風情大道地道合建泵站及排水系統改造設計

張 坤

(中交一航局生態工程有限公司，廣東 深圳 518106)

0 前 言

近年來隨著經濟發展及城市擴張，城市道路建設項目逐年增加。而在鐵路縱橫的舊城區內，由于城市道路下穿鐵路的方式較多，城市道路拓寬改造時經常遇到既有地道泵站拆除重建的情況[1]。本文結合實際工程，對既有合建泵站及排水系統改造設計進行介紹，為類似工程提供參考。

1 工程概況

風情大道改造工程位于杭州市蕭山區，包含地面道路與高架兩部分。新建高架道路全長657 m，全線采用橋梁形式，跨越既有滬昆鐵路，采用預應力混凝土簡支小箱梁。地面道路在既有風情大道基礎上，保留原西側半幅道路，向東擴寬，由雙向4車道改造為雙向6車道(鐵路段落預留雙向8車道條件)，全長707.69 m。鐵路段采用框構下穿滬昆鐵路，道路框構兩側引道采用整體U型槽結構。

因新建高架橋與拓寬道路占用既有合建泵站位置，故拆除既有泵站，在既有泵站范圍內重新選址新建雨、污水泵站。

2 工程現狀

2.1 河道現狀

根據河道測量資料，既有泵站附近徐家河河底高程2.60～3.0 m，最高水位5.40 m，常水位4.20 m，最低水位3.60 m。

2.2 泵站現狀

既有泵站為雨污合建泵站，雨水泵站設計規模為0.48 m3/s，污水泵站設計規模為30 000 t/d。泵站東側緊鄰徐家河，西側為風情大道，南側為跨月路，北側為滬昆鐵路。場區內有合建泵房、值班室、配電間、控制室及室外柴油發電機棚各一座，占地約2 540 m2。既有泵站供電采用雙電源供電，分別為市政供電電源和自備室外柴油發電機。

2.3 地道排水系統現狀

人行道及非機動車道通過0.4 m×0.7 m排水邊溝匯至低點，進入0.6 m×0.55 m截水溝；機動車道既有框構北側設置8箅雨水口，經框構內預留D300鋼筋混凝土管排至框構南側0.6 m×0.96 m截水溝內，機動車道框構南側低點處設置6箅雨水口，機動車道雨水通過雨水口進入0.6 m×0.96 m截水溝，最終經截水溝進入既有雨水泵站。

3 設計難點及應對措施

3.1 新建泵站須在既有泵站范圍內改造設計

為解決既有泵站范圍內可用地面積有限的情況，新建泵站考慮采用占用空間小的集成化一體泵站設計，而且成品泵站建設周期短，安裝完成后即可使用。

結合甲方管理人員的運行維護經驗，考慮一體化泵站的相關設備需定期保養、檢查和清掃，污水泵站主體設計采用鋼筋混凝土結構，雨水泵站采用一體化泵站。

3.2 既有泵站內建筑物較多，周邊環境復雜，場地內地質條件差

由于施工期間既有泵站正常使用，控制室、配電室、合建泵房要暫時保留，而擬建基坑距離控制室最小水平間距約1.4 m，距離合建泵房約0 m，距離現狀河道約2.5 m，距離滬昆鐵路約18.1 m。

場地內淤泥質黏土分布較厚，地下水埋藏淺且較豐富，對基坑開挖、支護、基坑穩定及降水有較大不利影響，基底易產生管涌、突水等不利現象[2]。由于基坑內外壓力差、支護樁墻彎曲抗力作用等原因將使坑底土體向上隆起，降低了土體的強度，嚴重時造成周圍土體的流失，危及基坑及附近建筑物的安全。

針對上述情況，基坑圍護結構采用地下連續墻加內支撐的支護型式，通過提高支護結構剛度以控制基坑變形，避免基坑出現大變形破壞、塌方、開裂及其他失穩風險，以保證建筑物安全[3]；控制室在基坑開挖前拆除一半仍滿足使用要求。

基坑坑底位于淤泥質黏土層，且基底以下淤泥質黏土層較厚，基坑底采用水泥土三軸攪拌樁進行滿堂加固。另要求施工單位制定專項的降水設計方案，加強對基坑、周邊建(構)筑物的監測。

3.3 施工期間要保證既有合建泵站的正常使用

由于泵站考慮原址修建，需要保證既有泵站正常運行，需合理設置新老框架排水系統的銜接方案及施工期間的臨時排水過渡方案。

1)雨水泵站。由于風情大道擴建導致西側地道排水管道的下游管道被破壞，地道內雨水無法排入既有雨水泵站。為排除雨季時西側路面雨水，對地道排水管下游管道進行調整：新建D900雨水管連接樁號FYK5+800、樁號FYK5+805附近既有雨水檢查井后向南敷設，在樁號FYK5+830附近向西排入既有雨水泵站，經泵站提升后排至附近河道。泵站出水管破壞，需臨時鋪設DN600球墨鑄鐵管作為雨水泵站出水管。

待東側U型槽及新建排水溝完工(此時新建雨水泵站已完工)后，新建地道排水溝及附近雨水管收集雨水后，全部排入新建雨水泵站，由新建泵站提升排入附近河道。既有雨水泵站拆除，完成新老泵站轉換。

2.4 兩組患者的臨床治療復發率對比 治療后，實驗組共2耳復發，復發率為4.88%；對照組共9耳復發，復發率為24.32%，實驗組患者的復發率顯著低于對照組，差異有統計學意義(χ2=6.071，P=0.014)。

2)污水泵站。U型槽前期施工(此時應提前施工新建污水泵站)時，應保證既有污水泵站的進水管不受影響，既有污水泵站繼續正常運行[4]。如既有污水泵站出水管破壞時，應設置臨時出水管排入附近既有污水檢查井(該檢查井在本泵站服務范圍外)。

待新建污水泵站完工后，既有污水管改道排入新建污水泵站，由新建泵站提升排入附近既有污水檢查井(如新建污水泵站出水管未完工，應設置臨時出水管排入附近既有污水檢查井)。既有污水泵站拆除，完成新老泵站轉換。

3.4 擴寬后的道路應滿足污水泵站出水管的需求

擴寬后的道路應滿足污水泵站出水管、規劃市政管線及既有河道穿越既有鐵路的需求。結合市政管網規劃及既有河道現狀，在風情大道東側新建一處框構橋，以滿足管道及河流穿越鐵路的需求。框構橋采用連孔設計，框構橋跨度為2～5.5 m，與鐵路下行線斜交正做。框構西側孔洞用于市政管線敷設，東側孔洞用于既有河流通過，其中管線孔設置隔離倉用于分隔燃氣管線。

此外，為保障徐家河河道順暢及市政管線的安全，于綜合框構中墻位置設置擋土墻，擋土墻向北延伸至河岸頂，向南延伸至新建雨污泵站外墻。待擋墻修筑完成后疏通河道，完成市政管線的遷改和徐家河河流的通暢。

4 排水系統設計

4.1 雨水量計算

4.1.1 設計重現期

根據室外排水設計規范的規定，特大城市中心城區地下通道的設計重現期為30～50年。由于工程所在區域人口密集，風情大道車流量較大，為保證雨季地道的安全通行，設計重現期取50年。

4.1.2 綜合徑流系數

4.1.3 雨水量計算

1)設計暴雨強度。依據杭州市暴雨強度公式計算：

設計降雨歷時：t=t1+t2

式中，i為設計暴雨強度，L/(s·hm2)；P為設計重現期(年)，50年；t1為地面集水時間，min，取15 min；t2為管渠內雨水流經時間，min。

2)雨水設計流量。

Q=q×ψ×F

式中，Q為雨水設計流量，L/s；q為設計暴雨強度，L/(s·hm2)，167i；Ψ為綜合徑流系數，0.75；F為匯水面積，hm2，2 680 m2。

經計算泵站雨水量為1.06 m3/s。

4.2 雨水排水設計

4.2.1 引道排水系統設計

計算雨水井箅數量時，堵塞系數取1.3，經計算，應設置數量為92個。

人行道及非機動車道拆除既有排水邊溝后，考慮設計0.5 m×0.5 m雨水邊溝，雨水邊溝敷設長度適當增加，同時非機動車道最低點處16篦雨水口，增加地表徑流的泄水能力，雨水進入集水井后通過2根D600 mm鋼筋混凝土管進入2根D800 mm排水管。

機動車道設計地面輔道調整為雙向6車道，中間增加中分帶，原有排水系統不能滿足改造后道路排水要求。現將原有機動車道排水系統拆除，為避免盲溝“跳箅”影響行車安全，增設0.5 m×0.5 m排水邊溝，框構南側機動車道最低點處設置28篦雨水口，通過2根D800 mm鋼筋混凝土管進入集水井，最后進入D1200鋼筋混凝土管排入雨水泵站。

4.2.2 雨水泵站設計

新建雨水泵站采用一體化設計，設計為2個筒體，直徑為3 800 mm。2個筒體同時工作的設計流量為1.11 m3/s；1個筒體配備設備為2臺大泵(水泵參數為Q=1300 m3/h，H=12 m，P=75 kW，一用一備)，1臺小泵(水泵參數為Q=700 m3/h，H=12 m，P=37 kW)。進水管管徑為DN800 mm球墨鑄鐵管，出水管管徑為DN800 mm球墨鑄鐵管，在管道末端設置拍門，排入既有河道。

4.3 污水泵站設計

按照規劃新建污水泵站規模近期為3萬m3/d，遠期為5萬m3/d。主體采用鋼筋混凝土結構，內設3臺潛水排污泵，兩用一備。水泵參數為：Q=950 m3/h，H=13 m，P=37 kW。進水管為1根D800鋼筋混凝土管，并預留1根D600鋼筋混凝土管；出水管為DN800球墨鑄鐵管。

從DN800出水管兩端接出2根DN50敷設至集水池四角，每個角設置1個DN50沖洗水管，作為集水池沖洗設施。

5 結束語

該工程目前仍在施工期間，既有合建泵站運行良好，下雨時(非雨季)引道排水及時，未受施工影響。新建雨、污水泵站運行效果需待新建泵站投入使用后方可進行驗證。

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