市政管道交叉冲突的处理

点赞:4223 浏览:14025 近期更新时间:2023-12-23 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要】随着城市的发展,地下管道无论在数量上还是品类上均与日俱增,地下空间也日渐拥塞,管道间或管道与其他障碍物间的交叉冲突无处不在.如何妥善处理这些冲突,使之既实用可靠又简单经济,一直是困扰市政管线设计、施工的现实问题.本文就市政管道交叉冲突的几种形式及相应的处理方法进行了详细探讨.

【关 键 词】市政管道;交叉冲突;处理;高程;排水管线

一、市政管道交叉冲突的原因

市政管道布置在市政道路的机动车道和人行道下,一般由西向东(由北向南)的布置次序是:电信管道、给水管道、燃气(热力)管道、雨水管道、污水管道、电力管道(见图1).

图126m宽市政规划路道路断面管线布置

由于市政道路的规划红线宽窄不一,由几米到几十米不等,所以要在有限的道路断面内,根据管道的最小水平净距等要求来布置各种管道,就很容易在平面和竖向空间位置上发生互相冲突和干扰.

各种市政管道由于一般都有自己一套的技术规范,设计、施工、验收以及维修养护都是由各自的专业单位独自完成,管道的建设时间也不尽一致,所以在管道施工中很容易出现管道的交叉冲突.一些早期建成的市政道路,由于没有较好地考虑管道综合平衡问题,“先施工的管道占据未施工管道的断面位置”的现象随处可见,导致后施工的管道常常碰到管道交叉冲突的干扰.

二、市政管道交叉冲突处理的基本原则

(一)有效改善交叉处管道的水力条件的原则

无论哪种方法都需设置相应的交叉构筑物,如增设检查井或将排水管道进行局部变形处理等.这样就会增加管道排水时的水头损失.因此应根据水力学原理,通过在检查井内合理设置导流槽和适当扩大交叉变形段的过水断面,来改善水力条件,减少水头损失.

(二)保证各种管道运行安全可靠的原则

不允许因设置交叉构筑物而使管道出现局部“卡喉”等人为障碍,降低排水能力;更不允许顶托上游排水.结构处理时亦应符合有关结构设计规范的要求,保证交叉构筑物具有足够的安全强度.

(三)便于维护管理的原则

应充分考虑管道养护的方式,便于维护管理.如人工掏挖时,变形段不宜过长,一般不超过10m;两端增设的连接井应有足够高度的井室,以便于维护人员操作.当有条件采用水力冲沟法清掏时,变形段和连接井的井室应满足最小口径浮筒通过的要求.

三、市政管道交叉冲突的处理方法

新建排水管线与现状管道交叉(高程未发生冲突时)

1.新建排水管线在下,现状管线在上

通常采用槽底砌砖墩的方法对上方管线进行保护.在开挖露出上面管线后,设置跨越管槽的吊架,将管线用铁丝吊挂牢固后再继续开挖并施工下面的排水管线.在下管时要特别注意安全,防止管节碰撞及压断管线.验槽合格后,在槽底原状土上浇筑10cm厚C20混凝土基础,基础每边尺寸较砖墩大125mm,砖的强度不小于MU7.5,水泥砂浆标号不小于M7.5,砖墩间距≯2~3m,且不能少于两个,在圆管两侧对称砌筑.砖墩宽度应大于圆管外径(或管束总宽)30cm以上.当砖墩高度在2m以内时,采用一砖墙(240mm),高度>3m时,采用一砖半墙(365mm).砖墩达足够强度后,回填沟槽,拆除吊架,建议采用石屑按30cm分层冲水振实回填.

2.新建排水管线在上,现状管线在下时

若上下管道间距满足规范的最小净距要求,且交叉处的槽底地基承载力达到设计要求,可直接进行上面排水管基和管道的施工,否则应选择以下方法之一以加固上面管道的基础,保护下面管道不受破坏.一是换填法,将上下管道之间原状土全部挖除,换填中砂振实后再施工上面管道基础;二是在上层排水管道的管基下面增设钢筋混凝土保护垫层.

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需要特别说明的是,根据规范要求,供水管、燃气管、原则上不宜在排水管下面交叉,因此,在条件许可时,应尽可能对供水、燃气管进行迁移,在排水管道上方经过,当从上方经过时其覆土厚度不能满足规范要求时,应对供水、燃气管采用取加套管和路面加钢筋网保护等措施;当受客观条件所限确不能迁移的,应对上面的排水管予以加固,加固长度不小于供水管外径加4m,同时排水管接口与交叉点不应重叠.

新建排水管线与现状管道交叉(高程发生冲突时)

在新建排水管线与其它管道交叉并有高程冲突时,首先应按照规范要求,在投资、工期、管顶覆土厚度、工作面大小允许的情况下,尽可能对其它管道进行迁移,在排水管的上(下)方经过,消除高程冲突.迁移存在困难的,参考处理以下几种方法:

采取多孔管法

这种方法和偏方沟法相似,将交又处管径较小的一管用2孔以上圆管代替,从而降低其截面尺寸后从另一管下穿过.适用于相交处管底高程差较小时.采用此法时,替代孔数不宜超过4根,管径不宜小于Φ300mm.该方法施工简便快速,不降低管底高程,水力条件较好,但占地略宽.

管材替代法

原设计为钢筋混凝土圆管的,采用较小一级的HDPE管或其它新型管材替代.由于HDPE管具有管壁薄,水力条件好,可弯曲性良好等优点,该法与双孔或多孔管替代法相结合可有效解决高程冲突的问题.

3.倒虹管法

倒虹管法能够有效地解决排水管与其它管线的高程冲突,但该法的突出问题是极易淤塞,养护不便,特别是合流制管道,因旱季时污水流量小,流速慢,管道易淤塞,雨季则很可能因管径偏小而造成上游排水不畅,因此在倒虹管的设计与施工时应注意:进水井底部做沉泥槽;倒虹管内的流速一般采用1.2~1.5m/s,不宜<0.9m/s;应加强定时冲洗,冲洗流速不小于1.2m/s;管径不小于300mm,应采用双管,通过在进水井设置溢流堰,一条常用,一条备用;合流制管道应在进出水井之间,在障碍物的上方再增设一条溢流管,以满足大雨时的排水要求.4、偏方沟法

当交叉处的雨污水管管径均较大,而且两管管底高程差大于800mm时,宜采用偏方沟法处理.该方法由于仅改变其中一管的截面形状而不改变两管管底高程,故水流条件好,便于养护.但偏方沟两端均需加建检查井和圆管接通,故占地较大,费用较高.硅偏方沟现场浇筑时,操作复杂,工期较长.设计时需注意,由于矩形截面和圆形截面水力要素的差异,应经水力计算后合理确定矩形截面的高、宽比及圆形管道管径及根数.

新建排水箱涵与其上方管线交叉且高程未发生冲突时

如果箱涵顶板及管线底部之间深度≥70mm,可在箱涵侧墙上砌筑砖墩支撑管线;如果顶板与管线底部的深度<70mm,可直在顶板与管道之间用C20混凝土填实,支承角不小于900,并且其荷载不超过顶板的允许承载力.

(四)新建排水箱涵与已有管线有高程冲突,且管线迁移较困难

若高程冲突较小,可适当压低箱涵顶板,或通过结构计算,减薄顶板,使管线能从顶板上面通过.若高程冲突较大,管线不得不从箱涵内穿越时,应将该段渠箱加宽,同时在穿越处箱涵底设沉泥槽和检查井口,便于维护管理.

(五)新建管线与已建排水箱涵交叉

新建管线在埋设时经常会碰到一种情况:已建箱涵的盖板同时也是路面,从箱涵上面经过已没有任何可能.此时一是可采用顶管法、水平定向钻进法等从箱涵底经过;二是将原多排管线改为单排管线,以尽可能小的横截面从箱涵盖板底部加套管后通过.

(六)雨水口连接支管与现状市政管道的冲突情况

雨水进水井与检查井之间的连接管不会埋得很深,并且线路通过了整个市政通行车道,管道与管道相遇的几率较大,进而出现冲突,如果出现管道深度不够深的状况,依据上述方法来解决问题,如果遇见管道深度很明显的,用钢筋砼材料作为保护套,形成外包处理,这样管道有了屏障,对压力、剪力、温度,都能更好适应,这也有利于管道深浅的变化,与现行管道交错开来(见图2).

四、结语

综上,城市的发展进步离不开结构复杂、规模庞大的城市管道施工建设,对保证城市居民生活工作的正常进行和城市功能的正常运转具有十分重要的意义.以上所介绍的地下管道交叉冲突处理方法是在工程实践中的一点体会,这些处理方法在目前管道施工工程中经常运用,希望在城市建设中发挥更大的作用.


图2雨水口连接支管与现状市政管道的冲突处理