基于架空板結(jié)構(gòu)形式的車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)研究

李桂桂

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東 廣州 510000）

城市軌道交通車(chē)輛基地室外綜合管線涉及電力、通信、信號(hào)、智能化、生產(chǎn)及生活給水、消防用水、生產(chǎn)及生活污水、生產(chǎn)廢水、雨水排水管道、燃?xì)夤艿榷喾N管線，各專業(yè)間接口復(fù)雜，協(xié)調(diào)難度大，是車(chē)輛基地建設(shè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 概述

目前，車(chē)輛基地室外綜合管線主要采用地面直埋+地面包封+地面綜合管溝形式。其中，綜合管溝一般分為強(qiáng)電管溝和弱電管溝，強(qiáng)電管溝主要整合強(qiáng)電、低壓配電等電力電纜，弱電管溝主要整合通信、信號(hào)、智能化、給水、消防、中水、噴淋等管線；雨水、污水、廢水等重力流管線則采用直埋形式。綜合管溝可有效避免各專業(yè)管線受建筑物、構(gòu)筑物基礎(chǔ)壓力的影響，同時(shí)兼顧運(yùn)營(yíng)使用、維修以及便于后期車(chē)輛基地改建、擴(kuò)建時(shí)管線的遷改[1]。綜合管溝設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合車(chē)輛基地平面布局，合理規(guī)劃路徑，實(shí)現(xiàn)“門(mén)到門(mén)”服務(wù)，同時(shí)應(yīng)兼顧車(chē)輛基地設(shè)計(jì)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)室外綜合管線精細(xì)化設(shè)計(jì)。

文章以廣州市18號(hào)線萬(wàn)頃沙車(chē)輛段為例，探討了基于架空板結(jié)構(gòu)形式的車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)重難點(diǎn)等，為后續(xù)類(lèi)似車(chē)輛基地的設(shè)計(jì)提供參考。

2 車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 管線種類(lèi)多、斷面形式多樣，協(xié)調(diào)難度大

車(chē)輛基地管線種類(lèi)多，一般采用直埋、包封、綜合管溝等多種斷面形式，導(dǎo)致交叉節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，易造成管線碰撞。另外，由于各管線專業(yè)與土建專業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展不同步，容易造成各單體引入點(diǎn)、預(yù)留預(yù)埋管線、綜合管溝預(yù)留孔洞等內(nèi)容的遺漏，協(xié)調(diào)難度大，方案調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)較大[2]。

2.2 綜合管線精細(xì)化設(shè)計(jì)仍需加強(qiáng)

目前，車(chē)輛基地室外綜合管線一般采用二維平面設(shè)計(jì)、三維輔助檢查的手段，一定程度上解決了管線碰撞問(wèn)題，但仍存在電纜溝積水、檢修不便、管溝蓋板與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)等問(wèn)題，需進(jìn)一步優(yōu)化綜合管線設(shè)計(jì)。

2.3 施工交叉界面多，工序不合理

由于部分車(chē)輛基地各類(lèi)管線由不同的施工方承擔(dān)，而各管線施工工期不同，容易造成二次開(kāi)挖、先期施工管線占用后續(xù)施工管線通道、后續(xù)施工管線損壞已施工管線等問(wèn)題，造成工程浪費(fèi)。

2.4 架空板結(jié)構(gòu)與管線設(shè)計(jì)接口復(fù)雜

萬(wàn)頃沙車(chē)輛段采用架空板結(jié)構(gòu)形式，需著重考慮周邊側(cè)溝、重力流管線、綜合管溝以及過(guò)軌、過(guò)路段管線與架空板標(biāo)高關(guān)系、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的處理等問(wèn)題，給室外綜合管線設(shè)計(jì)帶來(lái)新挑戰(zhàn)。

3 車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)原則

3.1 室外綜合管線布置總原則

（1）本著經(jīng)濟(jì)合理原則，管線布局應(yīng)盡量縮短管線長(zhǎng)度，減小垂直凈距。

（2）管線布置時(shí)應(yīng)結(jié)合總平面布局全面規(guī)劃，近期集中，近遠(yuǎn)期結(jié)合。近期管線穿越遠(yuǎn)期用地時(shí)，不得影響遠(yuǎn)期用地的使用，并且充分考慮未來(lái)運(yùn)營(yíng)維修及增加管線位置。

（3）車(chē)輛基地內(nèi)應(yīng)在管線集中處，將同類(lèi)型管線設(shè)置綜合管溝進(jìn)行共溝集中敷設(shè)，節(jié)省用地空間，同時(shí)便于運(yùn)營(yíng)后期檢修維護(hù)。

（4）重力流（雨、污、廢）管線一般直埋敷設(shè)，優(yōu)先設(shè)置在綠化帶或道路兩側(cè)，若空間不足或與其他構(gòu)建筑物沖突時(shí)，可設(shè)置在道路下方，并按照從道路一側(cè)依次排列原則執(zhí)行，盡量減少路中敷設(shè)。直埋式的地下管線不應(yīng)平行重疊敷設(shè)[3]。

（5）各管線垂直交叉關(guān)系設(shè)計(jì)，優(yōu)先考慮站場(chǎng)排水、污廢水等重力排水，以及強(qiáng)電管溝、弱電綜合管溝進(jìn)行標(biāo)高設(shè)計(jì)，其他管線與上述管線及管溝交叉時(shí)，在不滿足覆土及垂直凈距要求情況考慮下穿敷設(shè)，污水管道、合流管道與生活給水管道相交時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道的下面。

（6）當(dāng)管線豎向位置發(fā)生矛盾時(shí)，宜按下列規(guī)定處理：壓力管線讓重力自流管線；可彎曲管線讓不易彎曲管線；分支管線讓主干管；小管徑管線讓大管徑管線；工程量小的讓工程量大的；檢修次數(shù)少的、方便的，讓檢修次數(shù)多的、不方便的。

（7）管線布置時(shí)，應(yīng)減少管線與股道、道路的交叉。當(dāng)管線與股道或道路交叉時(shí)，應(yīng)為正交。在困難情況下，其交角不宜小于45°。

3.2 室外綜合管溝布置原則

（1）綜合管溝一般設(shè)置在非上蓋車(chē)輛段或者上蓋車(chē)輛段的非蓋板區(qū)，包括弱電管溝、強(qiáng)電管溝，二者一般分開(kāi)敷設(shè)，困難條件下需要合并敷設(shè)的，應(yīng)設(shè)置2個(gè)腔室，并應(yīng)解決管線互穿問(wèn)題。

（2）綜合管溝應(yīng)預(yù)留檢修通道，檢修通道寬度應(yīng)根據(jù)溝寬、溝深及單、雙側(cè)支架綜合確定，如表1所示。綜合管溝應(yīng)預(yù)留15%的空間，以備后續(xù)增設(shè)管線的可能，預(yù)留空間應(yīng)預(yù)留在下層支架。

表1 檢修通道寬度 單位：mm

（3）綜合管溝過(guò)路段宜采用暗溝設(shè)計(jì)，在道路兩側(cè)設(shè)置檢查井；對(duì)于與重力流管線有標(biāo)高沖突的，可采用排管等措施解決。

（4）綜合管溝平行于道路敷設(shè)時(shí)，應(yīng)與道路縱坡相協(xié)調(diào)。緊鄰道路設(shè)置的電纜溝，為防止車(chē)輛誤入，應(yīng)設(shè)置防護(hù)措施或加強(qiáng)電纜溝蓋板設(shè)計(jì)，滿足車(chē)行荷載。

（5）綜合管溝應(yīng)考慮排水措施，優(yōu)先考慮重力排水，就近排入附近的雨水系統(tǒng)；若無(wú)法通過(guò)重力流排放，應(yīng)盡量設(shè)置1～2處集中抽排點(diǎn)，并設(shè)置自動(dòng)抽排系統(tǒng)。抽排點(diǎn)設(shè)置在檢查井內(nèi)，檢查井底部設(shè)置集水井。

（6）綜合管溝應(yīng)做好管線側(cè)穿預(yù)留孔洞。

4 基于架空板結(jié)構(gòu)形式的室外綜合管線設(shè)計(jì)重難點(diǎn)

廣州市軌道交通18號(hào)線萬(wàn)頃沙車(chē)輛段按上蓋開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，總用地面積約50.096hm2。由于該場(chǎng)區(qū)地質(zhì)較差，考慮后續(xù)沉降原因及施工工期等因素，庫(kù)區(qū)及咽喉區(qū)范圍結(jié)合上蓋樁基礎(chǔ)采用架空板結(jié)構(gòu)形式。架空板厚度為500mm，架空板上方未考慮覆土，架空板頂標(biāo)高為場(chǎng)坪標(biāo)高8.0m。為滿足設(shè)備基礎(chǔ)、各管線敷設(shè)等空間，考慮管線敷設(shè)范圍內(nèi)的架空板進(jìn)行凹版，降低架空板頂標(biāo)高，以滿足各管線標(biāo)高要求。

4.1 管線與架空板一體化設(shè)計(jì)

根據(jù)萬(wàn)頃沙車(chē)輛段設(shè)計(jì)特殊性，考慮將綜合管溝、排水箱涵、周邊側(cè)溝等與架空板合并設(shè)置，以節(jié)約用地及投資。具體措施如下：

（1）萬(wàn)頃沙車(chē)輛段管線采用綜合管溝技術(shù)，設(shè)置了強(qiáng)電管溝、弱電管溝兩種形式，高效整合整個(gè)場(chǎng)區(qū)管線敷設(shè)，利用架空板板面替代原管溝側(cè)壁，將二者合并設(shè)置，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高場(chǎng)內(nèi)空間利用率，節(jié)約工期、利于后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)。

（2）車(chē)輛段周邊排水溝與架空板、承臺(tái)合并設(shè)置，根據(jù)蓋板邊緣上蓋雨水接入量確定排水溝寬度與深度，既節(jié)約了用地，又節(jié)省了投資。

（3）車(chē)輛段咽喉區(qū)采用在架空板上開(kāi)溝槽的排水形式，排水溝槽尺寸為200mm×150mm，間隔2～4股道設(shè)置一條排水溝槽，排水溝槽未設(shè)置縱坡及橫坡，就近排入雨水管中，既解決了咽喉區(qū)排水問(wèn)題，又不影響架空板整體設(shè)計(jì)。

4.2 管線交叉點(diǎn)精細(xì)化設(shè)計(jì)

萬(wàn)頃沙車(chē)輛段采用架空板結(jié)構(gòu)形式，管線敷設(shè)受架空板板頂標(biāo)高影響，管線、檢查井等設(shè)備設(shè)施與基礎(chǔ)構(gòu)筑物縱向空間富余量較小，為避免過(guò)軌、過(guò)路段管線與結(jié)構(gòu)架空板存在縱向沖突，綜合管線統(tǒng)籌土建、機(jī)電及系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)，通過(guò)梳理管溝內(nèi)管線側(cè)面出線的空間關(guān)系，精準(zhǔn)定位管溝側(cè)向開(kāi)孔位置，通過(guò)細(xì)化交叉節(jié)點(diǎn)橫斷面，合理、高效地解決了過(guò)路管線沖突問(wèn)題，有效地避免了后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工困難的風(fēng)險(xiǎn)。具體如圖1所示。

圖1 交叉節(jié)點(diǎn)斷面圖（單位：m）

4.3 綜合管溝設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）綜合管溝排水設(shè)計(jì)。為避免綜合管溝內(nèi)存在積水，影響管線功能及使用壽命，考慮在綜合管溝底部設(shè)置尺寸200mm×200mm排水溝槽，每隔200m設(shè)置一處排水點(diǎn)，就近接入道路雨水管網(wǎng)中。優(yōu)先考慮重力排水，當(dāng)排水點(diǎn)標(biāo)高無(wú)法通過(guò)重力排接入雨水管網(wǎng)中時(shí)，則考慮通過(guò)水泵機(jī)械排水形式，保證管溝內(nèi)排水順暢。

（2）綜合管溝蓋板優(yōu)化。車(chē)輛基地綜合管溝蓋板一般采用混凝土蓋板或無(wú)機(jī)復(fù)合蓋板，混凝土蓋板重量過(guò)重，不易掀開(kāi)，而無(wú)機(jī)復(fù)合蓋板則容易損壞，萬(wàn)頃沙車(chē)輛段綜合管溝蓋板則考慮采用裝飾性蓋板，裝飾性蓋板分3層，從上至下，依次為裝飾層、墊層、混凝土層，每層可根據(jù)不同需要采用不同厚度。例如，50mm人行道磚+30mm厚M7.5水泥砂漿砌筑墊層+120mm厚C30鋼筋砼或者80mm綠化+30mm厚M7.5水泥砂漿砌筑墊層+160mm厚C30鋼筋砼。裝飾性蓋板分常閉式蓋板與活動(dòng)蓋板，常閉式蓋板長(zhǎng)500mm，寬度根據(jù)各斷面形式確定，每隔20m設(shè)置7塊300mm寬的活動(dòng)蓋板，并考慮在活動(dòng)蓋板處設(shè)置鋼爬梯，以便檢修人員進(jìn)入管溝內(nèi)檢修。采用裝飾性蓋板，可根據(jù)管溝位置選擇不同的蓋板形式，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，美化環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

文章從車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)問(wèn)題出發(fā)，分析了車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)原則，并以萬(wàn)頃沙車(chē)輛段為例，重點(diǎn)探討了室外綜合管線與架空板一體化設(shè)計(jì)、交叉點(diǎn)精細(xì)化設(shè)計(jì)、綜合管溝排水優(yōu)化、綜合管溝蓋板優(yōu)化等綜合管線設(shè)計(jì)重難點(diǎn)，有效避免了過(guò)軌、過(guò)路段管線與結(jié)構(gòu)架空板沖突以及后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工困難的風(fēng)險(xiǎn)，為后續(xù)車(chē)輛基地室外綜合管線設(shè)計(jì)提供參考。