孔維國
(中鐵工程設計咨詢集團有限公司太原設計院,山西太原 030000)
現階段,我國給地鐵站排水工程設計中的影響因素較多,在設計中也存在諸多的問題,為改進工程設計質量,應仔細分析工程設計中存在的主要問題,之后采取針對性控制措施。地鐵車站的運行狀態與居民的日常生產和生活具有十分緊密的聯系,提高地鐵車站給排水設計水平,可全面完善整體工程建設質量。
地鐵車站結構十分復雜,多為封閉環境,人流量較大,站臺公共區域中設有扶梯等敞開位置緊密相連,如發生火災,則人員疏散的難度大,且火災撲救也面臨著較大的壓力,如無法及時處理,就可能產生十分嚴重的人員和財產損失。對此,應及時完善地鐵站內的給水設施,發生火災時可及時提供豐富的水源,增強火災撲救和處理的效果,以此減輕由于火災所引發的人員和財產損失。
再者,地鐵站內的售票員和相關工作人員需要充分滿足日常生產和生活的用水需求,為群眾提供充足的水源。地鐵運營時需定期清理車站,將車站內、區間的污水、廢水及雨水統一排入市政排水系統當中。并將車站內衛生間的生活、消防污水、事故排水、結構滲水及地面清洗過程中產生的廢水及時排出車站,以全面發揮排水系統的作用和價值,如圖1 所示。
地鐵給排水系統設計中,地鐵水資源供給及排放規劃缺乏科學性與合理性,部分地區附近設有穩定的市政管網或規劃市政管網,這也可為地鐵車站供水、排水提供強大的保障。部分地區并未規劃給水管網,進而影響地鐵站供水和排水的效果。
現階段,城市人口顯著增加,現代城市發展速度明顯加快,地鐵容量也會隨之增加,相應的地鐵遠期客流逐漸增加,地鐵站的給水量和排水量也勢必增加,地鐵給排水網絡系統運行相對困難。缺乏科學性與合理性的地鐵排水工程設計會浪費大量的水資源。另外,該種狀態也不能滿足地鐵站的運行需求,打破水資源利用與水資源規模的平衡性,阻礙城市未來的建設和發展。

圖1 地鐵給排水設計
地鐵排水管網的類型繁多,長度較大,覆蓋面大,車站不同位置和功能需使用不同的管材。如車站內消防管道以熱鍍鋅鋼管、球墨鑄鐵管為主材。吊頂當中和架空安裝位置以熱鍍鋅鋼管為主材,埋地管道以球墨鑄鐵管為首選,特殊區域選擇管材的過程中,需先做好綜合分析工作。生活、生產給水主管和支管以薄壁不銹鋼管為首選,PVC 管主要應用于衛生間等用水端當中。如無法科學地選擇管材,則管道受到腐蝕后易于引發管道滲漏問題。管道滲漏一方面會阻礙地鐵站的穩定運行,另一方面也可能影響甚至破壞車電力和通信系統。若消防管道發生滲漏問題,則會引發十分嚴重的安全隱患,進而對車站產生不利影響。
使用衛生間的過程中可能出現水壓不穩、水量不均等問題,某處用水后,其他用水點的水量不足,甚至完全沒水。同時,管道堵塞和衛生間異味現象十分常見,這也是商場、辦公樓建筑中公共衛生間普遍存在的問題,產生這一現象的原因是給排水管道設計缺乏合理性。
水壓不穩和水量不均的主要是衛生間給水支管與多個衛生器具連在一起。單根給水支管上需要承擔蹲便器的工作水壓,且串聯了洗手盆,雖然洗手盆的壓力較小,但是蹲便器的水壓較大,二者同時使用時,洗手盆的出水量會受到較大的影響。再加上排水管道上未設置通氣管道,這是衛生間堵塞和異味的主要原因。
地鐵排水工程設計中,雨水排水尤為關鍵,雨水排水系統設計不佳,使部分地區發生暴雨天氣后直接影響排水的效果。部分地鐵站可能出現大廳站臺泛水問題,進而阻礙地鐵的平穩運行,該情況不僅會加大城市交通運行壓力,同時也不利于保障人們的日常生活和工作出行。
城市水資源管理工作中,需充分考慮諸多的影響因素,在設計的過程中,結合周邊市政管網和當地民眾近期的用水需求,科學預測地鐵供水系統,合理選擇站位,以改善城市居民的生活品質。為順利實現預期發展目標,一方面要確保城市用水及居民的生產生活,為地鐵區域供水奠定堅實的基礎,另一方面要采取有效措施開發地鐵區域水資源,提高水資源利用率。
地鐵排水系統設計初期,需要探討設計計劃,尤其是消防設計計劃,從而全面了解各站的概況,結合車站的規模、周邊市政管道及車站的基礎配套,制定科學的排水及消防計劃。如要在物業全面發展或長期經營的地鐵站,設立獨立的泵房和泳池。土建工程建設的規模對泵站安裝及泵站的有效容量產生較為顯著的影響。這里要求人員深入考慮泵站面積和泳池的有效容量。在選擇車站排水及消防系統的過程中,為有效加強系統應用的效果,應適度調整設備參數。此外,在工程設計和施工中合理預留長期的給排水界面,最大限度規避頻繁開挖導致的管道破裂問題,以此降低資源的過度消耗,全面維護車站設計的經濟效益。
地鐵給排水工程設計施工中,應以客觀理性的視角看待給排水管道滲漏,分析問題產生的客觀性與主觀性,以此明確出現滲漏問題的主要原因。
首先,應認真分析給排水管道的材料,基于不同的環境,選擇不同的管材。如站臺板下環境潮濕,若在站臺板下設置消火栓管道,則需首選球墨鑄鐵管,如圖2 所示;若選擇熱鍍鋅鋼管,則要及時采取科學有效的防腐措施。在工程施工前,管理者還需嚴格控制管材采購環節。地鐵工程建設中需要大量的材料,人員要采取招標模式選取質量較好、資質較高且有信譽的供應商,維護材料的質量和性能。之后仔細檢查和觀察給排水管材,無明顯質量問題和瑕疵后,方可應用于工程施工中。

圖2 球墨鑄鐵管
衛生間給水管道上的不同衛生器具應采取并聯處理方式,尤其是大壓力差衛生器具。衛生間排水管需設置環形通氣管或器具通氣管,以保證管道內的通氣效果,防止發生真空問題,避免管道堵塞。科學選取衛生間排水管管徑,以防臭地漏來有效控制管道返味問題。
地下地鐵工程中,施工人員需在風井位置設置集水井和固定雨水泵,從而有效改善雨水排放效果。降雨量較大的地區設計中,需以百年一遇來計算,同時嚴格控制雨水泵的流量,加大集水坑的面積和雨水匯水面積。不同風井雨水排水管需接入不同類型的市政雨水管,以此有效降低暴雨天氣時,市政雨水管的排水壓力。
如今,地鐵車站排水工程設計中,設計水平有待提高。建筑單位需要積極引入先進的技術和設備,充分結合國內外的先進經驗,參照工程實際,調整并改進設計方案,確保地鐵給排水工程建設滿足地鐵車站運行的整體要求。工程建設階段,要及時解決當前存在的主要問題,優化雨水排放設計,預防和處理管道滲漏問題,以期促進工程施工的有序開展,全面發揮排水設計的作用,最終推動地鐵交通事業的長遠發展。