本文結合污水管道的特性，分析提出了入廊污水管的需求要素，結合綜合管廊的構造特點(diǎn)，從管廊斷面布置、平面位置選取、豎向設計、交叉節點(diǎn)處理、污水出艙井設計、廊內污水管通風(fēng)、清疏養護等方面提出了污水管道入廊的一種技術(shù)解決方案，為污水管納入綜合管廊提供決策和對策參考。

　　綜合管廊作為一種現代化、集約化的城市基礎設施和管線(xiàn)建設方式，較傳統管線(xiàn)建設方式，在統籌各類(lèi)市政管線(xiàn)規劃、建設和管理，消除城市拉鏈路、保證城市“生命線(xiàn)”安全運營(yíng)、有效利用地下空間、改善城市建設環(huán)境、提高城市綜合承載力等方面具有諸多優(yōu)越性。近兩年來(lái)，國家密集出臺與地下綜合管廊相關(guān)的政策文件，從政策、資金等各方面對綜合管廊建設給予大力支持，國辦發(fā)〔2015〕61號文進(jìn)一步對綜合管廊的規劃、建設、管理(包括管線(xiàn)入廊要求)做出部署，綜合管廊建設工作全面啟動(dòng)。

　　綜合管廊建設中確定入廊管線(xiàn)是十分重要的基礎工作，而考慮到污水管為重力流、易產(chǎn)生有害氣體且無(wú)污水入廊設計、建設及清疏養護經(jīng)驗等因素，目前國內已有的管廊項目中，鮮有污水管道入廊特別是大范圍污水入廊案例。本文不對污水管道入廊的合理性進(jìn)行探究，僅從技術(shù)角度，提出污水管道入廊的一種技術(shù)解決方案，以期為各城市污水管納入綜合管廊提供決策和對策參考。

　　1、污水管道入廊的優(yōu)勢

　　1.1污水管道直埋敷設存在的問(wèn)題

　　采用直埋方式敷設的污水管道為隱蔽工程，加之目前國內現有的建設管理水平，往往存在施工質(zhì)量、管材質(zhì)量較難控制，管道故障較難及時(shí)發(fā)現并解決等問(wèn)題，具體包括以下幾點(diǎn)：

　　(1)施工質(zhì)量不合格導致管道接口、檢查井等滲水超標;地下水過(guò)量滲入導致污水進(jìn)廠(chǎng)濃度偏低，直接影響污水處理成本。

　　(2)管道漏損、斷裂等故障未能及時(shí)發(fā)現修復，不僅污染土壤，且出現水土流失現象，引起路面下沉甚至地陷災害。

　　(3)地面檢查井蓋多，影響道路景觀(guān)，且檢查井往往難以做到完全不沉降或路基與檢查井沉降一致，影響車(chē)輛通行。

　　(4)埋地污水管達到使用壽命或出現損壞需修復時(shí)，需重新開(kāi)挖路面，實(shí)施難度和費用均很高。

　　(5)隨著(zhù)智慧城市和智慧水務(wù)概念的普及，傳統的污水管網(wǎng)建設方式將增大智慧水務(wù)、智慧城市構建的難度。

　　1.2污水管道入廊的優(yōu)勢分析

　　污水管道入廊后由原來(lái)的埋在地下看不見(jiàn)，變?yōu)榘惭b在管廊內看得見(jiàn)，且可以利用管廊通風(fēng)、排水、電氣、監控、照明等附屬設施，較傳統鋪設方式有以下顯著(zhù)優(yōu)勢：

　　1)有效避免傳統敷設方式的管道地基沉降、施工及管材質(zhì)量難以控制、雨污錯接等問(wèn)題。

　　2)能對排水管道的滲漏、破損及變形等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，及時(shí)進(jìn)行維修，規避因污水管道漏損導致的地陷等問(wèn)題，并且避免了雨水或地下水通過(guò)檢查井或管道接口滲入污水管內，有效提高污水處理廠(chǎng)水質(zhì)濃度，進(jìn)而降低污水處理成本。

　　(3)污水管道入廊可與雨水、供水、中水、通信、電力等管線(xiàn)共艙，共用公共檢修通道，提高管廊空間利用率，廊外不需另埋設市政污水管道，節約地下空間。

　　(4)路面檢查井蓋減少，道路景觀(guān)較好，對路面行車(chē)影響小。

　　(5)管道維修、更換均在管廊內完成，不影響地面交通，且可為遠期擴容預留空間。

　　(6)污水管道入廊后運行環(huán)境得到很大改善，可有效延長(cháng)管道使用壽命。

　　(7)為智慧水務(wù)提供載體和平臺支撐。污水管道入廊可借助管廊綜合信息管理平臺，實(shí)現污水系統智慧化管理;實(shí)現污水系統運營(yíng)質(zhì)量和管理方式的升級，同時(shí)，管廊也為智慧水務(wù)控制系統提供空間通道。

　　2、污水管道入廊需重點(diǎn)解決的問(wèn)題

　　結合污水管道的特性和綜合管廊的構造特點(diǎn)，污水管道入廊后的管廊設計應重點(diǎn)解決以下問(wèn)題：

　　(1)廊內安裝維修更換需求。管廊空間及口部設施設計時(shí)，應滿(mǎn)足污水管道在管廊內的安裝、維修、更換要求。

　　(2)過(guò)流能力需求。入廊后污水管道的過(guò)流能力不應減小，即入廊后污水管道的坡度不應被改變，至少不應被減小;或者坡度減小，而管徑增大，并應校核管道不淤流速。

　　(3)重力自流排放需求。入廊后污水管道應仍按一定坡度敷設，不應額外增加污水倒虹段，從而增加污水管堵塞風(fēng)險。

　　(4)與街區污水管的接駁需求。污水管每隔一定距離(一般約120 m)需設置街區污水管的接駁井和接駁支管，管廊豎向上應與之避讓。

　　(5)與市政污水管的接駁需求。在交叉路口處，或管廊交叉處，存在兩條路上市政污水管的連接，管廊設置不應影響其正常接駁，即應滿(mǎn)足自流重力接駁的需求。

　　(6)通風(fēng)需求。污水管網(wǎng)中由于通風(fēng)不暢，氧氣濃度較低，污水中有機物在輸送過(guò)程中逐漸被厭氧微生物生物分解并產(chǎn)生有機揮發(fā)性氣體和無(wú)機爆炸性氣體，當污水管道中爆炸性氣體濃度達到爆炸極限，遇明火極易發(fā)生爆炸。因此，污水入廊后，應滿(mǎn)足管道正常通風(fēng)需求，避免有害氣體的積累。

　　(7)清疏需求：污水管道因污水水質(zhì)、水量變化及系統運行不合理(如污水泵站長(cháng)期高水位運行等)導致的流速過(guò)低等原因，不可避免地存在淤積問(wèn)題。目前市政污水管建設時(shí)一般根據管徑不同隔一定距離設置污水檢查井(如DN800以下污水管，檢查井最大間距為60 m)，并通過(guò)帶高壓沖洗水槍的沖洗車(chē)進(jìn)行逐段水力沖洗或人工清疏養護。而污水入廊之后，再像直埋管道那樣隔一定距離設置檢查井并直通地面，已顯得很不合理，一方面污水檢查井會(huì )增加管廊空間斷面面積，另一方面，露出地面的井蓋也讓管廊改善地面景觀(guān)的功能大打折扣。因此，入廊污水管的檢查檢修設施和清疏方式均應特別考慮。

　　1、污水管道入廊技術(shù)對策

　　結合上文提出的入廊污水管的需求要素，下文即從管廊斷面布置、平面位置選取、豎向設計、管廊交叉節點(diǎn)處理、污水出艙井設計及廊內污水管通風(fēng)、清疏方案等方面進(jìn)行分析，并提出解決方案。

　　3.1管廊斷面布置方案

　　(1)從提高管廊空間利用率，降低污水管道入廊成本及各管線(xiàn)兼容性方面考慮，污水管道不宜單獨成艙，宜與給水、通信、熱力、電力等共艙，如圖 1所示。具體安裝尺寸需求按《城市綜合管廊工程技術(shù)規范》(GB 50838-2015)相關(guān)要求執行。

　　(2)考慮到污水支管接駁要求，若管廊單側有接駁需求，可考慮將污水管所在艙室布置靠近接駁需求的一側，以降低管廊埋深。

　　(3)若雙側都有污水接駁需求，則污水管所在艙室沒(méi)有特別要求。

　　(4)管廊斷面應考慮污水管的通風(fēng)、清疏設施所占的空間。

　　3.2管廊平面位置方案

　　一般而言，綜合管廊確定平面位置時(shí)，主要考慮管廊吊裝、逃生、通風(fēng)等口部設施的布置需求，而納入污水管的管廊，為了方便污水檢查井(出艙井)、通風(fēng)、沖洗設施布置，污水管宜布置在綠化帶下，并以此確定管廊平面位置，即管廊平面位置決定因素需要同時(shí)兼顧管廊吊裝、逃生、通風(fēng)等口部設施及污水管道的檢查井(出艙井)、通風(fēng)、沖洗設施布置需求，如圖1所示。

　　3.3管廊豎向布置方案

　　常規綜合管廊入廊管線(xiàn)均為非重力流，為降低管廊埋深，管廊豎向設計時(shí)一般依道路坡度順勢敷設，而污水管為重力流管，因此，納入污水管的綜合管廊，其豎向設計坡度需要滿(mǎn)足污水管線(xiàn)敷設坡度的要求，管廊埋深應滿(mǎn)足街區污水支管(接戶(hù)管)自流接駁至廊內污水管的要求，如圖1所示。

　　3.4與街區污水管的接駁方案(污水出艙井)

　　污水管道入廊后仍需按直埋鋪設一樣，每隔一定距離(一般間隔2個(gè)檢查井，約120 m)設置接戶(hù)井以滿(mǎn)足街區污水管道接入的需求，考慮在有污水接戶(hù)需求處設置污水出艙井，該出艙井需兼顧污水管檢修、通風(fēng)、清疏等功能。如上文對管廊平面位置的布置要求，污水出艙井均位于綠化帶下，從而避免了對路面交通和美觀(guān)的影響。街區污水管經(jīng)污水接戶(hù)井、連接支管、污水出艙井接至廊內污水管。污水接戶(hù)井內設置必要的攔污設施，以降低廊內污水管堵塞風(fēng)險。

　　3.5與市政污水管(廊內污水管)的接駁方案(管廊交叉處理)

　　丁字型和十字型交叉是綜合管廊建設中很常見(jiàn)的2種交叉類(lèi)型，2條管廊在交叉處的設計方案是管廊設計的難點(diǎn)。污水管道入廊后，管廊交叉方案除了要考慮各艙室管線(xiàn)的連接、人員的通行、防火分區的隔斷外，還需要特別考慮2條污水管的接駁及管廊埋深增加問(wèn)題。

　　如常規管廊在交叉處的做法一般采用上下交叉，即下層管廊在交叉處先下彎，滿(mǎn)足上層管廊覆土及未入廊管線(xiàn)交叉需求，之后再上彎至設計覆土隨道路坡度敷設，以降低下游管廊埋深。而污水管道入廊后，該種交叉方式將會(huì )導致下層管廊內的污水管出線(xiàn)倒虹段，增加了污水管堵塞風(fēng)險，如圖2所示。

　　因此，污水管道入廊后，管廊的交叉方案應結合污水管接駁要求進(jìn)行調整，即由常規的上下層交叉，改為平行交叉。以丁字型交叉為例介紹污水管道入廊后的管廊交叉處理設計要點(diǎn)：

　　(1)2條管廊的污水管所在艙室平交，滿(mǎn)足污水管重力自流接駁需求。

　　(2)其他艙室(均為非重力管線(xiàn))通過(guò)上彎或下彎避讓污水管所在艙室實(shí)現連接，考慮到投資因素，宜采用上彎形式以降低管廊交叉處的埋深，覆土不滿(mǎn)足要求時(shí)，可考慮將管線(xiàn)并排布置以降低上彎處的管廊斷面高度，如圖 3～圖 5所示。

　　3.6廊內污水管通風(fēng)方案

　　傳統直埋敷設時(shí)，污水管每隔一定距離設置檢查井，并借助檢查井井蓋的孔洞進(jìn)行通風(fēng)換氣，保證管內有害氣體濃度保持在爆炸下限以下。污水管道入廊后，檢查井由污水出艙井代替，間距較直埋敷設增大很多，一般不小于120 m，因此污水管道入廊后，應對污水管通風(fēng)方案進(jìn)行特別設計。根據盧金鎖等對污水管道中檢查井通風(fēng)特性模擬研究結論，污水管內水體流動(dòng)和檢查井處的跌水是污水管進(jìn)行通風(fēng)換氣的動(dòng)力因素，而管道長(cháng)度則是通風(fēng)換氣的阻力因素。在管內流速和跌水高度不變時(shí)，增加檢查井井蓋開(kāi)孔面積可顯著(zhù)增大通氣量，減小污水管道內的空氣更新置換時(shí)間，進(jìn)而減少有害性氣體的濃度，即可顯著(zhù)增加下游管道安全長(cháng)度。如檢查井跌水0.9 m，井蓋開(kāi)孔比分別為0.125%和0.5%，由跌水通風(fēng)確保的下游污水管道安全長(cháng)度在DN600污水管時(shí)分別為164 m和465 m，DN800時(shí)分別為246 m和626 m，DN1 000時(shí)為327 m和810 m。按照以上研究結論，可以認為只要對本文提出的污水出艙井設置間距和井蓋的開(kāi)孔比進(jìn)行合理設計，污水管道入廊的通風(fēng)問(wèn)題就可以得到有效解決。

　　3.7廊內污水管清疏方案

　　目前市政污水管清疏方式主要采用2種方式，一是管徑小于等于DN800的管道，多采用高壓清洗車(chē)進(jìn)行逐段機械沖洗，一次沖洗距離一般可達120 m以上;二是管徑大于DN800的管道，采用人工進(jìn)入管道內進(jìn)行清疏。如前文所述，入廊污水管每隔一定距離(約120 m)設置污水出艙井，因此，對于管徑小于等于DN800的污水管，仍可以采用傳統直埋污水管的高壓清洗車(chē)清疏方式;對于管徑大于DN800的污水管，除污水出艙井外，可考慮在污水管道上增設壓力井蓋的措施，為人工清疏提供條件。此外，通過(guò)在污水出艙井處的污水管上設置沉泥三通，并借助抓泥車(chē)、吸污車(chē)等機械設備，可以將清疏的淤泥、砂石進(jìn)行清掏至管廊外。

　　4、結論及建議

　　本文結合污水管道的特性和綜合管廊的構造特點(diǎn)，分析了入廊污水管的需求要素，并從管廊斷面布置、平面位置選取、豎向設計、交叉節點(diǎn)處理、污水出艙井設置、廊內污水管通風(fēng)、清疏養護等方面提出了解決方案，可以為各城市污水管道入廊提供技術(shù)參考。

　　雖然較傳統直埋敷設，污水管在管廊內敷設有許多優(yōu)點(diǎn)，但污水管道入廊對管廊建設和污水系統的影響仍不容忽視，如對地勢平坦地區，污水管道入廊可能會(huì )導致管廊埋深增加，或者出現沿途增設污水提升泵站的情況，此時(shí)，污水管道入廊的合理性有待商榷。因此，本文建議管廊規劃階段應對污水管網(wǎng)標高系統進(jìn)行梳理，核實(shí)污水管道入廊后是否仍能自流接駁，并結合排水系統規劃(修編)提出應對方案，同時(shí)綜合評估污水管道入廊前后的管廊建設成本、污水管網(wǎng)建設運營(yíng)成本、污水處理成本、社會(huì )效益、環(huán)境效益等，研判污水管道入廊的合理性。

　　此外，本文提出的污水管道入廊技術(shù)方案是基于常規的污水系統建設運營(yíng)方式和清疏養護機械提出的。而隨著(zhù)我國綜合管廊建設的全面鋪開(kāi)，勢必帶動(dòng)專(zhuān)門(mén)用于綜合管廊的運行維護設備的研發(fā)和應用，包括專(zhuān)門(mén)用于廊內污水管清疏、通風(fēng)的機械設備、真空排水裝置、水力沖洗裝置等，從而促使污水管網(wǎng)的建設運營(yíng)理念的變化，屆時(shí)污水管道入廊的解決方案將更加多樣化，污水管道入廊對管廊造成的不利影響也將被弱化。