主干管，設(shè)置其管徑 d=300mm～400mm，約2.548km長(zhǎng)，向陽(yáng)路東端起點(diǎn)，沿向陽(yáng)路由東向西敷設(shè)至主干管。（4）污水4號(hào)主干管，設(shè)置其管徑 d=300mm，約1.568km長(zhǎng)，文姬路與北環(huán)路交叉口起點(diǎn)，沿北環(huán)路由東向西敷設(shè)至主干管。（5）污水5號(hào)主干管，設(shè)置其管徑d=300mm，約1.785km長(zhǎng)，青羊路東端起點(diǎn)，沿青羊路及青灞路由東向西敷設(shè)至主干管。（6）污水6號(hào)主干管，設(shè)置其管徑d=300mm，約2.124km長(zhǎng)，溫泉路東端起點(diǎn)，沿溫泉路由東北向西南敷設(shè)至主干管。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，基于EPC模式下的廠區(qū)道路排水工程設(shè)計(jì)，需要充分結(jié)合工程實(shí)際情況，在雨水工程設(shè)計(jì)、污水工程設(shè)計(jì)方面參照相關(guān)國(guó)家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以全面提升整體排水工程質(zhì)量。另外，為實(shí)現(xiàn)道路雨污水設(shè)施的優(yōu)化配置，在雨污水設(shè)施使用與設(shè)計(jì)上，可以結(jié)合道路排水工程需求，采用檢查井設(shè)計(jì)、一體化污水提升泵站設(shè)計(jì)、管材優(yōu)化配置、防墜網(wǎng)設(shè)計(jì)、海綿設(shè)計(jì)、雨水排水模式優(yōu)化等進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體化空間優(yōu)化，全面提升工程質(zhì)量，滿足實(shí)際使用需求。

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