共同管道內自來水管線設置探討

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加入: 2011-03-05

摘要

   對於以共同管道解決道路管線紊亂之問題,臺北市已實際施工完成多起工程案例,為利爾後共同管道內自來水管線設置之設計與施工參考,本文以臺北市南港經貿園區共同管道與東西向快速道路共同管道等自來水管線架設為例,探討自來水管線施工階段之注意事項與規劃、設計階段所需之考量項目

 

前言

   世界先進國家為了妥善運用地下空間,免除重覆挖掘道路,進而提高行路空間,改善交通、道路景觀與都市安全,於都市開發或重大工程建設時,均會將共同管道納入建設考量,以收納供給都市運作的各種維生管線。目前國內不僅完成「共同管道法」立法,亦於全臺各地實際完成多起工程案例。因自來水管線為主要維生管線之一,所傳送物質屬液態流體,相較其他管線氣體、電流(訊)等傳送物,自來水管體積佔用之地下空間較其他管線為多,且材質屬剛性,因此自來水管線納入共同管道設計需特別予以考量。

本處自來水管線納入共同管道案例簡介  

(1)、配合南港經貿園區共同管道1000mm管線新設工程
南港經貿園區共同管道屬幹管系統,係由臺北市土地重劃大隊主辦,主體工程自南港路研究院路口起,沿經貿二路至南湖大橋側,屬市地重劃新開發區域,以明挖覆蓋工法配合施工。其施工順序將共同管道區分為數單元,每單元依序完成整地、基礎澆置與共同管道側壁設置後,餘共同管道頂板與管線支承座未設置(僅預留鋼筋),即通知管線單位配合吊放管線於臨時支承座上,再由共同管道主辦單位澆鑄支承座、固定座與頂版,架構完成單元,並依相關施工計畫逐一完成各單元之連接。
優點:
1.直接吊放施工便利迅速,可免除共同管道內管線材料搬運問題,無須因現場狀況額外增加工程費等。
2.明挖施工可數個單元同時進行,節省工期與管理成本,且施工空間較寬闊,相關施工品質得以有效管理。
3.施工期間各單位施工程序一目了然,發現問題可立即協商解決,施工協調機動性高。
須注意事項:
1.自來水管線與頂版澆置工作應避免相互影響。
2.幹管管道應於管道起、迄點應設置壓力計,以為初步監控所需。
3.共同管道外之管線狀況應事先調查、協調與整合施工,各單位管線於管道內井然有序,管道外雜亂無章之情形得以改善,降低各單位新舊管線連接之風險。
4.各單位施工時程與進度應協商整合,定期檢討修正。
5.澆置管線支承座時,應密切配合調整不鏽鋼束帶與支承座是否密合。管道局部高點應預留空間設置排氣閥。
6.彎管固定座由管道主辦單位設計澆置,應審慎考量流水動量之方向,並應避免固定台設置後導致管道空間狹隘。
7.管材投入口尺寸亦須事先考量爾後維修所需,避免日後維修管材無法投入。
檢討:
1.共同管道主體工程施工時,對已完設之管線之保護不足,常於頂版澆置時,灌漿工作污染管材表面,影響管線整體外觀。亦有將頂版支撐架設於管線上方,壓迫管線影響其真圓度,因此共同管道頂版假設支撐需審慎設計,不得將模板支撐置於自來水管上方。
2.本案並未設置壓力計監控,若欲了解管線狀況皆須進入管道內,增加爾後維護管理費用。
3.共同管道設置規劃階段應將管道外連接管線之範圍納入整體計畫檢討,俾使爾後共同管道系統之連接與各單位管線施工之順序與路徑得以事先考量,達到共同管道設置之目的。
4.管線單位施工品質易受共同管道主體工程進度影響,主體工程未考量配合單位合理施工時程致管線單位進度無法管控,常有備料不及日夜趕工等情事發生,影響管線工程品質。
5.管線安裝(上、下波段共須注意)需密切注意配合施工,避免因不易控制管線位置,導致部份圍束裝置無法與管線密合,易發生螺栓拔出或束帶震動鬆脫。
6.幹管一般以75mm排氣閥排氣,常為提供人員進出管內,幹管與排氣閥中間尚需以平口縮管(長約24公分)與制水閥連接,於管頂上需預留空間需大於(15+24+24+45+10工作空間)118公分,因此應配合設置與自然通風口(亦為局部高點)等位置
7.固定台之設計應審慎考量流水動量之方向,必要時應於管道牆上預留鋼筋,俾使固定座與共同管道緊密連結抵抗水流衝擊之離心力,惟預留鋼筋將影響管材安置施工。
(2)、配合東西向快速道路共同管道施工新設配水管工程
台北市市民大道兩側人行地下道下規劃設計供給管共同管道,施作範圍自北市環河北路至光復北路,由臺北市政府新建工程處主辦。其採用明挖覆蓋工法單獨施工,施工順序由主辦單位先將共同管道結構體完成後,再由各管線單位進入共同管道內(同一空間)設置管線,該共同管道因僅有直線段並無分歧段之設計,雖然困難度減少很多,但共同管道斷斷續續,除大幅降低共同管道的完整性,管線單位亦因而增加甚多設計、施工的困難。
1.可使共同管道施工進度較快,不用受制於管線單位配合所產生之問題。
2.管線單位施工時,於地下管道內進行,不影響地上車行交通,縮短對地面交通之衝擊,大量節省施工鄰近區域之社會成本。
須注意事項如下:
1.各管線單位於同一共同管道空間內先後施工,應考量施工順序。
2.各管線單位管材皆需自材料投入口進出,管材投入口之尺寸應考量管材之特性與長度。
3.管道內自來水管線與支管預留管連接應考量是否有足夠空間。
4.供給管共同管道一般設置於人行道上,管道外之空間較狹小,各單位供給管連接應事先協調。
5.管道內應事先考量設置特別搬運管材設備(如吊環、簡易吊車、鋼軌車等),管材輸送亦應考量管道內彎折段是否可通行,避免造成之瓶頸
6.固定台之設置澆注順序應妥善安排,避免事先設置之固定台影響後續之施工。
檢討:
1.本工程於共同管道內設置400mm自來水管,當共同管道結構體完成後,於管道內安置水管因台電、電信管線多以管架支撐,管架亦多由共同管道施工單位一併施作,致本工程進場時,共同管道側壁皆為管架,空間更加侷限無法搬運管材,需先將管架暫時拆除,待本工程管線設置完成,再予以復舊。上述問題對自來水配管進度與施工費用,影響甚大,若可將自來水管線委託土建主體工程代辦施工整合入整體施工計畫內或要求土建主體工程單位承諾施工順序、時程,以及採用輕質自來管材(如HDPE)等方法,應可使工程進度加快與成本降低。
2.自來水管目前以DIP為主要設置管材,一般DIP管長4-6公尺,因此設計階段即需討論協商採用之管材與管長,選擇適當之方案配合管材投入口尺寸設計。
3.因連接一般用戶管之分支管需先配合共同管道施工時預置於共同管道管壁中,待設置自來水管線時方予以連接。本案管材選用延性鑄鐵管,於有限空間下,若預留位置不適當,自來水管材固定尺寸管件與預留管無法銜接,常需以鋼管修正,且焊接時之管道內通風需詳加考量。
4.管道外各單位管線之連接,應由主辦單位協調施工順序與位置,方不至發生管道外管線連接障礙眾多,甚至無法連接之現象。

5.本工程管材之進出以人工輔以鋼管、支撐吊架搬運,管道內若事先特別考量管材輸送附屬設備,將可縮減管線設置之工期與經費。

自來水管線規劃設計  

由以上案例可知,若能於工程規劃、設計階段就施工所可能遭遇之問題,邀集各管線單位協商研究,共同尋求適當解決之方案,將可降低施工之不確定性與風險,因此以下就自來水管線一般規劃事項與上述施工問題作一探討,或可供類似工程之參考。
規劃階段
(1)配合共管效益評估分析
(2)規劃年限
(3)供水管徑
(4)跨單位協調整合
設計階段
(1)管線空間、配置需求
(2)管材
(3)閥類
(4)過牆管
(5)管線支撐座(含束制裝置)與固定台
(6)管線防銹及塗裝
(7)臨時設施
(8)緊急搶修

結論與建議  

1、自來水管線受制於共同管道內之空間限制,其配置空間應考量共同管道法空間規定、施工空間與爾後維修空間三者取其大值。
2、共同管道內自來水管線應採用新製管材,並定期油漆或增設防蝕設備,以增加管材抗蝕與使用年限。
3、供給管共同管道內應可試用輕質管材克服自來水管材重量大之問題。
4、 自來水管線局部高點設置排氣閥,於規劃、設計階段考量應預留其設置空間。
5、共同管道配置自來水管線,一般口徑500mm以上水管,難以人工搬運,對於管材搬運之設備,應特予考量,除於施工時有利材料進出,更可於完工後管線一旦發生漏水時,作為搶修材料搬運設備,建議必要時以軌車搬運。
6、共同管道內DIP自來水管線架設,為利管道內有限空間利用,可將管線儘量接近共同管道底面,而與底面保留適當工作空間30公分,以增加管道內空間之利用。
7、對於管線彎管固定座設置後,容易形成共同管道空間瓶頸,應增加鋼筋量以降低混凝土面積,使空間得以有效利用。
8、共同管道主體工程應將管線單位施工期程一併排入施工預定進度表期程檢討,以免管線單位因故無法迅速配合,影響整體工程之進度。
9、自來水管線因管線特性應爭取優先施工順序,甚至將管線設置委由主辦單位代辦,完成後配合試水壓,使自來水管線納入整體計畫考量,減少單位協調界面。

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