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管線(道)相互交叉，并在高程上發生沖突的情況。按照現行的設計、施工規范與技術水平，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排除雨、污水，同時實現溝道自清。當排水管渠的設計高程與埋深一經確定后，如果在實際施工中遇到與其它專業管線交叉發生高程沖突，受工程投資與起止點標高所限，試圖通過調整排水管渠的設計埋深來消除高程沖突的可能性十分有限。因此，如何合理、規范、可行地處理此類問題，確保排水管渠的水力條件，保護地下管線不受損壞，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“水浸街”工程和城區道路綜合改造工程以來，結合相關設計、施工規范，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，謹供工程技術同行參考。

1早期城市建設中管線交叉存在的問題以及原因剖析在我區2000～2002年實施整治城區“水浸街”工程期間，為探尋城區一直存在的“水浸街”問題的成因，通過對花都新華舊城區排水管網的全面清疏，我們對城區排水管網當時的現狀進行了一次較為詳細的調查。調查發現，舊城區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％的過水斷面。在對該處的管線遷移時，耗費了大量的人力、物力和時間，改造的難度相當大。排水管渠與其它管線經常產生交叉沖突，有其歷史與現實的原因，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建設。市政排水管渠建設在前，而當時的地下管線較少，城區除供水管以外，其它如供電、電信、有線電視等線路或為架空，或當時暫未開始全面建設。隨著社會經濟的不斷發展，通信、有線電視、燃氣等公用事業管道的建設需求也迅速增漲，供電、電信線路也按要求人地埋設。由于管線的規劃相對滯后，且在施工過程中各管線單位各自為政，帶有較大的隨意性，當管線在埋設過程中受排水管渠阻礙時，不是按規范要求避讓或采取適當的措施，未經許可就直接鑿穿排水管渠通過。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，一般是先考慮滿足機動車通行的需要，暫時建好主車道路面，人行道、排水管渠等則要根據道路周邊土地開發的實際情況再逐步配套。另一方面，水、電、氣、通信、電視等專業部門出于未來的市場需要，在建設資金相對比較充裕的優勢下，有條件在道路主車道兩側先行埋設管線。個別管線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埋設，因此在新城區經?？梢园l現，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，并且給后續實施的排水管渠建設帶來極大的不便。

2管線隨意交叉的不利影響管線直接穿越排水管渠是規范所不允許的，同時由于該現象的存在，對城市排水管網功能的正常發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，使有限的過水斷面進一步縮窄。從整治“水浸街”工程時清疏管網所掌握的資料來看，凡發生“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護。受管線阻隔，高壓清洗車的噴頭無法在管渠內順利前進，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。傳統的竹片、搖車通溝方法也無法得到實際應用。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水能力，增加了養護成本。
(4)大多數管線在穿越排水管渠時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等情況，同時要考慮工期進度與施工成本控制的要求，施工質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)首先應遵循設計，按設計圖紙及有關規范進行施工；
(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，均應聯系有關管道(線)主管部門，取得同意和協助。

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行保護。在開挖露出上面管線后，設置跨越管槽的吊架，將管線用鐵絲吊掛牢固后再繼續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，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，在圓管兩側對稱砌筑。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以內時，采用一磚墻(240mm)，高度>3m時，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分層沖水振實回填。當上面管線較多，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)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；
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，應盡可能對供水、燃氣管進行遷移，在排水管道上方經過(參見上一條處理方法)，當從上方經過時其覆土厚度不能滿足規范要求時，應對供水、燃氣管采用取加套管和路面加鋼筋網保護等措施；當受客觀條件所限確不能遷移的，應對上面的排水管予以加固，加固長度不小于供水管外徑加4m，同時排水管接口與交叉點不應重疊。

3．2新建排水圓管與其它管道(線)交叉，高程發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，開挖面往往有限)允許的情況下，盡可能對其它管道(線)進行遷移，在排水管的上(下)方經過，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，井內砌導流槽或沉泥槽以保證其水力條件，同時防止淤積，便于管道清疏養護，其它管線則加套管保護后按原高程從井內穿過。檢查井應視管線的寬度、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計圓管，可維持原設計高程不變，通過降低管頂標高，保證管線從上面通過。使用多孔管替代時，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，但因擴大了過水斷面，能基本滿足過，水要求，并能有效防止該處的淤塞。(4)當管線從排水管道中、下部穿越，且高度h>1／3D時，應采用倒虹管法處理。
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，可適當壓低渠箱頂板，或通過結構計算，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穿越時，應將該段渠箱加寬(加寬段不宜超過10m)，同時在穿越處渠箱底設沉泥槽和檢查井口，便于維護管理。
3．5新建管線與已建排水渠箱交叉新建管線在埋設時經常會碰到一種情況：已建渠箱的蓋板同時也是路面，從渠箱上面經過已沒有任何可能。此時一是可采用頂管法、水平定向鉆進法等從渠箱底經過；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結語
以上幾種處理措施，可根據施工現場的客觀條件靈活加以組合使用，在條件許可的情況下，應按照管線交叉處理的原則優先考慮管線的遷移。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，保證排水管渠的過水能力。在我區整治“水浸街”工程中，對以往存在的管線高程沖突點進行處理，是成功解決城區“水浸街”問題的一項主要措施。為了在今后的建設中盡可能地避免管線高程沖突的情況，我個人認為：
(1)從前期設計人手，充分調查勘測排水管渠施工現場的現狀和走訪有關管線單位，詳盡掌握各類管線的分布、走向和埋深情況，通過技術經濟比較，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。
(2)切實加強城市綜合管線的規劃工作，合理規劃與分配地下空間，并嚴格按規劃實施。在城市道路交叉口等管線集中的地方，建議規劃地下綜合管溝共同管廊。
(3)從體制人手，盡快改變各類管線建設條塊分割，各自為政的現狀?？梢試L試建立統一的管線建設投資主體，實行地下管線的統一規劃，統一設計，統一施工，統一建設和統一維護管理。
(4)由于舊城區已經存在成熟的合流制管網，如果按分流制再新建獨立的污水管道，必然會與現有合流管道發生較大的交叉碰撞，因此，在舊城區進行污水管網的規劃與建設時，宜采用截流制。
(5)提前介人，做好施工前的協調工作。開工前通過周詳的現場調查，掌握充分的管線資料，及時協調有關管線部門提前對所涉及的管線進行遷移，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量帶來的不利影響。