政排水管渠施工中管線(xiàn)交叉問(wèn)題的處理
前言
在城市排水管渠的新建及改建過(guò)程中，往往不可避免地會(huì )碰到排水管渠與先行建成的各類(lèi)專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)(道)相互交叉，并在高程上發(fā)生沖突的情況。按照現行的設計、施工規范與技術(shù)水平，目前我國的排水管渠基本是按重力流設計，完全依靠上下游的水頭差來(lái)排除雨、污水，同時(shí)實(shí)現溝道自清。當排水管渠的設計高程與埋深一經(jīng)確定后，如果在實(shí)際施工中遇到與其它專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)交叉發(fā)生高程沖突，受工程投資與起止點(diǎn)標高所限，試圖通過(guò)調整排水管渠的設計埋深來(lái)消除高程沖突的可能性十分有限。因此，如何合理、規范、可行地處理此類(lèi)問(wèn)題，確保排水管渠的水力條件，保護地下管線(xiàn)不受損壞，是排水管渠工程施工中必須面對的一個(gè)較為棘手的問(wèn)題。
筆者通過(guò)多年的排水施工實(shí)踐，特別是近幾年開(kāi)展整治城區“水浸街”工程和城區道路綜合改造工程以來(lái)，結合相關(guān)設計、施工規范，歸納梳理了排水管渠施工中與其它管道(線(xiàn))交叉時(shí)存在的問(wèn)題及可行的處理措施，謹供工程技術(shù)同行參考。

1早期城市建設中管線(xiàn)交叉存在的問(wèn)題以及原因剖析在我區2000～2002年實(shí)施整治城區“水浸街”工程期間，為探尋城區一直存在的“水浸街”問(wèn)題的成因，通過(guò)對花都新華舊城區排水管網(wǎng)的全面清疏，我們對城區排水管網(wǎng)當時(shí)的現狀進(jìn)行了一次較為詳細的調查。調查發(fā)現，舊城區的排水管渠與其它各類(lèi)管線(xiàn)交叉點(diǎn)共有146處，其中有高程沖突且未經(jīng)處理直接穿越排水管渠的有110處，占75％。以城區主干排水渠秀全路方渠為例，該渠長(cháng)820m，就有33處被供水、電信、供電電纜等直接橫穿。最嚴重的是在秀全路與花城路的路口，排水方渠內由上至下分別排列了電信、供電、聯(lián)通、有線(xiàn)電視四類(lèi)管線(xiàn)，而且該四類(lèi)管線(xiàn)本身也是相互交錯，擠占了80％的過(guò)水斷面。在對該處的管線(xiàn)遷移時(shí)，耗費了大量的人力、物力和時(shí)間，改造的難度相當大。排水管渠與其它管線(xiàn)經(jīng)常產(chǎn)生交叉沖突，有其歷史與現實(shí)的原因，主要是由于兩者建設的不同步，并且缺乏統一的規劃和有力的監督管理所造成。在舊城區，市政排水管渠與城市道路基本上是同時(shí)建設。市政排水管渠建設在前，而當時(shí)的地下管線(xiàn)較少，城區除供水管以外，其它如供電、電信、有線(xiàn)電視等線(xiàn)路或為架空，或當時(shí)暫未開(kāi)始全面建設。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展，通信、有線(xiàn)電視、燃氣等公用事業(yè)管道的建設需求也迅速增漲，供電、電信線(xiàn)路也按要求人地埋設。由于管線(xiàn)的規劃相對滯后，且在施工過(guò)程中各管線(xiàn)單位各自為政，帶有較大的隨意性，當管線(xiàn)在埋設過(guò)程中受排水管渠阻礙時(shí)，不是按規范要求避讓或采取適當的措施，未經(jīng)許可就直接鑿穿排水管渠通過(guò)。在新城區，受建設資金不足的制約，城市道路建設往往不能一步到位，一般是先考慮滿(mǎn)足機動(dòng)車(chē)通行的需要，暫時(shí)建好主車(chē)道路面，人行道、排水管渠等則要根據道路周邊土地開(kāi)發(fā)的實(shí)際情況再逐步配套。另一方面，水、電、氣、通信、電視等專(zhuān)業(yè)部門(mén)出于未來(lái)的市場(chǎng)需要，在建設資金相對比較充裕的優(yōu)勢下，有條件在道路主車(chē)道兩側先行埋設管線(xiàn)。個(gè)別管線(xiàn)單位為了節約成本和施工方便，隨意調整其在道路橫斷面上的平面位置與豎向高程，不是嚴格地按照規劃布線(xiàn)埋設，因此在新城區經(jīng)?？梢园l(fā)現，僅需占地1m寬的管線(xiàn)卻呈“之”字形走向，將有限的5m人行道范圍幾乎全部占用，造成很大的地下空間浪費，并且給后續實(shí)施的排水管渠建設帶來(lái)極大的不便。

2管線(xiàn)隨意交叉的不利影響管線(xiàn)直接穿越排水管渠是規范所不允許的，同時(shí)由于該現象的存在，對城市排水管網(wǎng)功能的正常發(fā)揮和管線(xiàn)本身的不利影響是十分明顯的。
(1)管線(xiàn)直接穿排水渠，破壞了排水管渠的整體性與密閉性，影響管渠的使用壽命，造成污水、雨水泄漏，污染地下水，影響路基的穩定性。
(2)由于大管徑供水管，多層多孔的弱、強電管束侵占了排水凈空，使排水管渠的過(guò)水能力大為降低。位于管渠底部的管線(xiàn)造成上游雍水，加大了水頭損失，使水流速度緩慢，增加了管渠淤積堵塞的幾率；與污水平時(shí)充滿(mǎn)度相平和位于管渠上部的管線(xiàn)，在平時(shí)或下雨滿(mǎn)流時(shí)攔掛了大量塑料袋、樹(shù)枝、廢紙等飄浮垃圾與油污，使有限的過(guò)水斷面進(jìn)一步縮窄。從整治“水浸街”工程時(shí)清疏管網(wǎng)所掌握的資料來(lái)看，凡發(fā)生“水浸”的地段，其下游排水管渠均不同程度存在管線(xiàn)直接穿越的情況。
(3)不利于排水管渠的日常疏浚養護。受管線(xiàn)阻隔，高壓清洗車(chē)的噴頭無(wú)法在管渠內順利前進(jìn)，上游沖洗下來(lái)的雜物、淤泥亦被管線(xiàn)攔截而無(wú)法全部流人檢查井清撈。傳統的竹片、搖車(chē)通溝方法也無(wú)法得到實(shí)際應用。另一方面，由于管渠淤塞的可能性增加，必須加大清疏的力度才能保證管渠的基本過(guò)水能力，增加了養護成本。
(4)大多數管線(xiàn)在穿越排水管渠時(shí)未采取相應的保護措施，存在較大的安全隱患，一旦受損，將會(huì )給公共安全和人民生活工作帶來(lái)十分不利的影響。
3排水管渠與其它管線(xiàn)交叉沖突時(shí)的處理措施在對管道交叉進(jìn)行必要的處理時(shí)，要充分考慮相互交叉管道的用途、管材、管道結構，覆土及最小凈距要求，工作面大小，回填土情況以及水文地質(zhì)等情況，同時(shí)要考慮工期進(jìn)度與施工成本控制的要求，施工質(zhì)量方面既要保證下面的管道安全，且便于檢修，上面的管道不能下沉破壞，在排水管渠與其它管道交叉并發(fā)生高程沖突時(shí)，要盡量保證或改善排水管渠的水力條件。處理的基本原則是：
(1)首先應遵循設計，按設計圖紙及有關(guān)規范進(jìn)行施工；
(2)管道交叉處理要盡量滿(mǎn)足其最小凈距；
(3)有壓管道讓無(wú)壓管；
(4)支管避讓干線(xiàn)管；
(5)小口徑管避讓大口徑管；
(6)可彎曲管道讓不可彎曲管道；
(7)臨時(shí)管道讓永久管道
(8)盡可能減少開(kāi)挖工作面和填挖土方量，降低造價(jià)，保證工期。
(9)無(wú)論采用何種處理措施，均應聯(lián)系有關(guān)管道(線(xiàn))主管部門(mén)，取得同意和協(xié)助。

以下是排水管渠施工常見(jiàn)的幾種交叉情況及其處理參考法。
3．1新建排水圓管與其它管道【線(xiàn))交叉，高程未發(fā)生沖突
(1)新建排水圓管在下，其它管線(xiàn)在上。通常采用槽底砌磚墩的方法對上面管線(xiàn)進(jìn)行保護。在開(kāi)挖露出上面管線(xiàn)后，設置跨越管槽的吊架，將管線(xiàn)用鐵絲吊掛牢固后再繼續開(kāi)挖并施工下面的排水圓管。在下管時(shí)要特別注意安全，防止管節碰撞及壓斷管線(xiàn)。驗槽合格后，在槽底原狀土上澆筑10em厚ClO混凝土基礎，基礎每邊尺寸較磚墩大125mm，磚的強度《MU7．5，水泥砂漿標號《M7．5，磚墩間距≯2?3m，且不能少于兩個(gè)，在圓管兩側對稱(chēng)砌筑。磚墩寬度應大于圓管外徑(或管束總寬)30em以上。當磚墩高度在2m以?xún)葧r(shí)，采用一磚墻(240mm)，高度>3m時(shí)，采用一磚半墻(365mm)。磚墩達足夠強度后，回填溝槽，拆除吊架，建議采用石屑按30em分層沖水振實(shí)回填。當上面管線(xiàn)較多，且管徑較大(如大管徑的供水管、排水管)，采用開(kāi)槽施工填挖土方過(guò)大，且對已建管道保護有困難時(shí)，宜采用頂管法施工排水圓管。
(2)新建排水圓管在上，其它管線(xiàn)在下時(shí)(這種情況較為少見(jiàn)，但實(shí)際施工中仍有碰到)。若上下管道間距滿(mǎn)足規范的最小凈距要求，且交叉處的槽底地基承載力達到設計要求，可直接進(jìn)行上面排水管基和管道的施工，否則應選擇以下方法之一以加固上面管道的基礎，保護下面管道(線(xiàn))不受破壞。
一是換填法，將上下管道(線(xiàn))之間原狀土全部挖除，換填中砂振實(shí)后再施工上面管道基礎；
二是在上層排水管道的管基下面增設鋼筋混凝土保護墊層。需要特別說(shuō)明的是，根據規范要求，供水管、燃氣管、原則上不宜在排水管下面交叉，因此，在條件許可時(shí)，應盡可能對供水、燃氣管進(jìn)行遷移，在排水管道上方經(jīng)過(guò)(參見(jiàn)上一條處理方法)，當從上方經(jīng)過(guò)時(shí)其覆土厚度不能滿(mǎn)足規范要求時(shí)，應對供水、燃氣管采用取加套管和路面加鋼筋網(wǎng)保護等措施；當受客觀(guān)條件所限確不能遷移的，應對上面的排水管予以加固，加固長(cháng)度不小于供水管外徑加4m，同時(shí)排水管接口與交叉點(diǎn)不應重疊。

3．2新建排水圓管與其它管道(線(xiàn))交叉，高程發(fā)生沖突在新建排水圓管與其它管道(線(xiàn))交叉并有高程沖突時(shí)，首先應按照規范要求，在投資、工期、管頂覆土厚度、工作面大小(市政工程施工必須要考慮對城市交通的影響，開(kāi)挖面往往有限)允許的情況下，盡可能對其它管道(線(xiàn))進(jìn)行遷移，在排水管的上(下)方經(jīng)過(guò)，消除高程沖突。遷移存在困難的，參考處理以下幾種方法：
(1)檢查井法：即將排水圓管在有其它管線(xiàn)穿越的位置斷開(kāi)，以檢查井相連，井內砌導流槽或沉泥槽以保證其水力條件，同時(shí)防止淤積，便于管道清疏養護，其它管線(xiàn)則加套管保護后按原高程從井內穿過(guò)。檢查井應視管線(xiàn)的寬度、收口高度的不同砌成圓形或矩形。
(2)雙孔或多孔替代法：采用兩孔或多孔較小管徑的圓管替代原設計圓管，可維持原設計高程不變，通過(guò)降低管頂標高，保證管線(xiàn)從上面通過(guò)。使用多孔管替代時(shí)，孔數不宜大于四孔，管徑不應1／5D，如圖2，宜采用暗方渠法，雙、多孔管法結合管材替代法予以處理。
(3)當管線(xiàn)從排水管道的中、下部穿越，且高度1／3D≥h>1／5D時(shí)，如圖3，可采用檢查井法處理。但是要注意：一是將檢查井加寬，二是檢查井底應做h+0．5m的沉泥槽。該處理方法有一定的水力損失，但因擴大了過(guò)水斷面，能基本滿(mǎn)足過(guò)，水要求，并能有效防止該處的淤塞。(4)當管線(xiàn)從排水管道中、下部穿越，且高度h>1／3D時(shí)，應采用倒虹管法處理。
3．3新建排水渠箱與其上方管線(xiàn)交叉且高程未發(fā)生沖突時(shí)如果渠箱頂板及管線(xiàn)底部之間深度≥70mm，可在渠箱側墻上砌筑磚墩支撐管線(xiàn)；如果頂板與管線(xiàn)底部的深度<70mm，可直在頂板與管道之間用El0混凝土填實(shí)，支承角《900，并且其荷載不超過(guò)頂板的允許承載力。
3．4新建排水渠箱與已有管線(xiàn)有高程沖突，且管線(xiàn)遷移較困難若高程沖突較小，可適當壓低渠箱頂板，或通過(guò)結構計算，減薄頂板，使管線(xiàn)能從頂板上面通過(guò)。若高程沖突較大，管線(xiàn)不得不從渠箱內穿越時(shí)，應將該段渠箱加寬(加寬段不宜超過(guò)10m)，同時(shí)在穿越處渠箱底設沉泥槽和檢查井口，便于維護管理。
3．5新建管線(xiàn)與已建排水渠箱交叉新建管線(xiàn)在埋設時(shí)經(jīng)常會(huì )碰到一種情況：已建渠箱的蓋板同時(shí)也是路面，從渠箱上面經(jīng)過(guò)已沒(méi)有任何可能。此時(shí)一是可采用頂管法、水平定向鉆進(jìn)法等從渠箱底經(jīng)過(guò)；二是將原多排管線(xiàn)改為單排管線(xiàn)，以盡可能小的橫截面從渠箱蓋板底部加套管后通過(guò)。
4結語(yǔ)
以上幾種處理措施，可根據施工現場(chǎng)的客觀(guān)條件靈活加以組合使用，在條件許可的情況下，應按照管線(xiàn)交叉處理的原則優(yōu)先考慮管線(xiàn)的遷移。實(shí)踐證明，在最不利的情況下，對交叉點(diǎn)采取適當的處理措施，能夠有效地改善管內的水力條件，保證排水管渠的過(guò)水能力。在我區整治“水浸街”工程中，對以往存在的管線(xiàn)高程沖突點(diǎn)進(jìn)行處理，是成功解決城區“水浸街”問(wèn)題的一項主要措施。為了在今后的建設中盡可能地避免管線(xiàn)高程沖突的情況，我個(gè)人認為：
(1)從前期設計人手，充分調查勘測排水管渠施工現場(chǎng)的現狀和走訪(fǎng)有關(guān)管線(xiàn)單位，詳盡掌握各類(lèi)管線(xiàn)的分布、走向和埋深情況，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較，合理確定排水管渠的高程與埋深，最大限度減少施工中的高程沖突點(diǎn)。
(2)切實(shí)加強城市綜合管線(xiàn)的規劃工作，合理規劃與分配地下空間，并嚴格按規劃實(shí)施。在城市道路交叉口等管線(xiàn)集中的地方，建議規劃地下綜合管溝共同管廊。
(3)從體制人手，盡快改變各類(lèi)管線(xiàn)建設條塊分割，各自為政的現狀?？梢試L試建立統一的管線(xiàn)建設投資主體，實(shí)行地下管線(xiàn)的統一規劃，統一設計，統一施工，統一建設和統一維護管理。
(4)由于舊城區已經(jīng)存在成熟的合流制管網(wǎng)，如果按分流制再新建獨立的污水管道，必然會(huì )與現有合流管道發(fā)生較大的交叉碰撞，因此，在舊城區進(jìn)行污水管網(wǎng)的規劃與建設時(shí)，宜采用截流制。
(5)提前介人，做好施工前的協(xié)調工作。開(kāi)工前通過(guò)周詳的現場(chǎng)調查，掌握充分的管線(xiàn)資料，及時(shí)協(xié)調有關(guān)管線(xiàn)部門(mén)提前對所涉及的管線(xiàn)進(jìn)行遷移，爭取時(shí)間，減少排水管施工全面后因處理管線(xiàn)交叉對工期和質(zhì)量帶來(lái)的不利影響。