王穎
中國(guó)民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)公司規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 朝陽(yáng) 100020
管線(xiàn)綜合是在機(jī)場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)工作,其對(duì)工程管線(xiàn)的施工起到指導(dǎo)性作用。管線(xiàn)綜合將各類(lèi)工程管線(xiàn)統(tǒng)一安排,體現(xiàn)在一張圖紙上,并標(biāo)明管線(xiàn)間距、管線(xiàn)交叉點(diǎn)標(biāo)高等重要因素,形象地解決了各種管線(xiàn)在施工中可能遇到的沖突。本文結(jié)合昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)南工作區(qū)的公用配套工程管網(wǎng)綜合,詳細(xì)介紹了管線(xiàn)綜合在機(jī)場(chǎng)工程中的運(yùn)用,并通過(guò)對(duì)在此項(xiàng)目中遇到的問(wèn)題和解決方法的論述,系統(tǒng)的總結(jié)管線(xiàn)綜合的方法和原則,希望能為其它管線(xiàn)綜合工程提供一定的指導(dǎo)和啟發(fā)。
管線(xiàn)綜合布置是根據(jù)要求確定各管線(xiàn)的平面位置,是總平面布置的組成部分[1]。城市工程管線(xiàn)綜合是為了統(tǒng)籌安排城市建設(shè)地區(qū)各類(lèi)工程管線(xiàn)的空間位置,綜合協(xié)調(diào)工程管線(xiàn)之間以及與城市其它各項(xiàng)工程之間的矛盾年進(jìn)行的規(guī)劃[2]。
管線(xiàn)綜合的目的是:為了合理地利用用地,綜合確定工程管線(xiàn)的空間位置,避免工程管線(xiàn)之間及其與相關(guān)建筑物、構(gòu)筑物之間相互矛盾和干擾,為各工程管線(xiàn)工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃管理提供依據(jù),將管線(xiàn)統(tǒng)一安排,確定其合理的水平凈距及相互交叉時(shí)的垂直凈距。管線(xiàn)綜合既要從整體出發(fā),又要照顧局部的要求,在綜合的過(guò)程中,對(duì)不同問(wèn)題作具體的分析研究,采取各種辦法加以解決。
在不同的工程中,管線(xiàn)綜合會(huì)遇到不同的影響因素,如:復(fù)雜的地形地貌,鐵路穿越、涵洞、管線(xiàn)的種類(lèi)、數(shù)量多等。上述因素會(huì)使設(shè)計(jì)人員制定出相應(yīng)的管線(xiàn)綜合方案來(lái)。下面以昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)南工作區(qū)管線(xiàn)綜合為例,詳述在管線(xiàn)綜合過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題和管線(xiàn)綜合的運(yùn)用。
昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于昆明市東北方向,機(jī)場(chǎng)距離昆明市中心直線(xiàn)距離24.5km左右。東跑道南端座標(biāo)為N25° 05'22.9545"/E102° 55'49.5468"。整個(gè)場(chǎng)區(qū)地勢(shì)高差超過(guò)80m。
南部工作區(qū)位于航站樓以南,面積約為5km2,被沾昆鐵路線(xiàn)分為兩個(gè)部分。初平后的地勢(shì)由南向北逐步增高,其中沾昆鐵路線(xiàn)以南的區(qū)域地勢(shì)標(biāo)高為2020~2052m;沾昆鐵路線(xiàn)以北(地勢(shì)標(biāo)高2049m)到航站樓南面地勢(shì)標(biāo)高2080m。
依據(jù)《昆明新機(jī)場(chǎng)南部工作區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》,南部工作區(qū)用地規(guī)劃以功能分區(qū)為主,行政劃分為輔,各配套服務(wù)功能用地相對(duì)集中,如航空食品配餐、航空貨運(yùn)等。遠(yuǎn)期總建筑規(guī)??刂圃?00萬(wàn)m2左右。
圖1 昆明新機(jī)場(chǎng)用地示意圖
南工作區(qū)共規(guī)劃有12條道路,分為主干路、次干路及支路三級(jí)道路等。其中主干路2條(A1、A2線(xiàn))以“U”型道路布置,道路紅線(xiàn)為60m;次干路7條(B1~B7線(xiàn)),道路紅線(xiàn)寬度為50m;支路12條(C1~C12線(xiàn)),道路紅線(xiàn)寬35m。
南工作區(qū)管網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)范圍是昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)南工作區(qū)用地紅線(xiàn)范圍內(nèi)、市政道路紅線(xiàn)范圍內(nèi)的各公用配套設(shè)施管線(xiàn)的主干管及支管,包括給水工程、中水工程、雨水工程、污水工程、通信工程、供電工程,燃?xì)夤こ坦芫€(xiàn)及供油管線(xiàn)陸側(cè)段。
南工作區(qū)的管線(xiàn)綜合遇到以下三個(gè)方面的因素制約。作為前提,設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮這些困難因素,制定出相應(yīng)的解決方案。
經(jīng)與建設(shè)方溝通后確定以下原則:
1) 所有的工程管線(xiàn)應(yīng)敷設(shè)在道路紅線(xiàn)范圍內(nèi);
2) 為在不破壞路面的前提下檢修與維護(hù)管網(wǎng),并減少管道井蓋對(duì)行車(chē)及道路的影響,道路車(chē)行道下盡量避免敷設(shè)管線(xiàn);
3) 由于遠(yuǎn)期工程項(xiàng)目未最終確定,應(yīng)盡可能為遠(yuǎn)期管線(xiàn)多預(yù)留空間。
1) 南工作區(qū)范圍內(nèi)地形高差起伏較大,部分地塊周邊需要設(shè)置放坡和擋土墻等工程處理,以消化地塊高差變化,對(duì)管網(wǎng)路由的選擇和重力流管線(xiàn)的規(guī)劃帶來(lái)了一定的制約因素;
2) 沾昆鐵路改線(xiàn)橫穿機(jī)場(chǎng)南工作區(qū),把南工作區(qū)分隔為南北兩部分,穿沾昆線(xiàn)鐵路橋涵業(yè)已完工,已是現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)條件,成為制約管線(xiàn)穿越沾昆鐵路的條件;
3) 道路縱斷面的設(shè)計(jì)充分考慮地塊的使用功能和適應(yīng)性,解決好地塊的交通需求的同時(shí)與地形相切合,帶來(lái)部分道路坡度較大;
4) 雨水、污水等重力流流向?yàn)樽员毕蚰狭飨?#雨水調(diào)節(jié)池以及污水處理廠(chǎng),流向大體固定。
由于場(chǎng)址地形復(fù)雜,各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)均受到制約,管線(xiàn)在路由選擇和系統(tǒng)規(guī)劃上給管線(xiàn)綜合增加了難度。管線(xiàn)均選擇地勢(shì)連接順暢的地方布置,盡量避開(kāi)擋墻和大放坡。
3.3.1 給水、中水管線(xiàn)
場(chǎng)內(nèi)給水、中水管網(wǎng)均根據(jù)地勢(shì)采用分區(qū)供水方式[3]。其中沾昆鐵路線(xiàn)以南的區(qū)域?yàn)榈蛥^(qū)供水管網(wǎng)服務(wù)區(qū);沾昆鐵路線(xiàn)以北到航站樓南面為中區(qū)供水管網(wǎng)服務(wù)區(qū);航站樓、飛行區(qū)為高區(qū)供水管網(wǎng)服務(wù)區(qū)。管網(wǎng)采取并聯(lián)分區(qū)模式[4]。
由于有給水和中水兩個(gè)供水系統(tǒng)且分區(qū)規(guī)劃,所以水管數(shù)量多且管徑變化較大(從DN800到DN150不等)。根據(jù)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)要求,不同的管徑敷設(shè)標(biāo)高不同:
1) 管徑大于DN500的管線(xiàn),埋深1.75米;
2) 管徑等于DN500的管線(xiàn),埋深1.6米;
3) 管徑小于DN500的管線(xiàn),埋深1.25米。
這使得給水、中水管在平面和豎向上所占管位均比較大;同時(shí)管網(wǎng)并聯(lián)規(guī)劃,使得水管在十字路口處的敷設(shè)需變管徑和埋深,加大了管線(xiàn)綜合的難度。
圖2 給水中水規(guī)劃示意圖
3.3.2 污水管線(xiàn)
機(jī)場(chǎng)的污水系統(tǒng)采用分流制排水體制。整個(gè)機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)一個(gè)污水排水系統(tǒng),污水靠重力自北向南排入機(jī)場(chǎng)的污水處理站。污水系統(tǒng)設(shè)有大量的跌水井,以解決場(chǎng)區(qū)地勢(shì)高差大的問(wèn)題。但由于規(guī)范要求,污水管線(xiàn)不能完全按照地勢(shì)坡度設(shè)置。所以,場(chǎng)區(qū)內(nèi),污水管線(xiàn)的埋深由8米到2米不等,其在管線(xiàn)綜合豎向布置上增加了難度。
圖3 雨水污水規(guī)劃示意圖
3.3.3 雨水管線(xiàn)
場(chǎng)內(nèi)雨水管網(wǎng)的布置將根據(jù)自然地形進(jìn)行分區(qū),按重力流方式進(jìn)行排放。南工作區(qū)內(nèi)除雨水管線(xiàn)外還規(guī)劃有大量的雨水箱涵。其在平面和豎向上需要的空間大,且管線(xiàn)穿越箱涵困難。
3.3.4 其他管線(xiàn)
場(chǎng)內(nèi)還布置有:供電、通信、燃?xì)?、熱力、供油等管線(xiàn)。由于場(chǎng)區(qū)高差影響,管線(xiàn)選擇的路由受限,造成場(chǎng)區(qū)內(nèi)主干道的管線(xiàn)數(shù)量大,平面排布困難。例如B5線(xiàn),由于工作區(qū)多數(shù)管線(xiàn)通過(guò)此路由與航站樓和飛行區(qū)相連,所以50米的道路紅線(xiàn)無(wú)法按照規(guī)范容納所有的管線(xiàn)。
針對(duì)以上難點(diǎn),公用配套設(shè)施管網(wǎng)設(shè)計(jì)針對(duì)場(chǎng)區(qū)復(fù)雜地形,道路坡度與管線(xiàn)敷設(shè),雨水、污水等重力流流向等綜合因素,采取依地勢(shì)合理設(shè)計(jì)埋深,跌水井消除高差,以穿沾昆線(xiàn)涵洞為控制點(diǎn)等措施加以解決。因地制宜,減少土方量,合理分配穿沾昆線(xiàn)現(xiàn)有管涵,通過(guò)多方案優(yōu)化比選,推薦優(yōu)選方案,并多次向指揮部及機(jī)場(chǎng)集團(tuán)匯報(bào),征求業(yè)主意見(jiàn),根據(jù)反饋意見(jiàn)調(diào)整優(yōu)化。
1) 場(chǎng)內(nèi)公用設(shè)施管線(xiàn)沿場(chǎng)內(nèi)道路網(wǎng)規(guī)劃在道路紅線(xiàn)范圍內(nèi)。各種管線(xiàn)敷設(shè)滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范間距要求,便于管線(xiàn)維護(hù),留出其他管線(xiàn)發(fā)展余地;
2) 所有管線(xiàn)不應(yīng)在垂直方向上重疊直埋敷設(shè);
3) 在滿(mǎn)足生產(chǎn)、安全、檢修的條件下節(jié)約用地;
4) 管線(xiàn)避讓原則:
管線(xiàn)在豎向綜合時(shí)如發(fā)生矛盾,按以下原則處理:
a) 壓力管線(xiàn)讓重力自流管線(xiàn);
b) 可彎曲管線(xiàn)讓不易彎曲管線(xiàn);
c) 分支管線(xiàn)讓主干管線(xiàn);
d) 小管徑管線(xiàn)讓大管徑管線(xiàn)。
圖4 典型道路斷面管線(xiàn)布置圖
圖5 電管廊平面及斷面圖
圖6 橫穿道路水支管典型道路斷面管線(xiàn)布置圖
根據(jù)給水工程、排水工程、中水工程、電力工程、通信工程等專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì),分析解決各種工程管線(xiàn)平面、豎向布置時(shí)管線(xiàn)之間以及與道路、輕軌(預(yù)留)、構(gòu)筑物存在的矛盾,做出綜合設(shè)計(jì)。
4.2.1 管線(xiàn)的平面布置
管線(xiàn)沿規(guī)劃路網(wǎng)布置在道路紅線(xiàn)范圍內(nèi),道路兩側(cè)人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道下面或綠化帶下;道路交叉口處,因交叉管井較多,布置在路面。管線(xiàn)位置相對(duì)固定:照明管線(xiàn)布置在道路邊線(xiàn)兩側(cè),然后向道路紅線(xiàn)方向分別布置雨水管線(xiàn)、給水管線(xiàn)、中水管線(xiàn)、燃?xì)夤芫€(xiàn)、供油管線(xiàn)、通信管線(xiàn)、供電管線(xiàn)和污水管線(xiàn);污水布置在最靠近道路紅線(xiàn)的地方,供電和通信靠近污水管線(xiàn)布置,中間留出其他管線(xiàn)預(yù)留用地。
所有工程管線(xiàn)全部采用地下敷設(shè),其中給水、污水、雨水、中水、燃?xì)獾裙艿啦捎弥甭穹笤O(shè)方式;供電線(xiàn)路采用管塊、管溝和排管暗埋相結(jié)合的方式敷設(shè);通訊線(xiàn)路采用混凝土管塊暗埋敷設(shè)。
4.2.2 豎向上的管線(xiàn)排列
原則上盡量滿(mǎn)足以下管線(xiàn)豎向間距:通信管線(xiàn)、電力管線(xiàn)一般路段埋深0.7m~1.0m,給水管線(xiàn)、中水管線(xiàn)埋深2.0m左右,雨水管線(xiàn)埋深3m以下,污水管線(xiàn)埋深4m以下。由于南工作區(qū)內(nèi)地勢(shì)高差大,不符合上述埋深要求的管線(xiàn)在交叉時(shí)按照垂直方向從淺到深一般次序?yàn)椋赫彰鳌娦拧娏Α細(xì)狻o水—中水—雨水—污水。
排水線(xiàn)路有V形槽,明溝,暗溝和箱涵,其中V形槽為較淺的地表小型構(gòu)筑物,所以在與其他管線(xiàn)交叉時(shí),其它管線(xiàn)(燈光電纜管線(xiàn)除外)按原設(shè)計(jì)的實(shí)際埋深進(jìn)行鋪設(shè);其余排水溝渠與其他管線(xiàn)交叉時(shí),其他管線(xiàn)應(yīng)避讓?zhuān)渌芫€(xiàn)與排水溝渠基礎(chǔ)底高程最小間距為0.5m;排水箱涵主要位于穿越道面的位置,其中有部分箱涵上的覆土層較大,部分通信、電力線(xiàn)路可以從箱涵上方越過(guò),當(dāng)間距較小時(shí)應(yīng)采取防潮措施;箱涵溝底與下繞的管線(xiàn)高程間距為1.2m;箱涵上越過(guò)的線(xiàn)路應(yīng)注意箱涵的結(jié)構(gòu)尺寸。
4.2.3 綜合管廊的設(shè)置
南工作區(qū)A1路段為機(jī)場(chǎng)工作區(qū)主干道,是工作區(qū)內(nèi)的重要道路。由于沿路敷設(shè)管線(xiàn)種類(lèi)多,管徑大,所以在不敷設(shè)在車(chē)行道的前提下無(wú)法完成。我院建議在此處建設(shè)綜合管廊。雖然管廊造價(jià)高,但便于管線(xiàn)的檢修和維護(hù),同時(shí)節(jié)省出大量的綠地用于場(chǎng)區(qū)綠化。綜合管廊中心線(xiàn)起點(diǎn)坐標(biāo)A5579.60,B3299.00,終點(diǎn)坐標(biāo)A5598.10,B4276.28,內(nèi)部布置四根水管、四排電力管線(xiàn)和四排通信管線(xiàn),全長(zhǎng)978m。頂板覆土1.5m,管廊采用單孔鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu),設(shè)有檢查井、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施。管廊凈空尺寸3.2m(寬)×3.4m,頂板、側(cè)墻混凝土厚0.3m,底板厚0.35m。
綜合管廊除排水溝外,其他管線(xiàn)應(yīng)避讓。綜合管廊頂板上覆土深度不小于4m,其他管線(xiàn)均可從其上方穿過(guò)。供油線(xiàn)路為要求較高的管線(xiàn),給水、中水、電力、通信等管線(xiàn)應(yīng)避讓?zhuān)c供油管的外壁凈距應(yīng)大于0.8m。
另外,在A6線(xiàn)的位置,供電管線(xiàn)從陸側(cè)接入飛行區(qū)內(nèi)??贞憘?cè)高差為10.5m。為滿(mǎn)足管線(xiàn)敷設(shè)要求,在此路段設(shè)置電管廊。
4.2.4 橫穿道路支管的布置
在管線(xiàn)綜合中,給水和中水管線(xiàn)規(guī)劃有橫穿道路的支管,其與所有沿路敷設(shè)的管線(xiàn)有豎向交叉,并橫穿車(chē)行道。由于水管埋深與供電、通信、燃?xì)獾裙芫€(xiàn)相近,水支管不能直接平鋪至小區(qū)。如根據(jù)具體路段管線(xiàn)敷設(shè)情況敷設(shè)支管,則各個(gè)路段敷設(shè)情況不同,增加施工難度。經(jīng)與各個(gè)專(zhuān)業(yè)多次協(xié)調(diào),最終采取水支管敷設(shè)在所有管線(xiàn)之上、車(chē)行道下埋深0.9m、綠地中埋深0.8m的原則,減少支管彎折次數(shù)。如遇到豎向沖突,其他管線(xiàn)向下避讓水支管。
昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)現(xiàn)已投入使用,工作區(qū)管線(xiàn)敷設(shè)順利。根據(jù)此次管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì),得出以下結(jié)論:
1) 管線(xiàn)的排布應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)地勢(shì)相結(jié)合。
2) 可通過(guò)設(shè)置綜合管廊的方式解決區(qū)域性主干路上線(xiàn)種類(lèi)多、地勢(shì)高差大等問(wèn)題。
3) 在管線(xiàn)橫向和豎向排列方式上,可根據(jù)道路兩側(cè)小區(qū)的需求協(xié)調(diào)管線(xiàn)的橫向排列順序,豎向則基本遵循各專(zhuān)業(yè)提出的埋深要求,管線(xiàn)交叉處按照管徑上小下大的基本順序排列。
4) 橫穿道路的支管,建議統(tǒng)一布置模式,減少設(shè)計(jì)和施工難度。
5) 由于大部分管線(xiàn)集中布置在綠化帶中,造成道路綠化的困難,大型喬木在管線(xiàn)密集處無(wú)法種植,同時(shí)還要防止植物根系破壞管線(xiàn)。
在做管線(xiàn)綜合期間,筆者有以下設(shè)想:
1) 有中心綠化帶的路段,可考慮將雨水管或雨水溝布置在中心綠化帶內(nèi)??墒∪ヂ穬蛇叺墓芪?,并將路兩側(cè)均布置管線(xiàn)變?yōu)橹虚g一條水管收水,可節(jié)省部分投資。
2) 希望建設(shè)更多的綜合管廊,以避免“拉鏈?zhǔn)健钡牡缆饭芫€(xiàn)維修,同時(shí)能預(yù)留出更多的綠化空間。
[1]井生瑞.總圖設(shè)計(jì)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1992:189.
[2]GB 50289-98,城市工程管線(xiàn)綜合規(guī)劃規(guī)范[S].
[3]張俊.昆明新機(jī)場(chǎng)工程第二批初步設(shè)計(jì)項(xiàng)目說(shuō)明匯總[R].北京:中國(guó)民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)公司,2009:3-4.
[4]曹曉丹.昆明新機(jī)場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)公用配套設(shè)施規(guī)劃[R].北京:中國(guó)民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)公司,2008:63-66.