地下車輛基地綜合管線設計探討

王姝，陳輝

（1.中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070；2.上海公路橋梁集團有限公司，上海 200085）

1 引言

車輛基地內綜合管線有強弱電管線、生產生活及消防給排水管、雨水管、通風空調及排煙管線以及檢查坑井等，擔負著各種能源輸送、信息傳輸以及污廢排放，是確保車輛基地正常運轉的核心系統。車輛基地管線涉及專業多、接口繁雜、敷設方式多樣，是車輛基地設計的重難點。精細合理地提前統籌，可以消除管線錯、漏、碰、缺問題，確保車輛基地功能運轉順暢、管線檢修便捷，利于節約空間、降低建設及維護成本[1-3]。

目前，國內地下車輛基地較少，綜合管線設置方法缺少系統性的工程示范或技術總結。本文旨在解決地下車輛基地內錯綜復雜的管線布局，降低管井溝槽的實施難度，同時對上蓋物業室外管線綜合設計提出建議。

2 地下車輛基地管線綜合設計關鍵技術

車輛基地帶上蓋物業開發后，管線綜合設計除考慮增加管線數量、管線溝槽或坑井布置應結合上蓋平臺基礎等因素外，還需考慮上蓋物業管線敷設方案。而當車輛基地置于地下時，增加了大量的管線和坑井，綜合管線布置與基礎和其他地下空間建筑構件的相互影響更加強烈。

2.1 設計要點

車輛基地帶上蓋物業開發工程，管線布置較常規車輛基地，在排水溝坡度設置、管線數量、管線敷設方式等方面均有不同，根據物業需求增加如雨污水、強弱電、燃氣等管線。此時車輛基地綜合管線設計需提前考慮上蓋開發的影響，并規劃蓋上、蓋下管線敷設空間及市政接口路由。同時考慮開發物業的基礎尺寸及標高與管溝敷設的相互影響[4]。

車輛基地置于地下時，因消防車道上方頂板采光通風井、進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，使綜合管線設計較常規車輛基地或帶上蓋開發的地面車輛基地都要繁雜很多。同時，地下車輛基地采用筏板基礎或樁筏基礎，地下室底板上除了布置軌道基礎外，尚需考慮縱橫交錯的管線、溝槽、坑井；這些管線與市政接口需考慮地下室圍護結構、側墻及防水等問題。

地下車輛基地管線與地下建構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。研究如何進行模數化整合管溝、坑井，如何處理管線與基礎關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險、減小投資，均有強烈必要性。

2.2 設計原則及方案

2.2.1 綜合管線設計原則

管線走向盡量順直、短距；對深度相近、性質類似、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；管線敷設應盡量順著建筑物又避開結構構件。

車輛基地室內、外管線平面上要使管道不受建構筑物基礎的影響，同時把位置較淺如電力、通信電纜靠近建筑紅線；把可能產生泄漏管線如雨水排水溝盡可能遠離紅線；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；電纜井、通信井因體積較大，布置時與建筑物（或基礎）的距離應留有余地。

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

2.2.2 地下車輛基地各專業管線溝槽梳理

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

2.2.3 地下車輛基地各專業管線溝槽設置方案

首先，根據管線功能進行合理分類，如強電、弱電、消防給排水管線溝槽、雨污水管線溝槽、通風排煙管線等。同一類型管線溝槽采用“共溝共槽”或“共溝分槽”的形式合建，結合管線、溝槽功能，合理確定溝槽尺寸，并盡可能模數化。

其次，根據地下車輛基地管線、溝槽所處不同區域進行分別設計，如咽喉區接觸網、供電專業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；庫房區域通信信號管線布置比較多。明確不同區域管線、溝槽深度，根據不同區域建筑設計特點進行管線設計，咽喉區盡量利用軌頂標高和板面標高之間的區域設置，對低于板面的管線在底板中設置排管，溝井按照局部下沉方式處理；均盡量避開承臺或樁頭。結合軌道設置過軌埋管及溝槽。

再針對不同類型的管線溝槽交叉問題，具體提出解決辦法，給出細部構造措施。

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于地下室頂板下方，匯總后穿側墻接入市政管網。

對部分電力、通風排煙、噴淋等架空管線，綜合安裝高度必須在接觸網限界以上，遵守風上、電中、水下的原則，避開設備吊裝孔、風系統風口、設備運輸預留門洞。

2.3 地下車輛基地綜合管線設計細部措施

2.3.1 地下室底板層設計細節

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，通常由不同專業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、各類溝槽、坑井、埋管混成整體，同期施工非常不合適。同時，鑒于超大規模深基坑工程的風險，尤其是在基坑開挖至坑底時風險極大，如果不能及早回筑地下室底板并達到強度，風險發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、交叉作業多、返工性大且返工成本高等問題，還會增加基坑支護措施費及工程風險性。綜合考慮后，將地下室底板與軌道基礎錯開高程布置，在兩者高差范圍內最大限度地解決溝槽和埋管問題。如軌頂標高為H，軌道基礎高度為h，則地下室底板板面標高為H-h。在地下室回筑完成后進行機電安裝，最后根據需要對部分高差區域采用素混凝土進行回填至設計標高。

消防車道上方頂板采光通風井、地下室非機動車出入匝道、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。環消防車道范圍的消防管線置入管溝內，管溝與排水溝貼近設置。地下室內除消防車道區域外的咽喉區、庫房等生產、生活污水及廢水、咽喉區站場排水溝等，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，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內共溝共槽示意圖

圖2 H-h內共溝分槽示意圖

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，置于H-h范圍；管線過軌時在地下室底板內設置套管直埋敷設，并對底板鋼筋加強。如圖3和圖4所示。

圖3 H-h內排管示意圖

圖4 過軌處底板直埋管示意圖

2.3.2 地下室頂板層設計細節

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、生活給排水管、消防給排水管；有空調系統送排風管、排煙管；有強弱電電纜橋架等設施；各種管線交叉疊合。另外，柱跨不規則或存在結構轉換使得梁高不同區域變化較大、車輛基地內接觸網掛高及腕臂構件存在，均對管線敷設有較大影響。管線綜合設計時應理順各種管線之間的空間關系，對使用空間進行合理分配。

車輛基地層高較高，吊頂層管線維修非常不便，在遵循布設原則的基礎上應考慮檢修、維護，擴展多的布置在下層，管線之間應留有安全距離，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：通風管—電纜橋架—消防及空調給排水管；當強弱電專業管線交叉時，管線布置從上至下順序依次為：高壓電纜—低壓電纜—通信、信號或控制系統電纜。部分管線標高有沖突時應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、吊架系統應進行專項深化設計，并滿足GB 50981—2014《建筑機電工程抗震設計規范》及CJ/T 476—2015《建筑機電設備抗震支吊架通用技術條件》等規范的抗震要求。支、吊架各部位連接件應安全可靠，采用后錨固時，設計及安裝均應符合JGJ 145—2013《混凝土結構后錨固技術規程》等相關規范要求。采用預埋時，應定位準確、控制施工質量、保證成活率、便于后期管線安裝[5]。

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

2.4 地下車輛基地綜合管線工程實施方案

1）車輛基地內、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；強電、弱電管線以出戶第一個檢查井為分界。

2）車輛地基內部管線施工界面劃分情況：由于涉及專業多，專業性強，單個施工單位很難同時勝任所有管線敷設和安裝工作，因此，應在工程實施前協調好管線施工責任劃分，減少施工沖突，比如，將室外管線的施工內容準確地分解到各個承包商的合同內[6]。

3）施工前準備工作：土建工程實施前即開始熟悉各專業圖中的管線數量、路由、管徑、標高，結合管線綜合圖紙、建筑圖紙、結構圖紙了解管線與結構或裝修的關系，核對全套圖紙中同一內容是否有出入或遺漏；梳理室內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提前與設計單位溝通、核對，無誤后方可施工。

4）施工組織：施工工序應結合土建工程、裝修工程、機電安裝工程的實施計劃，統籌規劃，應合理且便于安裝，避免窩工、返工。如管線施工須與各類管井施工統籌考慮，優先協調好相關管井的定位，確認無沖突后方可施工。非本期施工的管線，在道路、軌道下敷設或與其他管線交叉時應做好預埋工程。施工單位應預判由于各專業招標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，以減少工程浪費及其他影響。車輛基地內、外管線施工承包商之間應相互溝通好接口及施工計劃，確保管線安裝施工能順利實施。

5）其他注意事項：管線工程必須經驗收后方可隱蔽；室外管線施工時應對已施工完成的管線和建構筑物做好保護工作；先期施工完成的管線應做好保護工作，避免重型車輛的碾壓。車輛基地內位于車行道的管溝或井，井蓋應具有相應的承載力。建議建立管線三維信息模型，并結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 車輛基地蓋上開發物業的室外管線設計思路

車輛基地帶上蓋開發項目，一般在確定蓋板范圍及基礎設計時已有蓋上物業的初步方案。在車輛基地綜合管線設計階段，應結合方案提前梳理管線接口容量及管經，初步規劃接口數量及位置。通過對基地周邊管線資料的調研，判斷已有管線是否能滿足容量或接口路由需求；當周邊尚無相應管線或尚處于規劃階段，則應及時、有效提出物業開發的市政管線容量、接口數量、路由、標高等需求。建議提前帶著方案，與管線產權單位進行對接并形成初步結果，作為后期物業設計的輸入條件。當上蓋同一種管線與市政管線存在多個接口，而且布置市政接口的空地范圍受限，有時甚至無法全部按獨立接口去布置，建議考慮不同權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 結語

地下車輛基地由于自身特殊性，管線布置及設備均較繁雜很多，在有限空間內不同專業管線、溝槽貫通交匯，布置集中。本文就地下車輛基地管線綜合設計內容，從地下室底板層管線溝槽設計思路、地下室頂板層管線溝槽設計思路、工程實施注意事項、蓋上物業開發管線設計思路等方面進行探討和分析，旨在合理統籌各類管線布置，以期最大限度節約地下工程所占空間；有效指導后期施工，從而達到提高施工效率、節約建設成本、提升建設質量、實現精品化工程的目的。