王成杰

（安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院 安徽 蕪湖 241070）

0 前 言

水泥工廠內(nèi)部的管線一般都是沿道路敷設(shè)的，在總平面布置出圖后，水、暖、電、氣等各專業(yè)的布置方案也初步確定。總圖專業(yè)以各專業(yè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，進(jìn)行初步管線綜合設(shè)計(jì)，但如果發(fā)現(xiàn)單項(xiàng)工程原來的走向、位置不合理或與其他管線工程發(fā)生沖突，就必須會(huì)同相關(guān)專業(yè)，研究管線布置出現(xiàn)問題的解決方法，提出處理問題和調(diào)整位置的意見，并進(jìn)行糾正。以管線工程綜合設(shè)計(jì)符合有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范要求。

1 管線綜合設(shè)計(jì)的意義

總圖設(shè)計(jì)不僅需要考慮廠址的選擇、建構(gòu)筑物的布局，還要對(duì)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)部工程管道線路的選擇與敷設(shè)等進(jìn)行合理的總體布局和規(guī)劃。

在現(xiàn)代水泥廠內(nèi)，各建構(gòu)筑物間，都由大量的地下或地面管線相互聯(lián)系著，諸如水泥工藝地坑、電纜隧道、雨水溝、給排水管、循環(huán)水管、燃?xì)夤?、直埋電纜、電纜橋架以及廠內(nèi)道路等，共同組成完整的工程管線系統(tǒng)，用以滿足企業(yè)在生產(chǎn)和生活上的需要。這些工程管線因其性質(zhì)和用途不同，均按照各自固有的技術(shù)和特性進(jìn)行敷設(shè)。因而在設(shè)計(jì)或施工中，必然會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)綜復(fù)雜的技術(shù)矛盾和沖突。為此，必須進(jìn)行水泥工廠管線綜合設(shè)計(jì)。

2 主要設(shè)計(jì)原則

（1）應(yīng)盡量使各種管線間以及與各建構(gòu)筑物間在平面和豎向布置上相互協(xié)調(diào)，既要節(jié)約用地，不影響預(yù)留發(fā)展，又要滿足施工、檢修及安全生產(chǎn)的要求。

（2）各工程管線走向力求短、直、順，盡量減少管線與道路交叉。如有斜交時(shí)，角度不應(yīng)小于45°。

（3）管線宜布置在靠近主要用水側(cè)及支管較多的一側(cè)，以便減少支管長(zhǎng)度和交叉。

（4）全面考慮各種管線的性質(zhì)、用途、相互關(guān)系及彼此之間可能產(chǎn)生的影響，合理選擇管線走向，使工程管線不重合，不相碰，保證施工及檢修正常進(jìn)行。

（5）改、擴(kuò)建工程中新建管線不能影響原有管線的使用，并盡量滿足施工要求和交通運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行。

（6）盡量避開不良地質(zhì)地形∶不良地質(zhì)如：塌方、滑坡、濕陷、深填土地質(zhì)。在濕陷性黃土地區(qū)，管線布置要考慮管線與建構(gòu)筑物之間的安全間距。

（7） 地面管線應(yīng)避開集中人流、貨流的道路交叉。布置原則是：

①大管先、小管后；

②臨時(shí)性的讓永久性的；

③壓力大的讓壓力小的；

④便于施工的讓難于施工的；

⑤彎曲的讓直的；

⑥可用舊管盡量保留、再加新管線；

⑦有腐蝕性介質(zhì)、酸、堿性介質(zhì)用特殊管道。要求作防滲漏、防腐蝕處理。

（8）特殊管線的處理

①布置管路時(shí)盡量布置在低層，低于其他管線，盡量集中布置。

②埋地管線，如：熱力管道、電力管道、冷卻水管道等要求保持一定凈距離。電纜交叉處采用局部隔熱措施。

（9）管線綜合平面布置的一般原則：

一般來說，各種地下管線自建筑紅線向道路中心線方向平行布置的次序宜為：

①工藝管道或管廊、管架；

②通信、電力電纜（直埋、電纜溝或橋架）；

③熱力管架或管溝；

④生產(chǎn)、生活給水管道或管溝；

⑤生產(chǎn)廢（回）水管道；

⑥生活污水管道；

⑦消防給水管道；

⑧雨水暗管或明溝；

⑨照明及電信桿柱；

⑩特殊管線特殊處理。

（10）管線綜合豎向布置的一般原則：

管線綜合豎向布置是在豎向上布置交叉口的工程管線，合理確定管線交叉時(shí)的垂直凈距離，判定其是否符合有關(guān)規(guī)范要求。

各種管線交叉時(shí)，自地面向下一般排列的順序?yàn)椋簾崃芫€、電力、電信電纜（弱電應(yīng)在強(qiáng)電上面越過）、燃?xì)夤芫€、給水管線、雨水排水、污水排水。

3 設(shè)計(jì)步驟

（1）總圖專業(yè)首先將總平面布置圖分別提交給各相關(guān)專業(yè)。

（2）各專業(yè)在接到由總圖專業(yè)所提供的總平面布置圖后，應(yīng)將本專業(yè)所設(shè)計(jì)的管線及相關(guān)附屬的重要設(shè)備，根據(jù)技術(shù)要求和合理的敷設(shè)方式，布置在總圖上。

（3）根據(jù)管線綜合的布置原則和具體技術(shù)要求，總圖專業(yè)進(jìn)行初步的管線綜合布置。

（4）總圖專業(yè)根據(jù)各相關(guān)專業(yè)都同意的管線綜合布置初步方案，先進(jìn)行排列組合，凡是管線走向位置不合理、間距不夠、上下線重疊在一起的，按照有關(guān)規(guī)定把需要調(diào)整的管線走向、間距等詳細(xì)標(biāo)注于圖中再次反饋給相關(guān)專業(yè)，以征求意見、協(xié)調(diào)矛盾，得到共同認(rèn)可的統(tǒng)一意見。意見統(tǒng)一后，各專業(yè)方可正式設(shè)計(jì)施工圖紙。

（5）總圖專業(yè)根據(jù)各專業(yè)提供的完整的施工資料圖，進(jìn)行各管線的平面定位，修正各系統(tǒng)的平面布局經(jīng)對(duì)交叉點(diǎn)驗(yàn)算后，對(duì)各管線標(biāo)高進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整。

（6）管線綜合設(shè)計(jì)施工圖紙做出后，應(yīng)送交各相關(guān)專業(yè)核對(duì)、會(huì)簽確認(rèn)。

4 過程遭遇問題的處理

針對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的管線，在設(shè)計(jì)過程中普遍存在配合協(xié)調(diào)不足，造成管道標(biāo)高交叉嚴(yán)重，管道定位互相擠占空間等現(xiàn)象，這就需要總圖設(shè)計(jì)人員與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)解決?，F(xiàn)就總圖設(shè)計(jì)中遇到的若干問題分析如下：

4.1 貨運(yùn)道路與工藝地坑交叉、給水管與雨水溝交叉的情況

梁平海螺水泥有限公司一期工程在管線綜合設(shè)計(jì)過程如圖1節(jié)點(diǎn)J01處，由于石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)與進(jìn)聯(lián)合儲(chǔ)庫的砂巖輔料道路很近，原設(shè)計(jì)路面下出料地坑的頂標(biāo)高幾乎高出路面，造成行車不便。同時(shí)地坑上方有一根DN100的消防給水管垂直交叉，水溝與水管垂直交叉。后來更改設(shè)計(jì)，將該區(qū)域道路標(biāo)高及聯(lián)合儲(chǔ)庫子項(xiàng)、原煤卸車子項(xiàng)±0.00平面同時(shí)抬高0.5m，使得行車順暢，亦能滿足雨水溝與消防水管垂直交叉后的埋深要求。

圖1 總圖中交叉點(diǎn)位置

圖2 交叉點(diǎn)剖面圖

4.2 雨水溝與電纜溝相交叉的處理方案

在廠區(qū)雨水排除設(shè)計(jì)中，一般情況下遵循的原則是結(jié)合廠區(qū)地形就近排出廠外，但梁平海螺水泥有限公司一期工程如圖3所示，總降與發(fā)電主廠房之間原地形是一條V形溝壑，地勢(shì)比較低洼，廠區(qū)在做土方工程時(shí)已作平整。該區(qū)域雨水匯集仍按照原有排水方向排除，但連接總降與主廠房的是一條電纜溝，與雨水面明溝平面垂直交叉，恰好擋住了雨水排除的方向。采取的處理方案如圖4所示，將交叉部分雨水溝改成混凝土雨水管，下穿電纜溝，解決了該區(qū)域的雨水排除問題。

圖3 總圖中交叉點(diǎn)位置

圖4 交叉點(diǎn)平面、剖面圖

圖5 總圖中交叉點(diǎn)位置

圖6 處理方案

4.3 電纜隧道、道路、擋墻相互交叉時(shí)的處理方法

現(xiàn)選取遵義海螺有限公司一期工程為例，由于遵義海螺建設(shè)場(chǎng)地地形高差起伏較大，且土石方工程量以石方居多，建構(gòu)筑物基坑、管溝基槽開挖都有一定難度。經(jīng)綜合考慮，電氣專業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)，將自總降接出至一期原料粉磨的電纜隧道，從一、二期生料均化庫中間的道路下方穿過，同時(shí)因窯尾與原料磨有6.5m高差，此處高差利用擋墻分割成臺(tái)段，總圖布置見圖5。設(shè)計(jì)方案為自生料庫道路爬坡至電收塵，電纜隧道結(jié)合擋土墻一起設(shè)計(jì)。初始方案上方斷面圖如圖6所示。后經(jīng)與土建專業(yè)溝通，此方案對(duì)電纜隧道結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟(jì)，需重新設(shè)計(jì)。經(jīng)過綜合比較，決定在生料庫與原料磨之間設(shè)計(jì)為踏步臺(tái)階，將電纜隧道布置在踏步下方，擋土墻仍按照常規(guī)設(shè)計(jì)，如圖6中下方斷面圖所示。此方案不僅施工方便，且更為經(jīng)濟(jì)、合理。

4.4 二期擴(kuò)建工程建構(gòu)筑物與一期管溝相互影響的情況

陽春海螺水泥有限責(zé)任公司二期萬噸線工程，在基本設(shè)計(jì)階段布置總圖方案時(shí)，窯頭與一期熟料線對(duì)齊。后經(jīng)院內(nèi)評(píng)審，綜合考慮全廠的總圖布局，考慮到原料輸送進(jìn)原料磨的輸送距離及合適的輸送角度諸多問題后，將萬噸線生產(chǎn)線整體下移；改為一、二期生料庫對(duì)齊。這一調(diào)整使一期熟料線生產(chǎn)給水管、循環(huán)水管都需要進(jìn)行調(diào)整，如圖7所示。導(dǎo)致二期工程喂料樓處水管、電纜隧道、雨水溝布置非常緊湊，如圖8上圖斷面所示。由于電纜隧道在一期工程中已經(jīng)建成，在此處敷設(shè)水管、水溝，與喂料樓基坑開挖很容易造成施工干擾。因此，施工定位距離非常重要；同時(shí)，施工時(shí)還要注意新建管線不能影響原有管線的使用。設(shè)計(jì)調(diào)整后新線窯頭熟料拉鏈機(jī)出地面段與一、二期水管，一期電纜隧道交叉的處理方法，如圖8下圖斷面所示。保證了一期熟料線的正常運(yùn)行。

圖7 總圖中交叉點(diǎn)位置 圖8 兩交叉點(diǎn)處剖面圖

5 體會(huì)及建議

管線綜合設(shè)計(jì)是一門綜合協(xié)調(diào)各專業(yè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)的工程，需要各專業(yè)設(shè)計(jì)人員互相配合?？倛D設(shè)計(jì)人員應(yīng)全盤考慮，提前對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)判。對(duì)于管線相對(duì)集中的部位，要進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)要注意和相關(guān)專業(yè)的溝通，只有多方面共同努力配合，遵循合理的設(shè)計(jì)原則，滿足各自的工藝要求，綜合管線工程才能達(dá)到滿意的效果。