張 超 呂 炎

(上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司天津分公司，天津 300202)

1 工程概況

京津合作示范區(qū)作為天津未來科技城的重要組成部分，是未來科技城中唯一的現(xiàn)代服務業(yè)功能組團，是京津兩市加強經(jīng)濟和社會合作、促進雙城聯(lián)動發(fā)展的重大示范項目，也是天津未來科技城重要的現(xiàn)代服務業(yè)功能板塊。因此，高標準建設京津合作示范區(qū)市政基礎實施配套工程至關重要，基礎設施建設要堅持以人為本，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，為未來科技城社會經(jīng)濟發(fā)展提供有利保障。

京津合作示范區(qū)占地38 km2，項目位于天津市東北部、毗鄰濱海新區(qū)，地處天津中心城區(qū)與濱海新區(qū)之間的核心位置，距北京約100 km，距天津市中心約20 km，距濱海新區(qū)核心區(qū)約20 km，周邊緊鄰天津濱海國際機場和天津港，區(qū)位優(yōu)勢明顯，交通條件便捷。對區(qū)域內(nèi)各項市政管道進行合理布局和優(yōu)化布置，構(gòu)筑覆蓋整個規(guī)劃區(qū)域的市政基礎設施系統(tǒng)，可推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程。管線綜合設計是市政設計一項重要內(nèi)容，可為專業(yè)管線設計深化提供有力支撐，指導專業(yè)管線設計及實施，避免近期內(nèi)道路重復開挖，故對城市建設至關重要。本文通過對京津合作示范區(qū)管線綜合設計的分析，提出了區(qū)域管線綜合設計要點及優(yōu)化措施。

2 設計范圍

本工程管網(wǎng)綜合豎向設計范圍為京津合作示范區(qū)市政二期道路，共10條道路，長度約25.1 km，65個交叉口，涉及的市政管線有雨水、污水、給水、中水、電力、通信、燃氣、熱力等。要求評估管線綜合平面設計合理性，同時對管線豎向交叉節(jié)點給出相應設計標高。具體設計范圍見圖1。

3 基本原則

統(tǒng)籌規(guī)劃，合理實施。為減少日后地下管線的維修、養(yǎng)護對道路交通的影響，除在機動車道下敷設雨污水管外，其余的管線埋設在非機動車道、人行道及綠化帶范圍內(nèi)。所有用戶雨污水預留管、給水配水管、燃氣配氣管、通訊接入管應靠近街坊一側(cè)布置，以縮短進戶管線長度。

工程管線綜合設計時，應盡量減少管線在道路交口處交叉點。當工程管線豎向標高發(fā)生矛盾時，宜按下列規(guī)定處理：

1)壓力管線宜避讓重力流管線；2)易彎曲管線宜避讓不易彎曲管線；3)分支管線宜避讓主干管線；4)小管徑管線宜避讓大管徑管線；5)臨時管線宜避讓永久管線。

當工程管線交叉敷設時，管線自地表面向下的排列順序宜為：通信、電力、燃氣、熱力、給水、再生水、雨水、污水。給水、再生水和排水管線應按自上而下的順序敷設。工程管線交叉點高程應根據(jù)排水等重力流管線的高程確定[1]。

4 要點分析

1)排水工程。

排水管道的設計早于管線綜合豎向設計，交叉口的豎向設計以重力流雨、污水設計標高為基準，其他管線避讓排水管道。雨、污水管道均采用鋼筋混凝土管道。校核管線綜合平面布置，考慮排水檢查井的大小，避免管線與井壁沖突。排水管道地塊預留支管間距120 m左右，預留位置為道路紅線外2 m。

2)給水與中水工程。

給水與中水管材都采用承插口球墨鑄鐵管。給水與中水設計預留閥門井間距按200 m考慮。管道覆土約1.2 m～1.5 m，覆土不足1 m的需考慮加固措施。路口給水及中水管道與其他管線豎向標高沖突時，可做彎頭處理，彎頭角度可選用11.25°，22.5°，45°，90°不等。路口最小覆土厚度不得小于0.7 m。消火栓設置按常規(guī)考慮，間距約120 m。當?shù)缆穼挾瘸^60 m時雙側(cè)設置消火栓。對于未開發(fā)地塊和未修建的支路，支管預留位置均為地塊范圍內(nèi)，道路紅線外2 m；主干路和次干路均預留至道路八字口外2 m。預留支管管徑為DN200 mm，埋深與對應配水管標高一致。

3)電力工程。

直線段排管中的電纜導管均采用φ200 mm C-PVC管材，壁厚11 mm；通訊導管采用φ100 mm C-PVC管材，壁厚5 mm。轉(zhuǎn)彎段及標高調(diào)整段排管中的電纜導管均采用φ200 mm MPP管材，壁厚16 mm；通訊導管采用φ100 mm MPP管材，壁厚8 mm。MPP管主要用在電力排管過河道打彎斷面。

電纜工井間距按常規(guī)100 m～120 m考慮。電力排管的覆土路口處：0.8 m≤排管覆土厚度≤2.5 m，路段處：1.0 m≤排管覆土厚度≤3.0 m。電力排管路口高程與其他管線沖突時，在兩個工作井之間采用同一坡度調(diào)節(jié)標高。對于同一地塊4個方向道路，如道路靠近地塊的一側(cè)有中壓排管，則該側(cè)電力排管向地塊預留支管，盡量減少排管橫過路向地塊預留支管，同時考慮每個地塊只留1個～2個電力接入口。

4)通信工程。

管材建議選用雙壁波紋管，橫過道管道采用高密度塑料管，外徑為100 mm，內(nèi)徑90 mm。手孔井按常規(guī)間距100 m考慮。通信排管覆土常規(guī)：0.95 m≤管道覆土≤1.6 m，極限：0.80 m≤管道覆土≤2.5 m。對于地塊和未修建的支路，支管位置均預留至地塊范圍內(nèi)及道路紅線外2 m。對于主干路和次干路均預留至道路八字口外2 m。

5)熱力工程。

管材采用聚氨酯高密度聚乙烯預制直埋保溫管，結(jié)構(gòu)形式為：工作鋼管+保溫層(聚氨酯)+外套(高密度聚乙烯)，工作鋼管為碳素鋼鋼管。管道交叉豎向設計時考慮管道保溫層厚度，避免其他管道與保溫層標高沖突。管道覆土深度1.5 m左右。對于地塊和未修建的支路，支管位置預留到地塊范圍內(nèi)及道路紅線外2 m；對于主干路和次干路均預留至道路八字口外2 m。

6)燃氣工程。

燃氣管道管徑不大于DN250材質(zhì)為聚乙烯，管徑不小于DN300采用鋼管。當管道覆土大于1.5 m時，過路不加套管；當覆土不足1.5 m時，增加d500 mm過路套管。燃氣位于道路的管段覆土深度不小于1.2 m，位于綠化帶下的覆土深度不小于1.7 m，覆土深度盡量不大于3 m。當路口高程與其他管線沖突時，可做彎頭處理，彎頭角度可取11.25°，22.5°，45°不等。

7)特殊處理。

由于道路斷面空間有限，管線較多且排列不規(guī)則，局部管線水平及豎向凈距不能滿足規(guī)范要求時，需采用保護措施對相關管線進行保護，采用的方式有混凝土包封、增加套管、增加隔板等方法。特殊處理如圖2，圖3所示。

原則上管線穿越河道，采用倒虹過河。電力和通信管線視橋梁兩側(cè)人行道的覆土確定，可隨橋人行道穿越。禁止在橋上鋪設壓力大于0.4 MPa的燃氣管以及大于10 kV的電力電纜管線。對于壓力小于0.40 MPa的燃氣管以及小于10 kV的電力電纜管線，必須采取有效的安全保護措施，滿足相應規(guī)范要求。

5 優(yōu)化策略

1)平面布置優(yōu)化。

進行管線綜合豎向設計前，首先應該對管線綜合平面設計進行評估，校核各種管線平面布置凈距，包括管線與管線之間的距離、管線與道路側(cè)石之間的距離、管線與綠化樹木之間的距離等，不滿足要求的管線，需要進行平面優(yōu)化。避免管線與上部檢查井蓋、消火栓等附屬設施及側(cè)石、綠化等沖突。

管線綜合平面上將各種管線的附屬設施顯示在管線綜合圖紙上，包括雨污水檢查井、給水中水檢查井、消火栓，路燈基礎、手孔井、交通及安防的基礎、公交站基礎，避免管線與地下構(gòu)筑物的沖突。

2)預留支管優(yōu)化。

由于京津合作示范區(qū)為建設新區(qū)，道路及管線綜合施工先于地塊開發(fā)建設，大部分區(qū)域地塊未開發(fā)，不能提出確定的管線預留需求。為了更好的方便地塊接入管線支管，管線綜合設計時應根據(jù)用地性質(zhì)，確保不同性質(zhì)的地塊都有各種管線支管接入。

用地性質(zhì)規(guī)劃中，各街區(qū)往往以一種用地性質(zhì)為主，但中間會穿插部分公共場站，如排水泵站用地、變電站、通訊局、換熱站等。由于這些設施占地面積較小，容易被忽略。本次管線綜合設計，確保為這些小的市政管線用戶做好支管預留。

3)BIM輔助設計。

本次管網(wǎng)綜合豎向設計在部分關鍵道路交叉口采用BIM系統(tǒng)設計。BIM是基于三維數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新建設和管理系統(tǒng)。它在設計階段就集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型，并基于這種模型，對后續(xù)的施工、安裝、調(diào)試甚至運行，都可進行有效的模擬和管理。這對提高工程效率和進度、減少差錯、保證質(zhì)量、控制投資都具有極其重要的作用。

管網(wǎng)綜合豎向設計應用BIM手段，可以有效排查管網(wǎng)碰撞節(jié)點，從而有效控制施工圖階段的錯誤輸出。管線綜合(經(jīng)過碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤以后)效果如圖4所示。

6 結(jié)語

通過對京津合作示范區(qū)各種管線的分析提出管線綜合設計要點，在管線綜合設計施工先于地塊開發(fā)的基礎上，提出合理的優(yōu)化建議，避免后期道路的反復開挖，為區(qū)域地塊開發(fā)提供有力保證。管線綜合的豎向設計可指導各管線的深化設計，統(tǒng)籌安排施工順序，避免管線與地下構(gòu)筑物的沖突，更好的推動區(qū)域開發(fā)進程。