政排水管渠施工中管線交叉問題的處理
前言
在城市排水管渠的新建及改建過程中，往往不可避免地會碰到排水管渠與先行建成的各類專業(yè)管線(道)相互交叉，并在高程上發(fā)生沖突的情況。按照現(xiàn)行的設(shè)計、施工規(guī)范與技術(shù)水平，目前我國的排水管渠基本是按重力流設(shè)計，完全依靠上下游的水頭差來排除雨、污水，同時實現(xiàn)溝道自清。當(dāng)排水管渠的設(shè)計高程與埋深一經(jīng)確定后，如果在實際施工中遇到與其它專業(yè)管線交叉發(fā)生高程沖突，受工程投資與起止點標(biāo)高所限，試圖通過調(diào)整排水管渠的設(shè)計埋深來消除高程沖突的可能性十分有限。因此，如何合理、規(guī)范、可行地處理此類問題，確保排水管渠的水力條件，保護(hù)地下管線不受損壞，是排水管渠工程施工中必須面對的一個較為棘手的問題。
筆者通過多年的排水施工實踐，特別是近幾年開展整治城區(qū)“水浸街”工程和城區(qū)道路綜合改造工程以來，結(jié)合相關(guān)設(shè)計、施工規(guī)范，歸納梳理了排水管渠施工中與其它管道(線)交叉時存在的問題及可行的處理措施，謹(jǐn)供工程技術(shù)同行參考。

1早期城市建設(shè)中管線交叉存在的問題以及原因剖析在我區(qū)2000～2002年實施整治城區(qū)“水浸街”工程期間，為探尋城區(qū)一直存在的“水浸街”問題的成因，通過對花都新華舊城區(qū)排水管網(wǎng)的全面清疏，我們對城區(qū)排水管網(wǎng)當(dāng)時的現(xiàn)狀進(jìn)行了一次較為詳細(xì)的調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，舊城區(qū)的排水管渠與其它各類管線交叉點共有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(qū)主干排水渠秀全路方渠為例，該渠長820m，就有33處被供水、電信、供電電纜等直接橫穿。最嚴(yán)重的是在秀全路與花城路的路口，排水方渠內(nèi)由上至下分別排列了電信、供電、聯(lián)通、有線電視四類管線，而且該四類管線本身也是相互交錯，擠占了80％的過水?dāng)嗝?。在對該處的管線遷移時，耗費(fèi)了大量的人力、物力和時間，改造的難度相當(dāng)大。排水管渠與其它管線經(jīng)常產(chǎn)生交叉沖突，有其歷史與現(xiàn)實的原因，主要是由于兩者建設(shè)的不同步，并且缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和有力的監(jiān)督管理所造成。在舊城區(qū)，市政排水管渠與城市道路基本上是同時建設(shè)。市政排水管渠建設(shè)在前，而當(dāng)時的地下管線較少，城區(qū)除供水管以外，其它如供電、電信、有線電視等線路或為架空，或當(dāng)時暫未開始全面建設(shè)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，通信、有線電視、燃?xì)獾裙檬聵I(yè)管道的建設(shè)需求也迅速增漲，供電、電信線路也按要求人地埋設(shè)。由于管線的規(guī)劃相對滯后，且在施工過程中各管線單位各自為政，帶有較大的隨意性，當(dāng)管線在埋設(shè)過程中受排水管渠阻礙時，不是按規(guī)范要求避讓或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，未?jīng)許可就直接鑿穿排水管渠通過。在新城區(qū)，受建設(shè)資金不足的制約，城市道路建設(shè)往往不能一步到位，一般是先考慮滿足機(jī)動車通行的需要，暫時建好主車道路面，人行道、排水管渠等則要根據(jù)道路周邊土地開發(fā)的實際情況再逐步配套。另一方面，水、電、氣、通信、電視等專業(yè)部門出于未來的市場需要，在建設(shè)資金相對比較充裕的優(yōu)勢下，有條件在道路主車道兩側(cè)先行埋設(shè)管線。個別管線單位為了節(jié)約成本和施工方便，隨意調(diào)整其在道路橫斷面上的平面位置與豎向高程，不是嚴(yán)格地按照規(guī)劃布線埋設(shè)，因此在新城區(qū)經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)，僅需占地1m寬的管線卻呈“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(fèi)，并且給后續(xù)實施的排水管渠建設(shè)帶來極大的不便。

2管線隨意交叉的不利影響管線直接穿越排水管渠是規(guī)范所不允許的，同時由于該現(xiàn)象的存在，對城市排水管網(wǎng)功能的正常發(fā)揮和管線本身的不利影響是十分明顯的。
(1)管線直接穿排水渠，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(wěn)定性。
(2)由于大管徑供水管，多層多孔的弱、強(qiáng)電管束侵占了排水凈空，使排水管渠的過水能力大為降低。位于管渠底部的管線造成上游雍水，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；與污水平時充滿度相平和位于管渠上部的管線，在平時或下雨滿流時攔掛了大量塑料袋、樹枝、廢紙等飄浮垃圾與油污，使有限的過水?dāng)嗝孢M(jìn)一步縮窄。從整治“水浸街”工程時清疏管網(wǎng)所掌握的資料來看，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直接穿越的情況。
(3)不利于排水管渠的日常疏浚養(yǎng)護(hù)。受管線阻隔，高壓清洗車的噴頭無法在管渠內(nèi)順利前進(jìn)，上游沖洗下來的雜物、淤泥亦被管線攔截而無法全部流人檢查井清撈。傳統(tǒng)的竹片、搖車通溝方法也無法得到實際應(yīng)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水能力，增加了養(yǎng)護(hù)成本。
(4)大多數(shù)管線在穿越排水管渠時未采取相應(yīng)的保護(hù)措施，存在較大的安全隱患，一旦受損，將會給公共安全和人民生活工作帶來十分不利的影響。
3排水管渠與其它管線交叉沖突時的處理措施在對管道交叉進(jìn)行必要的處理時，要充分考慮相互交叉管道的用途、管材、管道結(jié)構(gòu)，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，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(yīng)遵循設(shè)計，按設(shè)計圖紙及有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工；
(2)管道交叉處理要盡量滿足其最小凈距；
(3)有壓管道讓無壓管；
(4)支管避讓干線管；
(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)臨時管道讓永久管道
(8)盡可能減少開挖工作面和填挖土方量，降低造價，保證工期。
(9)無論采用何種處理措施，均應(yīng)聯(lián)系有關(guān)管道(線)主管部門，取得同意和協(xié)助。

以下是排水管渠施工常見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)交叉，高程未發(fā)生沖突
(1)新建排水圓管在下，其它管線在上。通常采用槽底砌磚墩的方法對上面管線進(jìn)行保護(hù)。在開挖露出上面管線后，設(shè)置跨越管槽的吊架，將管線用鐵絲吊掛牢固后再繼續(xù)開挖并施工下面的排水圓管。在下管時要特別注意安全，防止管節(jié)碰撞及壓斷管線。驗槽合格后，在槽底原狀土上澆筑10em厚ClO混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)每邊尺寸較磚墩大125mm，磚的強(qiáng)度《MU7．5，水泥砂漿標(biāo)號《M7．5，磚墩間距≯2?3m，且不能少于兩個，在圓管兩側(cè)對稱砌筑。磚墩寬度應(yīng)大于圓管外徑(或管束總寬)30em以上。當(dāng)磚墩高度在2m以內(nèi)時，采用一磚墻(240mm)，高度>3m時，采用一磚半墻(365mm)。磚墩達(dá)足夠強(qiáng)度后，回填溝槽，拆除吊架，建議采用石屑按30em分層沖水振實回填。當(dāng)上面管線較多，且管徑較大(如大管徑的供水管、排水管)，采用開槽施工填挖土方過大，且對已建管道保護(hù)有困難時，宜采用頂管法施工排水圓管。
(2)新建排水圓管在上，其它管線在下時(這種情況較為少見，但實際施工中仍有碰到)。若上下管道間距滿足規(guī)范的最小凈距要求，且交叉處的槽底地基承載力達(dá)到設(shè)計要求，可直接進(jìn)行上面排水管基和管道的施工，否則應(yīng)選擇以下方法之一以加固上面管道的基礎(chǔ)，保護(hù)下面管道(線)不受破壞。
一是換填法，將上下管道(線)之間原狀土全部挖除，換填中砂振實后再施工上面管道基礎(chǔ)；
二是在上層排水管道的管基下面增設(shè)鋼筋混凝土保護(hù)墊層。需要特別說明的是，根據(jù)規(guī)范要求，供水管、燃?xì)夤?、原則上不宜在排水管下面交叉，因此，在條件許可時，應(yīng)盡可能對供水、燃?xì)夤苓M(jìn)行遷移，在排水管道上方經(jīng)過(參見上一條處理方法)，當(dāng)從上方經(jīng)過時其覆土厚度不能滿足規(guī)范要求時，應(yīng)對供水、燃?xì)夤懿捎萌〖犹坠芎吐访婕愉摻罹W(wǎng)保護(hù)等措施；當(dāng)受客觀條件所限確不能遷移的，應(yīng)對上面的排水管予以加固，加固長度不小于供水管外徑加4m，同時排水管接口與交叉點不應(yīng)重疊。

3．2新建排水圓管與其它管道(線)交叉，高程發(fā)生沖突在新建排水圓管與其它管道(線)交叉并有高程沖突時，首先應(yīng)按照規(guī)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，開挖面往往有限)允許的情況下，盡可能對其它管道(線)進(jìn)行遷移，在排水管的上(下)方經(jīng)過，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穿越的位置斷開，以檢查井相連，井內(nèi)砌導(dǎo)流槽或沉泥槽以保證其水力條件，同時防止淤積，便于管道清疏養(yǎng)護(hù)，其它管線則加套管保護(hù)后按原高程從井內(nèi)穿過。檢查井應(yīng)視管線的寬度、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(shè)計圓管，可維持原設(shè)計高程不變，通過降低管頂標(biāo)高，保證管線從上面通過。使用多孔管替代時，孔數(shù)不宜大于四孔，管徑不應(yīng)1／5D，如圖2，宜采用暗方渠法，雙、多孔管法結(jié)合管材替代法予以處理。
(3)當(dāng)管線從排水管道的中、下部穿越，且高度1／3D≥h>1／5D時，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(yīng)做h+0．5m的沉泥槽。該處理方法有一定的水力損失，但因擴(kuò)大了過水?dāng)嗝?，能基本滿足過，水要求，并能有效防止該處的淤塞。(4)當(dāng)管線從排水管道中、下部穿越，且高度h>1／3D時，應(yīng)采用倒虹管法處理。
3．3新建排水渠箱與其上方管線交叉且高程未發(fā)生沖突時如果渠箱頂板及管線底部之間深度≥70mm，可在渠箱側(cè)墻上砌筑磚墩支撐管線；如果頂板與管線底部的深度<70mm，可直在頂板與管道之間用El0混凝土填實，支承角《900，并且其荷載不超過頂板的允許承載力。
3．4新建排水渠箱與已有管線有高程沖突，且管線遷移較困難若高程沖突較小，可適當(dāng)壓低渠箱頂板，或通過結(jié)構(gòu)計算，減薄頂板，使管線能從頂板上面通過。若高程沖突較大，管線不得不從渠箱內(nèi)穿越時，應(yīng)將該段渠箱加寬(加寬段不宜超過10m)，同時在穿越處渠箱底設(shè)沉泥槽和檢查井口，便于維護(hù)管理。
3．5新建管線與已建排水渠箱交叉新建管線在埋設(shè)時經(jīng)常會碰到一種情況：已建渠箱的蓋板同時也是路面，從渠箱上面經(jīng)過已沒有任何可能。此時一是可采用頂管法、水平定向鉆進(jìn)法等從渠箱底經(jīng)過；二是將原多排管線改為單排管線，以盡可能小的橫截面從渠箱蓋板底部加套管后通過。
4結(jié)語
以上幾種處理措施，可根據(jù)施工現(xiàn)場的客觀條件靈活加以組合使用，在條件許可的情況下，應(yīng)按照管線交叉處理的原則優(yōu)先考慮管線的遷移。實踐證明，在最不利的情況下，對交叉點采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧軌蛴行У馗纳乒軆?nèi)的水力條件，保證排水管渠的過水能力。在我區(qū)整治“水浸街”工程中，對以往存在的管線高程沖突點進(jìn)行處理，是成功解決城區(qū)“水浸街”問題的一項主要措施。為了在今后的建設(shè)中盡可能地避免管線高程沖突的情況，我個人認(rèn)為：
(1)從前期設(shè)計人手，充分調(diào)查勘測排水管渠施工現(xiàn)場的現(xiàn)狀和走訪有關(guān)管線單位，詳盡掌握各類管線的分布、走向和埋深情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)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。
(2)切實加強(qiáng)城市綜合管線的規(guī)劃工作，合理規(guī)劃與分配地下空間，并嚴(yán)格按規(guī)劃實施。在城市道路交叉口等管線集中的地方，建議規(guī)劃地下綜合管溝共同管廊。
(3)從體制人手，盡快改變各類管線建設(shè)條塊分割，各自為政的現(xiàn)狀?？梢試L試建立統(tǒng)一的管線建設(shè)投資主體，實行地下管線的統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計，統(tǒng)一施工，統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一維護(hù)管理。
(4)由于舊城區(qū)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，必然會與現(xiàn)有合流管道發(fā)生較大的交叉碰撞，因此，在舊城區(qū)進(jìn)行污水管網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)時，宜采用截流制。
(5)提前介人，做好施工前的協(xié)調(diào)工作。開工前通過周詳?shù)默F(xiàn)場調(diào)查，掌握充分的管線資料，及時協(xié)調(diào)有關(guān)管線部門提前對所涉及的管線進(jìn)行遷移，爭取時間，減少排水管施工全面后因處理管線交叉對工期和質(zhì)量帶來的不利影響。