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摘 要:随着城市化进程的加快,给水排水工程已经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施。本文对市政工程中给排水管线适应性技术进行了分析,希望解决市政工程技术相关的问题。
关键词:市政工程给排水管线适应性技术
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0062-01
1 节约地下空间的新材料、新设备
1.1 采用新型管材减少管径、埋深和检查井数量
在给水、排水量一定的情况下,采用UPVC等各类新型塑料管材可以起到减少管径、埋深和检查井数量的作用。塑料管具有质量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装简便迅速、造价较低(管径600mm以下)等优点,在材料性能、施工方法、寿命周期成本上都优于传统管材。
对市政工程而言,塑料管材的适用性突出表现在以下几个方面:(1)高强耐腐,大大降低渗漏的可能性,可以适当缩小管线间距、节约空间。(2)管材长度远远大于传统管材,有的塑料管还可以用卷盘施工,大大减少管线接头,在提高安全性的同时还能减少所需检修井数量,节约地下空间,并有利于市政工程街区地面整洁。(3)外径小、摩阻系数小、流速快、沉泥量少,不仅减少了人工掏挖疏通、养护次数和费用,更可以减小排水管道的管径和埋深,尤其适用于街区空间狭窄的特点。(4)在市政街区的给排水设计中,管道的管径一般均≤600mm,塑料管材的经济性明显优于传统管材。所以,市政工程街区在给排水管网改造中,应逐步将现有管道、尤其是街巷干管更换为塑料管道。
1.2 非标准检查井
检查井、阀门井等给排水管道附件的井室尺寸在很大程度上决定了管线之间的间距,当历史街区街巷地下空间不足时,可以采用非标准检查井和塑料检查井等新型检查井。
非标准检查井是在常规圆形检查井(如雨水井PT02．Y01--Y08,污水井PT03．Y01--Y08)的基础上,通过非标准设计适当减小检查井的外形尺寸,为综合安排其他管线创造条件。在井壁厚度上,可以钢筋混凝土结构代替传统标准图的砖砌体结构,从而减少井壁的厚度(尺寸根据具体工程情况由结构计算确定)。钢筋混凝土检查井还可分为现浇和预制两种,非标准设计中的长方形检查井适合现浇混凝土施工,而椭圆形检查井适合预制装配的施工方式。其他如钢、玻璃钢、塑料等新型井壁材料则可进一步缩小井壁厚度。
1.3 新型塑料检查井
新型塑料检查井已经是较为成熟的排水产品,目前国家建设部己颁布了《建筑小区用塑料排水检查井》行业标准。塑料检查井和塑料管道配套使用,相对于传统砖砌检查井,排水用塑料检查井有以下优点:(1)解决了原来传统砖砌检查井的渗漏、泄漏问题;(2)不需人员下井作业,可避免作业人员沼气中毒;(3)大大加快了施工速度,缩小作业面积,缩短了整个工程施工周期:(4)综合成本低:(5)可循环利用;(6)更易疏通处理,维修费用低:(7)节约宝贵的粘土资源,节约能源。
2 节约地下空间的管道敷设技术
为适应部分市政街区狭窄的街巷地下空间,给排水管道的敷设应尽量节约地下空间,主要措施包括减少地下敷设的管线种类和数量,在敷设路由于尽量共用路由或者利用河道等不占街道空间的特殊路由,在施工方式上采用柔性接口、砂基础以减少工程占地。本文主要讨论前两个方面。
2.1 减少管线种类和数量
减少给排水管网设施所占地下空间,最直接有效的措施是减少给排水管线的种类和数量。在我国目前的市政街区中,给排水管线主要有给水管、雨水管和污水管三种(不考虑热水给水、直饮水给水、中水回用系统),给水管对于现代生活质量具有不可替代的作用,在所有市政管线中具有优先性,而污水管在绝大多数历史街区中也必不可少,可能减少的管线种类只有雨水管。将雨水管和污水管合并为合流管的截流式合流制是十分适合市政街区的排水机制。给水管和雨污合流管各一路是市政街区最经济适宜的给排水方式。
2.2 共用敷设路由
在管道数量和管径一定情况下,共用路由可以大大减少对地下空间的占用。而在直埋敷设时,雨水和污水管道由于性质相近也可以共用路由。如对于雨污必须分流的市政街区,在其中道路宽度有限的局部地段,可以将雨污水检查井放置在同一路由上,使投影方向的雨污水管外结构净尺寸减少到最小,竖向高程上雨污水管结构相错开,以满足支户线接入的交叉要求。污水置于下方,雨污水检查井错开布设,污水检查井中套有雨水管。共用路由带来了在受力和渗漏时的相互影响,所以雨污水管道需保证结构安全,可采用强度高、管道外径小且抗腐蚀的高分子聚合材质的管材(如LTPVC等)。
2.3 利用河道作为敷设路由
在地势平坦的江南水乡的市政街区,如果完全采用重力流排水,则污水管道埋深会过深,可能影响到两侧建筑地基的牢固性。此时利用当地纵横交错的河道空间敷设污水干管,就成为一种富有创意的地下空间(包括道路空间和河道空间)。既解决了埋深问题,又给道路下留有足够的空间。需要注意的是,水下管道一旦渗漏会直接污染水体,所以应采用抗渗性能好的塑料管道并严格控制施工质量,不宜采用混凝土排水管道。
3 降低排水管埋深的适应性技术
给水管为压力管,靠压力输送自来水,故而在管线综合时灵活性较大,埋深和管线走向可以灵活处理,可以在地下、地面甚至楼面、屋面(上行下给)铺设。但污水管为重力管,主要依靠管道坡度排水,所以往往埋设较深。降低排水管道埋深的适应性技术也是本文探讨的内容之一。
3.1 设防淤截留池减小排水坡度
在污水排放系统中采用截留池拦截污水中容易沉淀的物质,以防止因管道坡度减小和流速降低而引起的管道堵塞,从而可以减小排水管道最小设计流速和最小设计坡度的取值,以达到减小排水管道埋深的目的。在设计污水管道时,截留池上游的管道坡度不能减小,经截留池防淤处理后的污水管道,其最小设计流速和最小设计坡度的取值,可比规范规定的最小值减小20%～30%,这对于市政街区的排水管网敷设将带来较大的灵活性。
3.2 溢流井排放法
当市政街区污水管出口低于市政污水管时,可采用溢流井法溢流排入市政污水管,提升泵作为辅助,排除溢流井及上游污水管道内的积水。其流量宜按30min内排尽所有积水确定。为减少運行成本,可在每天高峰用水前启动污水提升泵,抽干溢流井及上游管道内的积水,这样既可避免污水在管道内长期停留,造成淤积,又使积水管段经常得到冲刷,同时有利于管道通风和管道内有害气体的排除。
4 结语
总之,市政工程的给排水和其他各类市政设施种类很多,只要本着尊重文化遗产的原则,对不符合要求的一般做法进行改进和精心设计,完全可以设计出构思精巧、经济适用、满足使用和风貌保护需求的“市政景观小品”。
参考文献
[1] 王建国.城市设计[M].南京:东南大学出版社,2006.
[2] 赵和生.城市规划与城市发展[M].南京:东南大学出版社,2008.
[3] 邢丽贞.给排水管道设计与施工[M].北京:化学工业出版社,2004.
[4] 朱伟.城市给排水管线的施工程序探讨.科技创新导报,2008(11).
[5] 徐治立,周建星.刍议市政给排水管线的施工策略.科技创新导报,2010(18).
关键词:市政工程给排水管线适应性技术
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0062-01
1 节约地下空间的新材料、新设备
1.1 采用新型管材减少管径、埋深和检查井数量
在给水、排水量一定的情况下,采用UPVC等各类新型塑料管材可以起到减少管径、埋深和检查井数量的作用。塑料管具有质量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装简便迅速、造价较低(管径600mm以下)等优点,在材料性能、施工方法、寿命周期成本上都优于传统管材。
对市政工程而言,塑料管材的适用性突出表现在以下几个方面:(1)高强耐腐,大大降低渗漏的可能性,可以适当缩小管线间距、节约空间。(2)管材长度远远大于传统管材,有的塑料管还可以用卷盘施工,大大减少管线接头,在提高安全性的同时还能减少所需检修井数量,节约地下空间,并有利于市政工程街区地面整洁。(3)外径小、摩阻系数小、流速快、沉泥量少,不仅减少了人工掏挖疏通、养护次数和费用,更可以减小排水管道的管径和埋深,尤其适用于街区空间狭窄的特点。(4)在市政街区的给排水设计中,管道的管径一般均≤600mm,塑料管材的经济性明显优于传统管材。所以,市政工程街区在给排水管网改造中,应逐步将现有管道、尤其是街巷干管更换为塑料管道。
1.2 非标准检查井
检查井、阀门井等给排水管道附件的井室尺寸在很大程度上决定了管线之间的间距,当历史街区街巷地下空间不足时,可以采用非标准检查井和塑料检查井等新型检查井。
非标准检查井是在常规圆形检查井(如雨水井PT02．Y01--Y08,污水井PT03．Y01--Y08)的基础上,通过非标准设计适当减小检查井的外形尺寸,为综合安排其他管线创造条件。在井壁厚度上,可以钢筋混凝土结构代替传统标准图的砖砌体结构,从而减少井壁的厚度(尺寸根据具体工程情况由结构计算确定)。钢筋混凝土检查井还可分为现浇和预制两种,非标准设计中的长方形检查井适合现浇混凝土施工,而椭圆形检查井适合预制装配的施工方式。其他如钢、玻璃钢、塑料等新型井壁材料则可进一步缩小井壁厚度。
1.3 新型塑料检查井
新型塑料检查井已经是较为成熟的排水产品,目前国家建设部己颁布了《建筑小区用塑料排水检查井》行业标准。塑料检查井和塑料管道配套使用,相对于传统砖砌检查井,排水用塑料检查井有以下优点:(1)解决了原来传统砖砌检查井的渗漏、泄漏问题;(2)不需人员下井作业,可避免作业人员沼气中毒;(3)大大加快了施工速度,缩小作业面积,缩短了整个工程施工周期:(4)综合成本低:(5)可循环利用;(6)更易疏通处理,维修费用低:(7)节约宝贵的粘土资源,节约能源。
2 节约地下空间的管道敷设技术
为适应部分市政街区狭窄的街巷地下空间,给排水管道的敷设应尽量节约地下空间,主要措施包括减少地下敷设的管线种类和数量,在敷设路由于尽量共用路由或者利用河道等不占街道空间的特殊路由,在施工方式上采用柔性接口、砂基础以减少工程占地。本文主要讨论前两个方面。
2.1 减少管线种类和数量
减少给排水管网设施所占地下空间,最直接有效的措施是减少给排水管线的种类和数量。在我国目前的市政街区中,给排水管线主要有给水管、雨水管和污水管三种(不考虑热水给水、直饮水给水、中水回用系统),给水管对于现代生活质量具有不可替代的作用,在所有市政管线中具有优先性,而污水管在绝大多数历史街区中也必不可少,可能减少的管线种类只有雨水管。将雨水管和污水管合并为合流管的截流式合流制是十分适合市政街区的排水机制。给水管和雨污合流管各一路是市政街区最经济适宜的给排水方式。
2.2 共用敷设路由
在管道数量和管径一定情况下,共用路由可以大大减少对地下空间的占用。而在直埋敷设时,雨水和污水管道由于性质相近也可以共用路由。如对于雨污必须分流的市政街区,在其中道路宽度有限的局部地段,可以将雨污水检查井放置在同一路由上,使投影方向的雨污水管外结构净尺寸减少到最小,竖向高程上雨污水管结构相错开,以满足支户线接入的交叉要求。污水置于下方,雨污水检查井错开布设,污水检查井中套有雨水管。共用路由带来了在受力和渗漏时的相互影响,所以雨污水管道需保证结构安全,可采用强度高、管道外径小且抗腐蚀的高分子聚合材质的管材(如LTPVC等)。
2.3 利用河道作为敷设路由
在地势平坦的江南水乡的市政街区,如果完全采用重力流排水,则污水管道埋深会过深,可能影响到两侧建筑地基的牢固性。此时利用当地纵横交错的河道空间敷设污水干管,就成为一种富有创意的地下空间(包括道路空间和河道空间)。既解决了埋深问题,又给道路下留有足够的空间。需要注意的是,水下管道一旦渗漏会直接污染水体,所以应采用抗渗性能好的塑料管道并严格控制施工质量,不宜采用混凝土排水管道。
3 降低排水管埋深的适应性技术
给水管为压力管,靠压力输送自来水,故而在管线综合时灵活性较大,埋深和管线走向可以灵活处理,可以在地下、地面甚至楼面、屋面(上行下给)铺设。但污水管为重力管,主要依靠管道坡度排水,所以往往埋设较深。降低排水管道埋深的适应性技术也是本文探讨的内容之一。
3.1 设防淤截留池减小排水坡度
在污水排放系统中采用截留池拦截污水中容易沉淀的物质,以防止因管道坡度减小和流速降低而引起的管道堵塞,从而可以减小排水管道最小设计流速和最小设计坡度的取值,以达到减小排水管道埋深的目的。在设计污水管道时,截留池上游的管道坡度不能减小,经截留池防淤处理后的污水管道,其最小设计流速和最小设计坡度的取值,可比规范规定的最小值减小20%～30%,这对于市政街区的排水管网敷设将带来较大的灵活性。
3.2 溢流井排放法
当市政街区污水管出口低于市政污水管时,可采用溢流井法溢流排入市政污水管,提升泵作为辅助,排除溢流井及上游污水管道内的积水。其流量宜按30min内排尽所有积水确定。为减少運行成本,可在每天高峰用水前启动污水提升泵,抽干溢流井及上游管道内的积水,这样既可避免污水在管道内长期停留,造成淤积,又使积水管段经常得到冲刷,同时有利于管道通风和管道内有害气体的排除。
4 结语
总之,市政工程的给排水和其他各类市政设施种类很多,只要本着尊重文化遗产的原则,对不符合要求的一般做法进行改进和精心设计,完全可以设计出构思精巧、经济适用、满足使用和风貌保护需求的“市政景观小品”。
参考文献
[1] 王建国.城市设计[M].南京:东南大学出版社,2006.
[2] 赵和生.城市规划与城市发展[M].南京:东南大学出版社,2008.
[3] 邢丽贞.给排水管道设计与施工[M].北京:化学工业出版社,2004.
[4] 朱伟.城市给排水管线的施工程序探讨.科技创新导报,2008(11).
[5] 徐治立,周建星.刍议市政给排水管线的施工策略.科技创新导报,2010(18).