傳統的重力管道排水技術(shù)雖然歷史悠久、技術(shù)成熟，但是對于目前市政污水管道排水來(lái)說(shuō)，由于受到地面高程、軟土地基等不利自然環(huán)境因素影響，單純依靠污水重力管道排水變得很不現實(shí)。因此，污水壓力管道的建設勢在必行。本文主要從污水壓力管道及其附屬構筑物的設計、管道跨越橋梁等障礙物幾個(gè)方面對污水壓力管道系統的總體設計進(jìn)行深入論述。 

　　關(guān)鍵詞市政;污水壓力管道;設計 

　　0 引言 

　　傳統的重力流污水管道技術(shù)成熟，使用廣泛，但在設計中有時(shí)會(huì )遇到污水由地勢低洼處排向地勢高處，此時(shí)依靠重力流排水就變得很不現實(shí)，一是過(guò)深的管溝開(kāi)挖增加了人工及物資成本，還存在著(zhù)施工過(guò)程中深基坑的安全問(wèn)題。二是對于已建成的高處污水管道而言，低洼處污水管道的標高較低，無(wú)法接入已建管道。同時(shí)，重力流污水管道通過(guò)檢查井連接，不可避免地存在滲漏污水的現象。 

　　因此，在城市中僅僅依靠重力流來(lái)實(shí)現城市污水轉輸是不夠的。此時(shí)，就有必要進(jìn)行污水壓力管道的建設，以彌補重力流管道在污水輸送方面的不足。 

　　1 污水壓力管道的特點(diǎn) 

　　污水壓力管道是以壓力管道輸送污廢水的排水系統，相對于重力流污水管道，具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)： 

　?。?）可以避免重力流污水管道因鋪設距離長(cháng)、埋深大而造成的在復雜地質(zhì)條件下施工困難的問(wèn)題;污水壓力管道鋪設不受土質(zhì)地形限制，可適用于各種復雜地質(zhì)、地形條件下施工的特殊要求。 

　?。?）各個(gè)不同企業(yè)所排出的污水共同使用一條排水壓力污水干管，可以有效簡(jiǎn)化污水管網(wǎng)。 

　?。?）對現代城市快速發(fā)展的環(huán)境適應性強，在排水管徑不能滿(mǎn)足遠期水量要求的特殊情況下，可進(jìn)行延伸而無(wú)須過(guò)分擔心高程污水接入的問(wèn)題。 

　　2 污水壓力管道設計 

　　污水壓力管道設計中，管材選擇是基礎環(huán)節，直接關(guān)系后續的設計與計算，因此，應該予以特別重視，本文對幾種常見(jiàn)管材的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析總結，便于根據實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 

　　污水壓力管道設計需要先對其進(jìn)行平面定線(xiàn)、劃分產(chǎn)污區的面積，從而精確地計算污水壓力管道設計管段的設計流量、確定壓力管道管徑，然后根據污水排入干管的曲線(xiàn)走向及附近地形及標高，確定系統的各個(gè)控制點(diǎn)，再根據每個(gè)控制點(diǎn)的設計高程、設計管段管徑、設計流量等因素進(jìn)行計算，可得出系統沿程壓力高程曲線(xiàn)，該壓力高程曲線(xiàn)為系統實(shí)現壓力平衡的基礎，同時(shí)也是污水壓力泵選擇的重要依據。 

　　2.1 管道水力計算 

　　污水壓力管道的水力計算，應根據《室外給水設計規范》（GB50013-2006）的相關(guān)要求，參照相關(guān)的室外給水管道設計經(jīng)驗，多采用海曾-威廉公式進(jìn)行計算。 

　　2.2 管材選擇 

　　可用于污水壓力管道的管材有給水HDPE管、玻璃鋼工藝管、球墨鑄鐵管等。 

　　2.2.1 球墨鑄鐵管 

　　用于輸送污水的專(zhuān)用球墨鑄鐵管，依據生活污水和生產(chǎn)廢水的物化性質(zhì)，通過(guò)普通球墨鑄鐵管改進(jìn)而成，管材具有較高的強度和延伸率。污水用球墨鑄鐵管適用于壓力較高的場(chǎng)合，安全性高;抗壓強度接近焊接鋼管，但其抗腐蝕性比鋼管高3～4倍，采用橡膠圈接口，施工方便，使用壽命長(cháng)，能適用于各種場(chǎng)合。球墨鑄鐵管價(jià)格比鋼管要低，宜用作污水壓力管道。 

　　2.2.2 玻璃鋼工藝管 

　　玻璃鋼管內防腐采用不同的內襯樹(shù)脂，耐腐蝕性強，可用于排污，海水、冷卻循環(huán)水輸送等，具有良好的密封性，管段長(cháng)度比較長(cháng)，玻璃鋼管輸送介質(zhì)的滲出率很低，同時(shí)也能避免地下水透入管道，減輕污水對地下水和土壤的污染。 

　　2.2.3 給水HDPE管 

　　給水用PE管是由PE100級聚乙烯擠出成型，壽命長(cháng)、耐腐蝕性強，粗糙系數小，韌性好，撓度大。在允許的施工情況下，可彎曲，使用較少的管件。采用電熱熔連接，管段長(cháng)度比較長(cháng)，接口少，有很好的密封性，施工方便快捷。 

　　以上三種管材的耐腐蝕性、密封性、抗壓強度等方面都能滿(mǎn)足污水壓力輸送的要求，可以根據實(shí)際的工程情況，因地制宜，選擇合適的管材。 

　　3 檢查井及基礎 

　　3.1 檢查井的設計 

　　在壓力管道上應設置壓力檢查井，具體設置間距一般應參照《室外排水設計規范》（GB50014-2006）（2016版）重力流檢查井的設計間距確定，同時(shí)應參照類(lèi)似的室外給水工程設計經(jīng)驗，設置相應的閥門(mén)井進(jìn)行檢修。壓力檢查井一般采用檢修三通管，正常運行時(shí)，三通管采用法蘭盲板密封，需對壓力管道檢修時(shí)打開(kāi)法蘭盲板檢修。 

　　3.2 排氣井的設計 

　　為了有效地排出在污水管道運行中積聚的空氣，保證管道的安全運行，根據管線(xiàn)縱向布置等分析研究，排氣閥通常設置在管道的隆起點(diǎn)處，在管道的平直段，每隔一定距離需設置排氣閥。根據設計污水管道縱斷面高程、水錘上的防護高度和管橋設計等因素，具體確定管道復合式排氣閥的開(kāi)孔個(gè)數。 

　　由于在污水壓力管道中污水對壓力管道具有強烈腐蝕性，污水壓力管道選用專(zhuān)用的耐腐蝕性好的污水復合式壓力排氣閥。 

　　3.3 排泥放空井的設計 

　　為了有效排出堆積在管道中的大量污泥和檢修時(shí)放空管道中的多余污水，在設計時(shí)管道的最低點(diǎn)需要考慮設置排泥放空閥，并設置濕井，用于接收排泥閥放出的污水。濕井內的積水采用臨時(shí)設置的潛水排污泵就近排入附近的市政污水管網(wǎng)。 

　　3.4 污水壓力管道基礎做法 

　　根據規范要求，管道底部基礎大于或等于15cm范圍內回填夯實(shí)中粗砂，壓實(shí)度在90%以上，管道側面回填中粗砂，壓實(shí)度要求95%以上，起到固定管道，限制管道的縱向及橫向位移的作用，管道頂部之上50cm范圍內，采用符合要求的原土或者中粗砂等回填，壓實(shí)度大于等于90%，管頂50～100cm范圍采用原土分層回填至地面，壓實(shí)度大于等于90%。 

　　4 污水壓力管道過(guò)橋段設計 

　　4.1 管道過(guò)河方式 

　　實(shí)際工程中，經(jīng)常會(huì )遇到污水壓力管道跨域障礙物的問(wèn)題，比如管道跨越河流問(wèn)題，目前管道過(guò)河通常采取的方式主要有三種：一是采用倒虹管方式，同時(shí)埋設兩條過(guò)河管道，管頂距河底距離應大于1m ，埋深一般會(huì )比較深，造價(jià)也相對較高，管道底部易產(chǎn)生淤積，不利于污水管道的運行;二是采用管橋的方式過(guò)河，通過(guò)架設管橋，污水管道不需要下彎，管道比較平順，污水流動(dòng)順暢，能保證污水管道的持續安全運行，但需要在河流上新建一座橋梁，造價(jià)高，同時(shí)又會(huì )影響河流的通航及整體景觀(guān)。三是利用已建成或者同步建設的橋梁進(jìn)行管道敷設，這種方式既保證了污水的順暢、安全運行，又不需要新建過(guò)河構造物，工程造價(jià)也是最低的。但可能會(huì )與橋梁設計和運行有所沖突，在設計時(shí)必須采取相應的技術(shù)措施，確保不會(huì )影響橋梁的結構和安全。此種方式對于小管徑的城市污水壓力管道過(guò)河具有很好的適用性。 

　　4.2 污水管道過(guò)河結構設計 

　　污水管道沿橋梁敷設，應與橋梁專(zhuān)業(yè)溝通，在不影響橋梁結構的情況下，采取合適的結構措施布置管道。 

　　4.3 管道防腐處理 

　　由于過(guò)河管道采用鋼管，鋼管容易腐蝕，需要對鋼管的內外加強防腐措施，確保污水壓力管過(guò)橋段的長(cháng)期安全運行。 

　　5 結語(yǔ) 

　　污水壓力管道設計在各個(gè)城市都已經(jīng)是必不可少的，雖然在整個(gè)城市的污水系統設計中所占的比重較小，但是卻至關(guān)重要，要嚴格依據《室外給水設計規范》、《室外排水設計規范》等相關(guān)規范進(jìn)行恰當的設計，設計前要詳細調查污水的物理、化學(xué)、生物性質(zhì)，對工程場(chǎng)地的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細的勘察，然后進(jìn)行必要的水力計算，確定管道的流量、管材等，確保污水壓力管道的設計安全、合理、經(jīng)濟。