云南省建设投资控股集团有限公司 云南省 昆明市 650000
摘要:滇池保护治理是昆明最大的生态工程,事关生态文明建设全局,而通过实施雨污分流,减少污水对水体的影响,避免对河道明渠等造成污染,[1]解决城市内涝等顽疾,削减雨季合流水溢流量及浓度,降低入滇污染总负荷,实现了滇池保护治理的总目标总要求。本文以昆明市经开区老旧小区为例,首先进行现状调研发现问题,然后通过分析昆明经开区老旧小区雨污分流改造项目的重难点,最后得出推荐性的优化策略,期望以小见大,探索老旧小区雨污分流改造与建筑更新的长效机制。
关键词:老旧小区 雨污分流改造 项目难点分析及技术对策措施 优化策略
引言
为响应滇池保护治理和滇池流域雨污分流工作的要求,切实削减入河污染负荷,将天上降下的干净雨水引入河道,降低市政排水管网压力,提升污水处理厂的污水处理效能,我省大力开展相关建设项目,目前已取得一定成效。
一、老旧小区雨污分流现状与问题调研
(一)政策导向
在国家、省号召开展老旧小区污水治理工作的背景下,《昆明市滇池流域内建城区雨污分流工作方案》的通知,市委办公室、市政府办公室联合印发了《昆明市主城区雨污分流改造三年行动方案(2022-2024)》。
(二)现状存在问题
昆明市主城区已建成6894.27公里公共排水管网。市排水公司已开展排水管网普查并建立排水管网GIS,已完成3939.6公里排水管网地理信息数据入库工作,昆明市主城区的市政管网普查入库工作开展较好,但是针对老旧小区庭院内的管道现状摸排工作暂未开展,特别是老旧住宅小区、市政道路管网中存在的错接混接、合流管道等情况急需解决。
昆明经开区按照小区建设年代的远近、小区内部是否完成雨污分流及小区内部排水管网的健康程度将小区分为3个类型:
第一类住宅小区:已基本实现雨污分流,但局部存在雨污水管道混流、错接和阳台立管雨污混接的情况,分流难度相对较小,占比45%。
第二类住宅小区:有两套排水系统,但管网健康度极低、破损老化严重,且雨污水管道混流现象严重,分流难度大,占比16%。
第三类住宅小区:只有一套合流制排水系统的庭院,根据分流原则需要大量新增排水管网,占比39%。
老旧住宅小区排水现状存在问题汇总:(1)雨污水管网混接、错接;(2)污水管网覆盖率低;(3)雨污合流。(4)城市面源污染严重。
昆明市经开区市政现状雨水管网布置图昆明市经开区市政现状污水管网分布图
二、昆明市老旧小区雨污分流改造的重要性
(一)项目的建设是滇池水环境提升的需要
自1988年以来,滇池水环境质量基本为V类或劣V类,2010年以后,滇池治理进一步提速,工程成效渐显,但是水质尚未达到规划功能目标。稳定、清洁的滇池生态补水是滇池水环境稳中向好的重要支撑,通过雨污分流改造,将清洁雨水引入滇池可以成为生态补水的重要一环。
(二)提升污水处理厂进水水质,提高污水处理厂运行效能
雨污分流改造,将雨水与污水彻底分离,增加了污水处理厂进水浓度,促进了污水处理厂的提质增效。
(三)项目的建设是改善城市和人居环境的需要
经开区并未完全实现清污分流体系,受雨、污合流影响,部分入河口被封堵,导致雨季雨水无法正常下河,城市内涝问题严重。而通过雨污分流改造从源头上消减了污水向水体直接排放,雨污混合水对城市内河污染的影响进一步减少,片区排水系统的排涝能力得到改善,强降雨导致城市内涝问题得到缓解,进一步提高了城市水环境和人居环境品质。
(四)节约资源能源,构建资源能源节约型社会的需要
通过雨污分流改造,清洁的雨水被引入滇池,大大减少了清洁原水的利用,节省了提升清洁原水损耗的能量。
三、老旧小区雨污分流改造项目的重难点分析及合理化建议
(一)项目重点
1、实现老旧住宅小区雨污分流,保障区域水环境;
2、完善老旧住宅小区排水系统,提高污水收集率;
3、落实关键节点标高设计,保障老旧住宅小区管网与市政管网的衔接。
(二)难点及关键性技术问题的理解和分析及对策措施
老旧小区改造工程区内房屋密集,居民较多,人员走动较频繁;地下管网(水管、电缆、通信光缆、煤气管线等)复杂,钻探施工难度较大,临时占地问题突出,施工协调困难较大。施工涉及内容错综复杂,各专业交叉作业较多、作业点分散、各类施工材料运输和弃土、弃渣量大,且在居民区内施工场地狭窄,材料堆放困难,管沟开挖后保通困难。施工对小区住户影响大,与小区居民的协调、与周边单位协调难度大。
1、项目难点一:建筑物、市政道路及管线密集,影响正常勘察钻探工作。
场地内密集的建筑及道路
采取技术对策措施:首先对整个勘察区进行详细踏勘,实际测量地形,钻孔布设时,在满足相关规范及技术要求的前提下,尽量避开建筑,实在无法避让的,进行移孔施工。
2、项目难点二:庭院管线施工不仅影响居民出行方便,同时还会产生噪音、光、扬尘污染等,若不采取措施将会严重影响居民生活质量。
采取技术对策措施:居民维权意识较高,与场地区域附近的居民进行沟通,取得居民支持与谅解,尽量减少噪音对附近居民的影响。在不影响工期要求的前提下,合理调整勘察作业时间,尽量减少夜间作业,影响居民正常的休息时间,保证绝对不与居民发生冲突,造成不必要的影响,保障项目顺利开展。
3、项目难点四:项目区域内存在部分老旧小区,庭院改造难度大,原有排水系统均较为混乱,甚至难以摸清其现状排水管网情况。
采取技术对策措施:针对城市老旧小区的雨污分流,可按照两类进行分别控制:
(1)老旧小区较为系统,可在一定程度上进行改造,难度不大的,进行完全雨污分流设计和实施,尤其是对错接、乱接、渗漏的地方进行充分分析和改造设计,宜按照完全分离的雨污水系统进行彻底改造。
(2)改造难度极大,现状排水系统不完善且存在较大问题的,可按照下端截流进行设计改造,截流后的合流水进入污水系统,对溢流口进行改造,充分保证雨污分流,条件欠佳的,按照不污染入滇水系的原则进行处理。
4、项目难点五:区域部分场地施工条件复杂
老旧小区内,现状的排水管网不仅布置于道路下,还可能布置于广场、绿化带或花坛、车位、甚至于布置在其他设施下,还有部分管道为露天设置,情况复杂。此外,项目区域面积涉及面积较广,地下水丰富、地质构造较复杂,整体来说工程地质条件较差,措施费较高。施工机械作业的死角较多,施工难度大。
采取技术对策措施:庭院雨污分流设计时,应尽量考虑施工的影响,新设计的管线尽量沿绿地或人行道进行铺设,并选取较为容易实施的方案,选取实施性较好的管线线路,尽量避免大挖大填,进一步减少管线施工时对小区业主的影响。
现状复杂的管线空间 |
5、项目难点六:地下空间有限,解决管道敷设空间问题
鉴于建成区的基本情况,项目区域内地下管网设施相对完善,地下管线密集,地下浅层可利用空间有限。
采取技术对策措施:(1)选择工艺便捷先进、土方开挖回填量小的施工方法,减少施工对基坑周边造成扰动,推行标准化设计和施工;(2)尽量保留原有专业管线,减少管线搬迁数量;(3)各专业管线在敷设时若产生交叉碰撞,宜根据易弯曲管道让不易弯曲管道,小口径管线让大口径管线,压力管线让重力管线,技术要求低的管线让技术要求高的管线,柔性结构管线让刚性结构管线的原则来布设。[2]
庭院雨污分流施工现场
6、项目难点七:项目多在庭院内,现状空间极为拥挤,道路交通空间极为严峻,方案需考虑既保证勘探、施工的效率和安全,又需考虑如何减小对道路通行的影响 。
庭院复杂的交通现状
采取技术对策措施:仔细踏勘现场,根据现场实际组织小区内部及小区与外部道路的交通衔接:
(1)选择合理的施工工艺
在做设计方案的时候,考虑到小区交通要道,在局部地方采用非开挖的方式进行施工,保证道路正常使用的同时,可以进行正常的施工。
(2)选择合理的施工材料堆放场地:利用小区的闲置空地或绿化用地来堆放材料,施工完成后对绿地进行原样恢复,既保证了施工的可行性又合理利用土地空间。
庭院工程的场地堆放示意
(3)对老旧小区内部停车方式提出整改建议
在保证安全的原则下,停车方式可以根据实际情况选择平行式、斜列式、垂直式等三种停车方式,灵活运用。
7、项目难点八:部分小区阳台雨水立管混接严重,改造工程涉及住户多,协调工作量大,改造难度大,局部区域还涉及拆除住户防盗笼并进行改造,而且立管改造高空作业风险高。
采取技术对策措施:对于涉及到雨水立管混接的建筑,可新建雨水立管,作为屋面雨水排水管,原有混接立管作为污水立管使用,并在混接立管末端设置水封井,防止因管道功能改变而产生的反臭现象发生,原有混接立管雨水斗改造为排气帽。通过屋顶找坡后确定新建雨水立管的位置,同时要建立健全高空作业安全保障制度和措施。
8、项目重难点久:障碍物多,地下管线保护难度大
采取技术对策措施:
1)在设计过程中庭院的建筑管网的布置和改造,应考虑庭院的地下管线、庭院管线与市政道路接口的协调和整体顺接。
2)所有用户雨污水预留管,为了缩短进户管线长度,可将接入管布置在靠近建筑物一侧。
3)在设计时确实无法保证管线的间距时,应做加强保护设计。
4)选择工艺便捷先进、土方开挖回填量小的施工方法,减少施工对基坑周边造成扰动。
5)施工前尽量将地下管线调查详细并做标识,施工前认真进行交底。
6)开挖时尽量采用小型机械开挖,人工配合清掏,降低机械破坏的风险。
5、施工过程噪声污染控制难度大,施工时间、设备受限,成本投入大。
四、老旧小区雨污分流改造项目管理的优化策略
(一)总体改造方案思路:住宅小区内部雨污分流改造,以“网格化微改造”理念为基础,通过屋面雨水收集和庭院内部雨水分离两个“微改造工程”,实现庭院内部雨污分流,同时兼顾海绵城市建设。
(二)节约成本,重点高效的原则:住宅小区内部雨污分流改造,尽可能的保留现状区域内的管网,不对大系统进行改造,仅对达到"清水入滇”目标的关键节点的重要区域进行重点改造,确保达到工程效果。
(三)结合现状,因地制宜的原则:改造借施的确定一定是基于排水现状进行的,各个小区现状情况各不相同,需要针对不同小区确定符合小区实际的改造方案。
(四)优化设计,少影响的原则:项目为改造类,需要尽量合理优化管线布置及施工组织,以减少施工对区域周边居民生活的影响。
(五)发承包模式的选择:可以采用设计、施工联合体方式,充分发挥设计及施工各自优势、过程中双方进行无缝对接,提前将施工中可能遇到的问题在设计阶段进行沟通解决,设计与施工方现场协同工作,提高了工作效率和实效性。减少了业主作为中间方沟通的问题,加快了项目建设的进度,减少了由于设计变更导致的成本增加。
(六)工程造价控制策略
老旧小区雨污管网的改造主要是雨水管网与污水管网的建设工程,因此项目造价控制关键措施有一下几点:
1、结合地形及地勘资料优化管网平、纵线形,减少土石方量;
2、秉持科学、客观、经济、可行、美观、环保、节能的理念进行主线的优化设计;
3、在可行性研究报告的基础上进一步在初步设计阶段控制工程造价;
4、提高施工图的设计质量,尽量减少设计变更及待定因素;
5、多设计方案优选。下面以管材及检查井的选择为例。
(1)管材选择:下面将几种排水工程中常用的非金属管材及管材性能和管道开挖宽度对比如下,见下表:
常用管材技术性能对比[3]
管材性能 | 钢筋砼管 | UPVC | PCCP | FRP | HDPE |
止水性能 | 较好 | 好 | 好 | 好 | 较好 |
施工场地 | 较大 | 较小 | 较大 | 较大 | 小 |
质量保证 | 较好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
施工进度 | 一般 | 慢 | 慢 | 快 | 快 |
验收试验 | 一般 | 容易 | 一般 | 一般 | 容易 |
适用寿命 | 较长 | 较长 | 长 | 长 | 长 |
摩阻系数 | 一般 | 小 | 较大 | 小 | 小 |
造价 | 管材单价低,管道综合单价低 | 无大口径管道, 综合单价较低 | 无小口径管道, 综合单价较高 | 管材单价高,综合单价高,无小 口径管道 | 管材规格齐全, 综合单价稍高 |
管材运输 | 较难 | 方便 | 较难 | 方便 | 方便 |
防腐性能 | 一般 | 好 | 一般 | 好 | 好 |
施工设备 | 复杂 | 简单 | 复杂 | 简单 | 简单 |
承受内压 | 一般 | 一般 | 较大 | 一般 | 一般 |
防渗漏 | 一般 | 好 | 一般 | 好 | 好 |
施工方法 适应性 | 开槽、顶管 | 开槽 | 开槽、顶管 | 开槽、顶管 | 开槽、牵引 |
管道开挖宽度
管径(mm ) | 高密度聚乙烯缠绕增强管 、硬聚氯乙烯管(m ) | 玻璃钢夹砂管、 钢筋混凝土 、 预应力混凝土管(m) |
100-200 | 0.7 | 0.9 |
250-350 | 0.8 | 1 |
400-450 | 1 | 1.3 |
500-600 | 1.3 | 1.5 |
700-800 | 1.6 | 1.8 |
900-1000 | 1.8 | 2 |
1100-1200 | 2 | 2.3 |
1300-1400 | 2.2 | 2.6 |
由上表比较可以看出,HDPE钢带管与PVC管技术性能相近,但PVC管管径较小,可作为出户管。玻璃钢夹砂管所需施工场地较大,且玻璃钢夹砂管无小口径管道、价格昂贵、施工时管道开挖宽度较大,不适于现有小区内施工,故将其排除在外。混凝土管的摩阻系数较大,为 0.014,要达到要求的流量和规定的流速时,管道坡度要求较大。HDPE钢带管相较于混凝土管管材轻,接口及基础做法简单,施工方便。另外,HDPE钢带管由于内表面光滑、输水性能好,价格合理、施工时管道开挖宽度小。因此工程管材选择选择如下:
拟新建的污水管多位于小区绿化带和人行道内,且改造管基本为管径小于600的小管,排水主管采用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管,并在与支管连接处设置检查井。支管采用 DN200 UPVC 管作为连接建筑立管与雨污水主管的通道。
(2)检查井选择:
与传统砖砌检查井相比,钢筋混凝土检查井具有以下优点:
1)施工周期短,可预制装配;
2)结构强度高,使用寿命长;
3)闭水性较砖砌检查井好;
4)成本较高;
与传统砖砌检查井相比,塑料检查井具有以下优点:
1)没有渗漏现象,不存在因渗漏而污染地表水和地下水资源;
2)耐腐蚀,使用寿命可长达50年以上;
3)对地质要求不高,适合各种地质条件下使用;
4)安装方便快捷,适合工期紧的项目使用;
5)成本较低。
根据以上对比,本工程HDPE钢带管主要采用塑料检查井,钢筋混凝土管采用钢筋混凝土井。
6、建设单位应按合同要求,严格履行建设单位职责,提前预防或杜绝索赔事件的发生,严格做好施工阶段的投资控制,制定合理的资金使用计划;施工单位认真做好施工组织设计方案的优化论证工作。[4]
总之,为了实现各阶段工程造价控制的目标,必须对项目工作的每个环节进行多方面的控制与管理,同时实现从建设方、设计方、施工方等各参与方的多维控制。
五、结语
老旧小区改造是加快了城市建设的步伐,不仅可以提升城市良好形象、改善人们的生活环境质量,还可以促进地区经济发展,而在实际工作中,老旧小区雨污分流改造项目情况复杂,所以相关工作人员要对项目管理工作中存在的问题及难点进行研究,从而明确工作开展方向,解决城市内涝等顽疾,削减雨季合流水溢流量及浓度,降低入滇污染总负荷,实现滇池保护治理的总目标总要求。
六、参考文献
[1]冉隆中.《滇池治水记》[J].文学自由谈,2020(05):160.
[2]欧阳卉然.海口年鉴编纂委员会.海口年鉴2005.海南出版社,2005.09
[3]杨隽晔.老城区城市排水管网现状及改造措施[J].工程技术研究,2018(03):124-125
[4]高运闯.如何有效控制建筑工程造价[C]//中国智慧城市经济专家委员会.2016首届全国智慧城市建设应用高峰论坛论文集.[出版者不详],2016:30.