摘要:本文結合近年來城市道路改造中的工程實踐,談一談對城市道路管線綜合設計的體會。重點對設計前收集現狀、城市道路地下管線設計的綜合協調程序、各種管線的特點和排布原則以及管線的間距和交叉等提出建議,以期與廣大同仁互相交流設計經驗,共同提高管線設計水平。
關鍵詞:道路管線;綜合設計
1 前言
隨著我國城市建設的發展,城市道路不斷新建、拓寬,市政基礎設施不斷完善。城市供電、供水、供氣、通信、排水等管線是維系現代城市正常運轉的重要組成部分。這些工程管線經由城市道路,聯系千家萬戶,城市道路不僅負擔交通功能,同時還是各種地下管線的走廊,管線綜合設計已經成為城市道路設計的一個重要組成部分。在城市道路的管線綜合設計中常見的管線有:污水管、雨水管、給水竹、燃氣管(包括天然氣管及煤氣管)、電力管、綜合信息管廊、熱力管等。在管線綜合設計前要收集完整的現狀及規劃資料,設計所在地的常用管材及規格,計劃管線實施的先后順序;設計時需要與道路、橋梁,及其他相關專業相互協調,互相配合。本文結合紹興市近年來城市道路改造中的工程實踐,談一談對城市道路管線綜合設計的體會。
2 設計資料的收集
收集現狀資料:主要有三種:現狀管線的物探資料、現狀管線的竣工資料、現狀管線的設計資料。
這三種管線資料的準確性是以物探資料為最佳,因為現狀管線都埋設于地下,最小的覆土厚度約為0.5 m,最大的如污水管理深可能會達到10m左右。如果沒有先進的儀器,在地面上識別它們主要靠檢查井。但只有污水、雨水、通訊、電力等管線檢查井是比較有規律的,而給水、熱力、燃氣管線等往往很長一段才設置一個井。而且給水管道的閥門井還不是設置在給水管位上,而是偏離管位,所以較難發現。還有的管線與別的管線共溝敷設,無法識別其種類。有的道路翻新時直接鋪一層瀝青,把井蓋全部壓住了。
自上世紀90年代以來,國外先進的管線探測儀、全站測量儀相繼進入我國,使管線探測技術有了質的飛躍、若地下管線的材質絕大部分是金屬的,讓被探測的金屬管線帶上頻率和強弱可人為控制的電流,可以定量分析,從而確定各金屬管線的空間位置。消防栓、水龍頭和井蓋下的熱管道是地下管線的已知出露點,只要在這些出露點上直接加上發射機,由地上的探測器現場采樣,確定它們的走向。
但是如果是非金屬管道,如污水管、雨水管采用鋼筋混凝土、混凝土或者塑料管管材,對隱埋于地下的管線,除采用地而窨井測量外還采用開挖樣洞的辦法來檢驗地下管線的分開。
3 各種管線的特點和排布原則
工程管線在路下的排布次序,從道路紅線向路中心線方向一般依次為:電力、給水、煤氣、電信、綜合通訊、路燈、雨水、污水。
由于城市景觀和設施安全的需要,目前電力管線的敷設一般不采用架空,原有的架空線也要求逐步入地,電力人地一般采取電纜溝或直埋的方式。電力管線布置在道路最外側基于以下兩個理由:(1)電力管線地面附設施較多,如環網柜、分支箱、配電箱等,這些附屬設施尺寸都比較大,如果放在人行道小將妨礙行人,并且易遭破壞,一般考慮設置在道路紅線外.勢必要求電力管線也布置在人行道邊,以方便連接。(2)電力管線的電纜井、余線井的尺寸很大,一般內空均為2 m×2 m,側墻為24 mm厚磚墻。如果將電力管線布置在人行道中,在做電纜井、余線井時,很有可能將其他專業部門的管道包在井內,影響管線的正常使用和維護,嚴重的甚至釀成事故。而布置在人行道邊,電纜井、余線井的位置可以適當地占用人行道外字地,減小對其他管線的影響。
給水管、煤氣管均是壓力管道,向路外分支管多,應靠近人行道邊埋設,出于安全考慮,煤氣一般不能緊靠電力埋設。曾經發生過這樣的安全事故煤氣管由于種種原因產生微小泄露,在臨近的電力溝中聚集到一定的濃度,電力管線意外產生的電火花將煤氣引爆。因此,電力管線的內側應先安排給水管線,再安排煤氣管線。
綜合通訊管線由除電信以外的各種弱電管線組成,一般包括有線電視、移動、聯通、網通、鐵通等。這些管線多是近年來通訊行業改革和市場競爭下的產物,如果這些管線都單獨埋設,在有限的道路地下空間內是無法容納的。因此,近年來,規劃和建設部門都要求把這些管線合并在一起,通常的做法是“同溝異井”,即弱電管線集中在同一個溝槽內埋設。各自的檢查井,單獨分開設置。這樣一來,既節約利用了有限的地下空間,又保證了各種弱電管線的相對獨立性。在整個管線綜合設計中,可以把綜合通訊管線看作和電力、給水等性質相同的-家管線。以方便設計。
4 管線間距
《城市工程管線綜合規劃規范》中規定了工程管線間的最小水平凈距,在具體工程設計中,由于受到道路寬度、斷面以及現狀需保留的工程管線等因素的限制,往往很難滿足。在實際施工中,管線之間雖不能滿足最小水平凈距的要求,但畢竟有一定的間距,一般不會影響敷設,管線間距往往是受檢查井、閘閥井等構筑物控制。相鄰的兩條管線A和B之間的中心距按下面兩個公式中的較大值控制:
(1)1/2管線A外徑+1/2管線B檢查井結構寬度;
(2)1/2管線B外徑+l/2管線A檢查井結構寬度。
這樣可以避免一種管線的檢查井把相鄰管線包在其中,影響使用并造成安全隱患。實踐證明,城市工程管線按照上述方法控制間距,并配合局部滿包、加套管等安全措施,可以順利敷設,節省有限的地下空間資源。
5 管線交叉
在道路交叉口附近,各種管線也會互相交叉。原則上自地面以下的排列順序為:路燈電纜、電力,給水、煤氣、電信、綜合通汛、雨水、污水。各交叉結點應按照“有壓讓無壓”、“小管讓大管”、“支管讓主管”等原則來設計,根據上層管線的最小覆上深度、上層管線外徑、交叉最小垂直凈距等數據自“上”而“下”進行高程控制。雨、污水管屬重力流管線,設計埋深較大,一般不會與其他管線發生交叉沖突,但在特殊情況下埋深較淺。或結點有兩層以上交叉時必須用雨、污水管管頂標高白“下”而“上”進行控制。路段上橫過街支管與其他主管交叉時,受種種因素的制約,有時候上層管線不能滿足最小覆土深度的規定(最小覆土深度視管線種類和埋設方式而定,一般為0.7~0.8 m),甚至進入道路結構層.就需要采取特殊保護手段。一般常用的有C20混凝上滿包,或在管線兩邊砌磚墻,中間空隙填砂,墻頂鋪鋼筋網片等方法。
結束語
在管線綜合設計時需要設計的資料很多,需要考慮的問題也是多方面、多角度的,任何-個環節的失誤都將對工程造成不同程度的影響。作為一名設計人員,要完成-項好的設計,必須考慮設計與施工順序及方法相結合,以認真的態度做好每項工作,在工作中不斷總結經驗教訓,以利于今后的設計。