地下車輛基地綜合管線設(shè)計(jì)探討

王姝，陳輝

（1.中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，上海 200070；2.上海公路橋梁集團(tuán)有限公司，上海 200085）

1 引言

車輛基地內(nèi)綜合管線有強(qiáng)弱電管線、生產(chǎn)生活及消防給排水管、雨水管、通風(fēng)空調(diào)及排煙管線以及檢查坑井等，擔(dān)負(fù)著各種能源輸送、信息傳輸以及污廢排放，是確保車輛基地正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心系統(tǒng)。車輛基地管線涉及專業(yè)多、接口繁雜、敷設(shè)方式多樣，是車輛基地設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)。精細(xì)合理地提前統(tǒng)籌，可以消除管線錯(cuò)、漏、碰、缺問題，確保車輛基地功能運(yùn)轉(zhuǎn)順暢、管線檢修便捷，利于節(jié)約空間、降低建設(shè)及維護(hù)成本[1-3]。

目前，國內(nèi)地下車輛基地較少，綜合管線設(shè)置方法缺少系統(tǒng)性的工程示范或技術(shù)總結(jié)。本文旨在解決地下車輛基地內(nèi)錯(cuò)綜復(fù)雜的管線布局，降低管井溝槽的實(shí)施難度，同時(shí)對上蓋物業(yè)室外管線綜合設(shè)計(jì)提出建議。

2 地下車輛基地管線綜合設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

車輛基地帶上蓋物業(yè)開發(fā)后，管線綜合設(shè)計(jì)除考慮增加管線數(shù)量、管線溝槽或坑井布置應(yīng)結(jié)合上蓋平臺(tái)基礎(chǔ)等因素外，還需考慮上蓋物業(yè)管線敷設(shè)方案。而當(dāng)車輛基地置于地下時(shí)，增加了大量的管線和坑井，綜合管線布置與基礎(chǔ)和其他地下空間建筑構(gòu)件的相互影響更加強(qiáng)烈。

2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

車輛基地帶上蓋物業(yè)開發(fā)工程，管線布置較常規(guī)車輛基地，在排水溝坡度設(shè)置、管線數(shù)量、管線敷設(shè)方式等方面均有不同，根據(jù)物業(yè)需求增加如雨污水、強(qiáng)弱電、燃?xì)獾裙芫€。此時(shí)車輛基地綜合管線設(shè)計(jì)需提前考慮上蓋開發(fā)的影響，并規(guī)劃蓋上、蓋下管線敷設(shè)空間及市政接口路由。同時(shí)考慮開發(fā)物業(yè)的基礎(chǔ)尺寸及標(biāo)高與管溝敷設(shè)的相互影響[4]。

車輛基地置于地下時(shí)，因消防車道上方頂板采光通風(fēng)井、進(jìn)出口坡道等增加的排水管溝，因特殊消防增加給排水管溝井、排煙管道，使綜合管線設(shè)計(jì)較常規(guī)車輛基地或帶上蓋開發(fā)的地面車輛基地都要繁雜很多。同時(shí)，地下車輛基地采用筏板基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ)，地下室底板上除了布置軌道基礎(chǔ)外，尚需考慮縱橫交錯(cuò)的管線、溝槽、坑井；這些管線與市政接口需考慮地下室圍護(hù)結(jié)構(gòu)、側(cè)墻及防水等問題。

地下車輛基地管線與地下建構(gòu)筑物共享有限的空間。相較于地面停車場，不論是布置形式還是施工過程都有非常大的特殊性。研究如何進(jìn)行模數(shù)化整合管溝、坑井，如何處理管線與基礎(chǔ)關(guān)系使其便于施工且利于加快底板形成從而減少基坑工程風(fēng)險(xiǎn)、減小投資，均有強(qiáng)烈必要性。

2.2 設(shè)計(jì)原則及方案

2.2.1 綜合管線設(shè)計(jì)原則

管線走向盡量順直、短距；對深度相近、性質(zhì)類似、互相影響小的管線集中布置；壓力管讓重力管、柔性管讓剛性管、分支管讓主干管、小管讓大管；管線敷設(shè)應(yīng)盡量順著建筑物又避開結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

車輛基地室內(nèi)、外管線平面上要使管道不受建構(gòu)筑物基礎(chǔ)的影響，同時(shí)把位置較淺如電力、通信電纜靠近建筑紅線；把可能產(chǎn)生泄漏管線如雨水排水溝盡可能遠(yuǎn)離紅線；把有使用要求的布置在方便使用的位置，如信號電纜外壁布置在軌道一側(cè)；電纜井、通信井因體積較大，布置時(shí)與建筑物（或基礎(chǔ)）的距離應(yīng)留有余地。

車輛基地室、內(nèi)外管線豎向上應(yīng)減少交叉、減小埋深。如雨水重力管標(biāo)高受管線起點(diǎn)和出口位置標(biāo)高的控制，豎向坡度調(diào)整困難，盡量減少或避免管線交叉。電纜排管體積較大，標(biāo)高調(diào)整困難，遇到必須交叉時(shí)，一般從下方通過。

2.2.2 地下車輛基地各專業(yè)管線溝槽梳理

水專業(yè)管線溝槽有雨水管溝及泵井、生產(chǎn)生活給水管、消防水管（包括消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)的水管）、排水管（主要為污水廢水）、通氣管；順著軌道兩側(cè)的站場排水溝等。電力專業(yè)管線包含動(dòng)力照明、供電、接觸網(wǎng)、FAS、BAS、ACS等專業(yè)的管線及坑井。信號專業(yè)的信號管線。通信類專業(yè)的通信、安防、綜合監(jiān)控管線等。

2.2.3 地下車輛基地各專業(yè)管線溝槽設(shè)置方案

首先，根據(jù)管線功能進(jìn)行合理分類，如強(qiáng)電、弱電、消防給排水管線溝槽、雨污水管線溝槽、通風(fēng)排煙管線等。同一類型管線溝槽采用“共溝共槽”或“共溝分槽”的形式合建，結(jié)合管線、溝槽功能，合理確定溝槽尺寸，并盡可能模數(shù)化。

其次，根據(jù)地下車輛基地管線、溝槽所處不同區(qū)域進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，如咽喉區(qū)接觸網(wǎng)、供電專業(yè)管線溝槽分布比較密集；消防車道上消防管、雨水管比較密集；庫房區(qū)域通信信號管線布置比較多。明確不同區(qū)域管線、溝槽深度，根據(jù)不同區(qū)域建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行管線設(shè)計(jì)，咽喉區(qū)盡量利用軌頂標(biāo)高和板面標(biāo)高之間的區(qū)域設(shè)置，對低于板面的管線在底板中設(shè)置排管，溝井按照局部下沉方式處理；均盡量避開承臺(tái)或樁頭。結(jié)合軌道設(shè)置過軌埋管及溝槽。

再針對不同類型的管線溝槽交叉問題，具體提出解決辦法，給出細(xì)部構(gòu)造措施。

考慮市政接口，將地面雨、廢、消防水采用泵井或壓力管提升后以支吊架形式敷設(shè)于地下室頂板下方，匯總后穿側(cè)墻接入市政管網(wǎng)。

對部分電力、通風(fēng)排煙、噴淋等架空管線，綜合安裝高度必須在接觸網(wǎng)限界以上，遵守風(fēng)上、電中、水下的原則，避開設(shè)備吊裝孔、風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)口、設(shè)備運(yùn)輸預(yù)留門洞。

2.3 地下車輛基地綜合管線設(shè)計(jì)細(xì)部措施

2.3.1 地下室底板層設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

地下室底板層除檢修基坑外，布置有電力、通信、信號管線及排水溝槽、坑井，另外有密集的軌道基礎(chǔ)，通常由不同專業(yè)單位施工且滯后于土建工程。因此，將地下室底板與軌道基礎(chǔ)、各類溝槽、坑井、埋管混成整體，同期施工非常不合適。同時(shí)，鑒于超大規(guī)模深基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在基坑開挖至坑底時(shí)風(fēng)險(xiǎn)極大，如果不能及早回筑地下室底板并達(dá)到強(qiáng)度，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率將極大地提高。而地下室底板與各類溝槽、坑井、埋管同期施工，不僅帶來工序繁雜性高、施工界面混雜、交叉作業(yè)多、返工性大且返工成本高等問題，還會(huì)增加基坑支護(hù)措施費(fèi)及工程風(fēng)險(xiǎn)性。綜合考慮后，將地下室底板與軌道基礎(chǔ)錯(cuò)開高程布置，在兩者高差范圍內(nèi)最大限度地解決溝槽和埋管問題。如軌頂標(biāo)高為H，軌道基礎(chǔ)高度為h，則地下室底板板面標(biāo)高為H-h。在地下室回筑完成后進(jìn)行機(jī)電安裝，最后根據(jù)需要對部分高差區(qū)域采用素混凝土進(jìn)行回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

消防車道上方頂板采光通風(fēng)井、地下室非機(jī)動(dòng)車出入匝道、樓梯間等露天雨水通過集水井和道路邊的排水溝收集后流入排水泵井。環(huán)消防車道范圍的消防管線置入管溝內(nèi)，管溝與排水溝貼近設(shè)置。地下室內(nèi)除消防車道區(qū)域外的咽喉區(qū)、庫房等生產(chǎn)、生活污水及廢水、咽喉區(qū)站場排水溝等，均通過H-h范圍解決；集水井或泵井埋深自軌面高度開始計(jì)，減小坑中坑施工難度。對同一類型管線溝槽采用“共溝共槽”或“共溝分槽”的形式合建。如圖1和圖2所示。

圖1 H-h內(nèi)共溝共槽示意圖

圖2 H-h內(nèi)共溝分槽示意圖

電力管線和通信、信號管線采用溝槽形式或排管包封形式敷設(shè)，置于H-h范圍；管線過軌時(shí)在地下室底板內(nèi)設(shè)置套管直埋敷設(shè)，并對底板鋼筋加強(qiáng)。如圖3和圖4所示。

圖3 H-h內(nèi)排管示意圖

圖4 過軌處底板直埋管示意圖

2.3.2 地下室頂板層設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

地下車輛基地頂板下方有通過泵井或壓力管提升上來的生產(chǎn)、生活給排水管、消防給排水管；有空調(diào)系統(tǒng)送排風(fēng)管、排煙管；有強(qiáng)弱電電纜橋架等設(shè)施；各種管線交叉疊合。另外，柱跨不規(guī)則或存在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換使得梁高不同區(qū)域變化較大、車輛基地內(nèi)接觸網(wǎng)掛高及腕臂構(gòu)件存在，均對管線敷設(shè)有較大影響。管線綜合設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)理順各種管線之間的空間關(guān)系，對使用空間進(jìn)行合理分配。

車輛基地層高較高，吊頂層管線維修非常不便，在遵循布設(shè)原則的基礎(chǔ)上應(yīng)考慮檢修、維護(hù)，擴(kuò)展多的布置在下層，管線之間應(yīng)留有安全距離，并考慮檢修空間。在多種管線交疊處，管線布置從上至下順序依次為：通風(fēng)管—電纜橋架—消防及空調(diào)給排水管；當(dāng)強(qiáng)弱電專業(yè)管線交叉時(shí)，管線布置從上至下順序依次為：高壓電纜—低壓電纜—通信、信號或控制系統(tǒng)電纜。部分管線標(biāo)高有沖突時(shí)應(yīng)盡可能在無梁處上彎避開。管線通常采用支、吊架形式下掛于頂板下方，綜合支、吊架系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)，并滿足GB 50981—2014《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》及CJ/T 476—2015《建筑機(jī)電設(shè)備抗震支吊架通用技術(shù)條件》等規(guī)范的抗震要求。支、吊架各部位連接件應(yīng)安全可靠，采用后錨固時(shí)，設(shè)計(jì)及安裝均應(yīng)符合JGJ 145—2013《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》等相關(guān)規(guī)范要求。采用預(yù)埋時(shí)，應(yīng)定位準(zhǔn)確、控制施工質(zhì)量、保證成活率、便于后期管線安裝[5]。

地下車輛基地進(jìn)出戶管線建議考慮在地下室頂板下方，便于與市政管網(wǎng)接口。進(jìn)出管線均需穿地下室外墻（可能同時(shí)存在基坑圍護(hù)），此時(shí)需在土建施工時(shí)做好套管預(yù)埋，并考慮防水措施。

2.4 地下車輛基地綜合管線工程實(shí)施方案

1）車輛基地內(nèi)、外管線施工界面劃分情況：通常消防水管、雨水管以建筑單體墻面為分界線；強(qiáng)電、弱電管線以出戶第一個(gè)檢查井為分界。

2）車輛地基內(nèi)部管線施工界面劃分情況：由于涉及專業(yè)多，專業(yè)性強(qiáng)，單個(gè)施工單位很難同時(shí)勝任所有管線敷設(shè)和安裝工作，因此，應(yīng)在工程實(shí)施前協(xié)調(diào)好管線施工責(zé)任劃分，減少施工沖突，比如，將室外管線的施工內(nèi)容準(zhǔn)確地分解到各個(gè)承包商的合同內(nèi)[6]。

3）施工前準(zhǔn)備工作：土建工程實(shí)施前即開始熟悉各專業(yè)圖中的管線數(shù)量、路由、管徑、標(biāo)高，結(jié)合管線綜合圖紙、建筑圖紙、結(jié)構(gòu)圖紙了解管線與結(jié)構(gòu)或裝修的關(guān)系，核對全套圖紙中同一內(nèi)容是否有出入或遺漏；梳理室內(nèi)管線與室外管線的接口位置是否一致；圖紙中未明確或有矛盾處應(yīng)提前與設(shè)計(jì)單位溝通、核對，無誤后方可施工。

4）施工組織：施工工序應(yīng)結(jié)合土建工程、裝修工程、機(jī)電安裝工程的實(shí)施計(jì)劃，統(tǒng)籌規(guī)劃，應(yīng)合理且便于安裝，避免窩工、返工。如管線施工須與各類管井施工統(tǒng)籌考慮，優(yōu)先協(xié)調(diào)好相關(guān)管井的定位，確認(rèn)無沖突后方可施工。非本期施工的管線，在道路、軌道下敷設(shè)或與其他管線交叉時(shí)應(yīng)做好預(yù)埋工程。施工單位應(yīng)預(yù)判由于各專業(yè)招標(biāo)不同步等原因造成部分需先施工的管線滯后等情況，做好施工組織，以減少工程浪費(fèi)及其他影響。車輛基地內(nèi)、外管線施工承包商之間應(yīng)相互溝通好接口及施工計(jì)劃，確保管線安裝施工能順利實(shí)施。

5）其他注意事項(xiàng)：管線工程必須經(jīng)驗(yàn)收后方可隱蔽；室外管線施工時(shí)應(yīng)對已施工完成的管線和建構(gòu)筑物做好保護(hù)工作；先期施工完成的管線應(yīng)做好保護(hù)工作，避免重型車輛的碾壓。車輛基地內(nèi)位于車行道的管溝或井，井蓋應(yīng)具有相應(yīng)的承載力。建議建立管線三維信息模型，并結(jié)合車輛基地三維模型檢測管線沖突，減少人工檢查的工作量和失誤[7]。

3 車輛基地蓋上開發(fā)物業(yè)的室外管線設(shè)計(jì)思路

車輛基地帶上蓋開發(fā)項(xiàng)目，一般在確定蓋板范圍及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)已有蓋上物業(yè)的初步方案。在車輛基地綜合管線設(shè)計(jì)階段，應(yīng)結(jié)合方案提前梳理管線接口容量及管經(jīng)，初步規(guī)劃接口數(shù)量及位置。通過對基地周邊管線資料的調(diào)研，判斷已有管線是否能滿足容量或接口路由需求；當(dāng)周邊尚無相應(yīng)管線或尚處于規(guī)劃階段，則應(yīng)及時(shí)、有效提出物業(yè)開發(fā)的市政管線容量、接口數(shù)量、路由、標(biāo)高等需求。建議提前帶著方案，與管線產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行對接并形成初步結(jié)果，作為后期物業(yè)設(shè)計(jì)的輸入條件。當(dāng)上蓋同一種管線與市政管線存在多個(gè)接口，而且布置市政接口的空地范圍受限，有時(shí)甚至無法全部按獨(dú)立接口去布置，建議考慮不同權(quán)屬單位合并同類型管線接口，但需要明確后期使用期間維修、管理問題。

4 結(jié)語

地下車輛基地由于自身特殊性，管線布置及設(shè)備均較繁雜很多，在有限空間內(nèi)不同專業(yè)管線、溝槽貫通交匯，布置集中。本文就地下車輛基地管線綜合設(shè)計(jì)內(nèi)容，從地下室底板層管線溝槽設(shè)計(jì)思路、地下室頂板層管線溝槽設(shè)計(jì)思路、工程實(shí)施注意事項(xiàng)、蓋上物業(yè)開發(fā)管線設(shè)計(jì)思路等方面進(jìn)行探討和分析，旨在合理統(tǒng)籌各類管線布置，以期最大限度節(jié)約地下工程所占空間；有效指導(dǎo)后期施工，從而達(dá)到提高施工效率、節(jié)約建設(shè)成本、提升建設(shè)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)精品化工程的目的。