淺析地鐵車輛基地室外綜合管線設(shè)計與施工

張捷

中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都，610031

淺析地鐵車輛基地室外綜合管線設(shè)計與施工

張捷

中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都，610031

通過對3處已建成車輛基地的室外綜合管線的分類和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，說明車輛基地室外綜合管線工程的實施對象和復(fù)雜程度，并分析其特點。結(jié)合工程經(jīng)驗，提出車輛基地室外綜合管線設(shè)計與施工的重難點，并提供解決方案。

地鐵；車輛基地； 室外綜合管線；設(shè)計；施工

1 概述

車輛基地是地鐵系統(tǒng)的重要組成部分，是地鐵車輛和全線設(shè)施設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的中心，同時兼顧物資儲備、人員培訓(xùn)、后勤管理的重要功能，地鐵系統(tǒng)的各個專業(yè)都在車輛基地內(nèi)設(shè)有人員住勤和功能用房。

為保證整個地鐵系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要大量不同功能的管線將各個部門的人員、功能聯(lián)系在一起，并提供必要的生產(chǎn)生活資源和安全保障。車輛基地室外綜合管線（以下簡稱室外管線）工程是保證所有管線能正確敷設(shè)并實現(xiàn)其功能的重要工作。

2 室外管線專業(yè)與類型

要做好室外管線首先要充分了解車輛基地內(nèi)各種管線的所屬專業(yè)、分類與基本功能。

2.1 強(qiáng)電管線

供電管線：由區(qū)間接入車輛基地牽引降壓混合變電所和跟隨變電所，為列車牽引和車輛基地生產(chǎn)生活提供電能，主干路徑為區(qū)間—牽混所—跟隨所—運(yùn)用庫尾部，敷設(shè)方式為電纜溝、電纜隧道或埋管。

動力照明管線：由牽引降壓混合變電所和跟隨變電所引出為車輛基地所有生產(chǎn)和照明設(shè)備提供電能，路徑延伸至所有單體建筑和室外用電設(shè)備，敷設(shè)方式為電纜溝、埋管或直埋。

2.2 弱電管線

通信管線：為實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、有線電話、視頻監(jiān)控、廣播、時鐘、辦公自動化等功能而敷設(shè)的弱電管線，路徑遍布車輛基地全范圍，敷設(shè)方式為電纜溝或埋管。

信號管線：連接車輛基地內(nèi)所有列車指揮和運(yùn)行控制設(shè)備的弱電管線，路徑與線路并行，連接所有車場信號機(jī)并接入信號樓，敷設(shè)方式為電纜溝或埋管。

綜合監(jiān)控管線：用于將電力、環(huán)控、火災(zāi)報警、自動滅火等系統(tǒng)信息集成統(tǒng)一監(jiān)控并實現(xiàn)聯(lián)動的弱電管線，連接車輛基地所有單體，敷設(shè)方式為埋管；

FAS（火災(zāi)自動報警系統(tǒng)）管線：用于實現(xiàn)監(jiān)視全基地防災(zāi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、接收報警信號、發(fā)布救災(zāi)指令等功能的弱電管線，連接車輛基地所有單體，敷設(shè)方式為埋管；

BAS（環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)）管線：用于實現(xiàn)監(jiān)控基地暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水系統(tǒng)設(shè)備、電梯系統(tǒng)設(shè)備、低壓配電與動力照明系統(tǒng)等設(shè)備的弱電管線，連接車輛基地內(nèi)所有單體和室外受監(jiān)控的系統(tǒng)設(shè)備，如水泵等，敷設(shè)方式為埋管；

安防系統(tǒng)管線：用于實現(xiàn)車輛基地周界報警、閉路電視監(jiān)視、廣播、電子巡更、機(jī)動車進(jìn)出管理功能的弱電管線，主要沿圍墻和主干道路敷設(shè)，敷設(shè)方式為埋管；

2.3 給排水管線

給排水管線主要分為重力自流管溝和有壓管道兩大類。

2.3.1 重力自流管溝

站場排水溝：用于露天股道區(qū)雨水收集與排放，敷設(shè)的主要區(qū)域為站場咽喉區(qū)、路基邊坡的頂部或底部，通常為蓋板溝和明溝，下穿道路時可改用雨水管。

道路雨水管：用于基地內(nèi)道路雨水的收集與排放，同時兼顧道路兩側(cè)建筑的屋面雨水排放，收集的雨水排入市政雨水管網(wǎng)，通常沿道路敷設(shè)。

污水管：用于收集基地各單體內(nèi)的生活污水，經(jīng)污水處理站處理后，排入市政污水管網(wǎng)的管道，通常沿道路敷設(shè)。；

廢水管：用于收集檢修車間內(nèi)設(shè)備維修保養(yǎng)過程中產(chǎn)生的廢水，經(jīng)污水處理站處理后，排入市政污水管網(wǎng)的管道，通常沿道路敷設(shè)。；

電纜溝排水管：用于收集各類大型電纜溝、電纜井、電纜隧道內(nèi)滲漏水的排水管，由于埋深較深，通常在終端通過水泵抽排入雨水管內(nèi)，經(jīng)雨水管排出基地，沿電纜溝敷設(shè)。

2.3.2 有壓管道

給水管：由市政給水管接入，為基地生產(chǎn)生活提供用水的管道；

中水管：將污水處理站處理完成的部分干凈水用于衛(wèi)生間沖洗或基地綠化的管道；

消防水管：為整個基地室內(nèi)外消火栓提供消防用水的管道；

自動噴淋管：為人員辦公區(qū)、大型倉儲區(qū)提供自動噴淋消防用水的管道，主要位于綜合樓、物資總庫、運(yùn)轉(zhuǎn)辦公樓之間；

2.4 其他管線

燃?xì)夤埽河墒姓細(xì)夤芫W(wǎng)引入，為基地食堂、燃?xì)忮仩t提供壓力燃?xì)獾墓艿溃?/p>

壓縮空氣管：為檢修庫、運(yùn)用庫、綜合維修中心用氣設(shè)備提供壓縮空氣的管道；

暖通室外管：部分車輛基地使用的地源熱泵、換熱站、燃?xì)忮仩t等采暖設(shè)備，該部分管道負(fù)責(zé)將冷、熱源供至需求地點。

3 車輛基地室外管線的特點

通過對南昌、長沙、青島三座已建成車輛基地的室外管線數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)以下特點：

室外管線的敷設(shè)路徑總長為車輛基地紅線總長的10倍以上，長沙某車輛基地用地紅線長2776m，室外管線敷設(shè)路徑總長37693m；

每類的管線交點數(shù)約在80處以上，管線立交關(guān)系復(fù)雜；

站場排水溝、強(qiáng)電和弱電的電纜溝路徑長度占總長度的比例遠(yuǎn)大于其交點占總交點數(shù)比例，說明了其他管線穿越這類管溝的難度較大，應(yīng)盡量避讓；

有壓水管的路徑長度比例均小于交點比例，說明這類水管雖然數(shù)量較多，但敷設(shè)難度小，易于穿越避讓其他管線；

采用了壓力水管綜合管溝的車輛基地，比較明顯的降低了有壓水管的路徑總長度和交點數(shù)。

4 室外管線設(shè)計與施工要點

除了規(guī)范上列明的設(shè)計原則外，本節(jié)著重說明影響室外管線工程的設(shè)計與施工重難點。

4.1 提前規(guī)劃大型管溝

各類管線在車輛基地內(nèi)的敷設(shè)優(yōu)先級電纜溝、排水溝最高，有壓水管、低壓直埋電纜最低，所以各相關(guān)專業(yè)開展設(shè)計的合理步驟是：

供電和動照專業(yè)根據(jù)穩(wěn)定的車輛基地總平面布局確定負(fù)荷中心，分配好牽混所和跟隨所的負(fù)荷區(qū)域，規(guī)劃好主干電纜溝的路徑；

站場和給排水專業(yè)以電纜溝為界劃分匯水區(qū)域，盡量減少雨水管溝與電纜溝的沖突；

在主干電纜溝和排水管穩(wěn)定的基礎(chǔ)上開展各專業(yè)的施工圖設(shè)計。

合理的步驟可避免后期發(fā)現(xiàn)管線沖突且無法避讓時，重力流管道大規(guī)模調(diào)整的風(fēng)險。

4.2 各專業(yè)設(shè)計進(jìn)度應(yīng)匹配

室外管線的設(shè)計要達(dá)到指導(dǎo)室外管線實施的效果就要求各專業(yè)提供的資料達(dá)到施工圖深度，實際情況往往是車輛基地已經(jīng)開始施工室外管線工程，而系統(tǒng)設(shè)備尚未招標(biāo)，造成的后果是大量套管未預(yù)埋，后實施工程破壞前期管線，導(dǎo)致廢棄工程和投資浪費(fèi)。

因此，工程建設(shè)方應(yīng)有全局考慮、統(tǒng)籌安排的觀念，將系統(tǒng)設(shè)備招標(biāo)提前于車輛基地室外管線設(shè)計開始前完成，保證各專業(yè)設(shè)計與室外管線設(shè)計同步，讓室外管線設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題能及時反饋給各專業(yè)，并切實起到指導(dǎo)各專業(yè)管線實施的作用。

4.3 三維管線設(shè)計檢查碰撞

為所有室外管線構(gòu)建三維信息模型，并置于車輛基地場坪模型內(nèi)，可以利用計算機(jī)自動檢測管線沖突，大大減少了早期人工檢查的工作量和失誤率，并具有非常好的沖突可追溯性。本文所列舉的三個實例都采用了基于AutoCAD開發(fā)的Revit三維設(shè)計軟件檢查沖突，應(yīng)用效果良好。

4.4 清晰的室外管線施工分界

室外管線施工涉及的專業(yè)較多，專業(yè)性較強(qiáng)，單個施工單位很難同時勝任所有管線敷設(shè)和安裝工作，所以室外管線的施工沖突和責(zé)任劃分成為車輛基地施工管理中協(xié)調(diào)難度最大、工作量最大的內(nèi)容之一。

合理的解決方案是將室外管線的施工內(nèi)容準(zhǔn)確的分解到各個承包商的合同內(nèi)，比如車輛基地的土建總承包商負(fù)責(zé)除系統(tǒng)專業(yè)外所有管道的敷設(shè)；系統(tǒng)專業(yè)防護(hù)套管的預(yù)埋；所有電纜溝、電纜隧道、人井、手孔（包括強(qiáng)電、弱電）等室外構(gòu)筑物的土建實施。系統(tǒng)專業(yè)負(fù)責(zé)各專業(yè)管溝內(nèi)橋架的安裝、本專業(yè)線纜的敷設(shè)。

4.5 合理的施工順序和分區(qū)

構(gòu)筑物、預(yù)埋套管損壞是室外管線工程中的常見問題，合理的施工順序和分區(qū)可以實現(xiàn)各專業(yè)管線敷設(shè)過程中重復(fù)開挖量最小，先期管線工程不會被后續(xù)工程破壞。采取的應(yīng)對措施是：

施工單位應(yīng)按照車輛基地整體施工組織計劃細(xì)化室外管線施工計劃，比如協(xié)調(diào)好各專業(yè)由下至上敷設(shè)管線；

非專業(yè)施工隊常常在預(yù)埋套管時不清楚線纜的轉(zhuǎn)彎半徑要求，導(dǎo)致預(yù)埋套管過深、轉(zhuǎn)彎半徑過小，造成專業(yè)管線無法穿越、管道廢棄的問題，因此土建施工方在預(yù)埋每一處套管時應(yīng)得到相關(guān)專業(yè)的確認(rèn)；

已敷設(shè)管道的道路區(qū)、路基段應(yīng)嚴(yán)禁重型車輛通過；

做好施工組織設(shè)計，預(yù)留通行區(qū)域供后期施工所需重型車輛通行。

5 結(jié)語

車輛基地室外綜合管線工程涉及的專業(yè)多、數(shù)量大、接口復(fù)雜，通過合理的合同劃分、計劃管理、三維設(shè)計和施工組織能有效的降低管線間的沖突，施工單位間的協(xié)調(diào)難度，并保證在實現(xiàn)功能的同時節(jié)約投資。

[1]徐永剛.寧波市軌道交通管線遷移管理模式初探[J].地下工程與隧道.2010(01):38-40.

[2]張卿.深圳市公明玉律至光明碧眼道路共同溝工程管線設(shè)計[J].城市道橋與防洪.2011(03):150-153.

[3]李金花,余云峰.長距離壓力管線設(shè)計問題探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2008(10):250.

[4]Leon Ru-Liang Wang,金國梁.美國埋設(shè)管線抗震設(shè)計分析述評[J].世界地震工程.1991(02):61-70.

[5]苗建文.電氣管線設(shè)計與施工的協(xié)調(diào)[J].門窗.2014(05):263.

[6]單艷彬,曲杰.對建筑中各類管線之間關(guān)系的綜合處理[J].黑龍江科技信息.2003(06):162.

[7]劉麗波.遵義市新火車站片區(qū)新建城市道路綜合管線設(shè)計探討[J].城市道橋與防洪.2011(10):43-44.

[8]平學(xué)惠.市政道路整治工程中的綜合管線設(shè)計[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計.2009(06):137-139.

[9]王氙.現(xiàn)代化工業(yè)廠房機(jī)電管線的綜合布置[J].中小企業(yè)管理與科技: 上旬刊.2009(08):280.

張捷/1981年生/男/廣西大化人/碩士/工程師/研究方向為軌道交通