傳統(tǒng)的重力管道排水技術(shù)雖然歷史悠久、技術(shù)成熟，但是對于目前市政污水管道排水來說，由于受到地面高程、軟土地基等不利自然環(huán)境因素影響，單純依靠污水重力管道排水變得很不現(xiàn)實。因此，污水壓力管道的建設(shè)勢在必行。本文主要從污水壓力管道及其附屬構(gòu)筑物的設(shè)計、管道跨越橋梁等障礙物幾個方面對污水壓力管道系統(tǒng)的總體設(shè)計進(jìn)行深入論述。 

　　關(guān)鍵詞市政;污水壓力管道;設(shè)計 

　　0 引言 

　　傳統(tǒng)的重力流污水管道技術(shù)成熟，使用廣泛，但在設(shè)計中有時會遇到污水由地勢低洼處排向地勢高處，此時依靠重力流排水就變得很不現(xiàn)實，一是過深的管溝開挖增加了人工及物資成本，還存在著施工過程中深基坑的安全問題。二是對于已建成的高處污水管道而言，低洼處污水管道的標(biāo)高較低，無法接入已建管道。同時，重力流污水管道通過檢查井連接，不可避免地存在滲漏污水的現(xiàn)象。 

　　因此，在城市中僅僅依靠重力流來實現(xiàn)城市污水轉(zhuǎn)輸是不夠的。此時，就有必要進(jìn)行污水壓力管道的建設(shè)，以彌補(bǔ)重力流管道在污水輸送方面的不足。 

　　1 污水壓力管道的特點 

　　污水壓力管道是以壓力管道輸送污廢水的排水系統(tǒng)，相對于重力流污水管道，具有如下幾個方面的特點： 

　　（1）可以避免重力流污水管道因鋪設(shè)距離長、埋深大而造成的在復(fù)雜地質(zhì)條件下施工困難的問題;污水壓力管道鋪設(shè)不受土質(zhì)地形限制，可適用于各種復(fù)雜地質(zhì)、地形條件下施工的特殊要求。 

　　（2）各個不同企業(yè)所排出的污水共同使用一條排水壓力污水干管，可以有效簡化污水管網(wǎng)。 

　　（3）對現(xiàn)代城市快速發(fā)展的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在排水管徑不能滿足遠(yuǎn)期水量要求的特殊情況下，可進(jìn)行延伸而無須過分擔(dān)心高程污水接入的問題。 

　　2 污水壓力管道設(shè)計 

　　污水壓力管道設(shè)計中，管材選擇是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，直接關(guān)系后續(xù)的設(shè)計與計算，因此，應(yīng)該予以特別重視，本文對幾種常見管材的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析總結(jié)，便于根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。 

　　污水壓力管道設(shè)計需要先對其進(jìn)行平面定線、劃分產(chǎn)污區(qū)的面積，從而精確地計算污水壓力管道設(shè)計管段的設(shè)計流量、確定壓力管道管徑，然后根據(jù)污水排入干管的曲線走向及附近地形及標(biāo)高，確定系統(tǒng)的各個控制點，再根據(jù)每個控制點的設(shè)計高程、設(shè)計管段管徑、設(shè)計流量等因素進(jìn)行計算，可得出系統(tǒng)沿程壓力高程曲線，該壓力高程曲線為系統(tǒng)實現(xiàn)壓力平衡的基礎(chǔ)，同時也是污水壓力泵選擇的重要依據(jù)。 

　　2.1 管道水力計算 

　　污水壓力管道的水力計算，應(yīng)根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006）的相關(guān)要求，參照相關(guān)的室外給水管道設(shè)計經(jīng)驗，多采用海曾-威廉公式進(jìn)行計算。 

　　2.2 管材選擇 

　　可用于污水壓力管道的管材有給水HDPE管、玻璃鋼工藝管、球墨鑄鐵管等。 

　　2.2.1 球墨鑄鐵管 

　　用于輸送污水的專用球墨鑄鐵管，依據(jù)生活污水和生產(chǎn)廢水的物化性質(zhì)，通過普通球墨鑄鐵管改進(jìn)而成，管材具有較高的強(qiáng)度和延伸率。污水用球墨鑄鐵管適用于壓力較高的場合，安全性高;抗壓強(qiáng)度接近焊接鋼管，但其抗腐蝕性比鋼管高3～4倍，采用橡膠圈接口，施工方便，使用壽命長，能適用于各種場合。球墨鑄鐵管價格比鋼管要低，宜用作污水壓力管道。 

　　2.2.2 玻璃鋼工藝管 

　　玻璃鋼管內(nèi)防腐采用不同的內(nèi)襯樹脂，耐腐蝕性強(qiáng)，可用于排污，海水、冷卻循環(huán)水輸送等，具有良好的密封性，管段長度比較長，玻璃鋼管輸送介質(zhì)的滲出率很低，同時也能避免地下水透入管道，減輕污水對地下水和土壤的污染。 

　　2.2.3 給水HDPE管 

　　給水用PE管是由PE100級聚乙烯擠出成型，壽命長、耐腐蝕性強(qiáng)，粗糙系數(shù)小，韌性好，撓度大。在允許的施工情況下，可彎曲，使用較少的管件。采用電熱熔連接，管段長度比較長，接口少，有很好的密封性，施工方便快捷。 

　　以上三種管材的耐腐蝕性、密封性、抗壓強(qiáng)度等方面都能滿足污水壓力輸送的要求，可以根據(jù)實際的工程情況，因地制宜，選擇合適的管材。 

　　3 檢查井及基礎(chǔ) 

　　3.1 檢查井的設(shè)計 

　　在壓力管道上應(yīng)設(shè)置壓力檢查井，具體設(shè)置間距一般應(yīng)參照《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）（2016版）重力流檢查井的設(shè)計間距確定，同時應(yīng)參照類似的室外給水工程設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)置相應(yīng)的閥門井進(jìn)行檢修。壓力檢查井一般采用檢修三通管，正常運行時，三通管采用法蘭盲板密封，需對壓力管道檢修時打開法蘭盲板檢修。 

　　3.2 排氣井的設(shè)計 

　　為了有效地排出在污水管道運行中積聚的空氣，保證管道的安全運行，根據(jù)管線縱向布置等分析研究，排氣閥通常設(shè)置在管道的隆起點處，在管道的平直段，每隔一定距離需設(shè)置排氣閥。根據(jù)設(shè)計污水管道縱斷面高程、水錘上的防護(hù)高度和管橋設(shè)計等因素，具體確定管道復(fù)合式排氣閥的開孔個數(shù)。 

　　由于在污水壓力管道中污水對壓力管道具有強(qiáng)烈腐蝕性，污水壓力管道選用專用的耐腐蝕性好的污水復(fù)合式壓力排氣閥。 

　　3.3 排泥放空井的設(shè)計 

　　為了有效排出堆積在管道中的大量污泥和檢修時放空管道中的多余污水，在設(shè)計時管道的最低點需要考慮設(shè)置排泥放空閥，并設(shè)置濕井，用于接收排泥閥放出的污水。濕井內(nèi)的積水采用臨時設(shè)置的潛水排污泵就近排入附近的市政污水管網(wǎng)。 

　　3.4 污水壓力管道基礎(chǔ)做法 

　　根據(jù)規(guī)范要求，管道底部基礎(chǔ)大于或等于15cm范圍內(nèi)回填夯實中粗砂，壓實度在90%以上，管道側(cè)面回填中粗砂，壓實度要求95%以上，起到固定管道，限制管道的縱向及橫向位移的作用，管道頂部之上50cm范圍內(nèi)，采用符合要求的原土或者中粗砂等回填，壓實度大于等于90%，管頂50～100cm范圍采用原土分層回填至地面，壓實度大于等于90%。 

　　4 污水壓力管道過橋段設(shè)計 

　　4.1 管道過河方式 

　　實際工程中，經(jīng)常會遇到污水壓力管道跨域障礙物的問題，比如管道跨越河流問題，目前管道過河通常采取的方式主要有三種：一是采用倒虹管方式，同時埋設(shè)兩條過河管道，管頂距河底距離應(yīng)大于1m ，埋深一般會比較深，造價也相對較高，管道底部易產(chǎn)生淤積，不利于污水管道的運行;二是采用管橋的方式過河，通過架設(shè)管橋，污水管道不需要下彎，管道比較平順，污水流動順暢，能保證污水管道的持續(xù)安全運行，但需要在河流上新建一座橋梁，造價高，同時又會影響河流的通航及整體景觀。三是利用已建成或者同步建設(shè)的橋梁進(jìn)行管道敷設(shè)，這種方式既保證了污水的順暢、安全運行，又不需要新建過河構(gòu)造物，工程造價也是最低的。但可能會與橋梁設(shè)計和運行有所沖突，在設(shè)計時必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保不會影響橋梁的結(jié)構(gòu)和安全。此種方式對于小管徑的城市污水壓力管道過河具有很好的適用性。 

　　4.2 污水管道過河結(jié)構(gòu)設(shè)計 

　　污水管道沿橋梁敷設(shè)，應(yīng)與橋梁專業(yè)溝通，在不影響橋梁結(jié)構(gòu)的情況下，采取合適的結(jié)構(gòu)措施布置管道。 

　　4.3 管道防腐處理 

　　由于過河管道采用鋼管，鋼管容易腐蝕，需要對鋼管的內(nèi)外加強(qiáng)防腐措施，確保污水壓力管過橋段的長期安全運行。 

　　5 結(jié)語 

　　污水壓力管道設(shè)計在各個城市都已經(jīng)是必不可少的，雖然在整個城市的污水系統(tǒng)設(shè)計中所占的比重較小，但是卻至關(guān)重要，要嚴(yán)格依據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》、《室外排水設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計，設(shè)計前要詳細(xì)調(diào)查污水的物理、化學(xué)、生物性質(zhì)，對工程場地的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察，然后進(jìn)行必要的水力計算，確定管道的流量、管材等，確保污水壓力管道的設(shè)計安全、合理、經(jīng)濟(jì)。