鞏師俞,包彩霞,黃 靜,龔智雄
(北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司,北京 100037)
本工程為地鐵九號線郭公莊站上蓋開發(fā)項目。項目總用地面積23.32hm2,東西長約913m,南北寬約258m。本文僅對項目內(nèi)的4號地塊室外管線設(shè)計內(nèi)容和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行闡述。本地塊位于整個郭公莊開發(fā)項目的東南部位,總用地面積約1.37hm2。包括5棟高層公租房住宅樓及3棟配套公建部分兩大部分。本地塊南側(cè)為郭公莊南路(規(guī)劃路),東側(cè)、北側(cè)和西側(cè)為地鐵九號線郭公莊車輛段用地范圍。具體位置關(guān)系如圖1所示。
圖1 4號地塊位置平面圖
本地塊外線于2014年完成設(shè)計,2016年完成竣工驗(yàn)收,現(xiàn)已投入使用,效果良好。
本地塊東側(cè)樊羊路無市政給水管道,南側(cè)郭公莊南路上有DN400市政給水管。本地塊設(shè)有兩路給水水源,一路由南側(cè)引入1根DN200的給水管,北側(cè)由3號地塊室外給水環(huán)管接出1根DN200給水管線,經(jīng)橫跨車輛段的地下綜合管溝引至4號地塊,設(shè)置倒流防止器和水表井后紅線范圍內(nèi)形成環(huán)狀管網(wǎng)。本地塊室外低壓給水采用生活用水與室外消防用水合用系統(tǒng),市政給水管網(wǎng)供水壓力為0.18MPa。
3號地塊和4號地塊被車輛段出入線隔開,分別位于車輛段出入線的南側(cè)(4號地塊)和北側(cè)(3號地塊)。該2地塊室內(nèi)建筑共用1套消防泵房及相關(guān)加壓設(shè)備。消防泵房設(shè)在3號地塊的地下二層。需要由3號地塊分別引出加壓后的2根消防管和2根噴淋干管(噴淋泵后,報警閥組之前),穿過車輛段軌行區(qū)后,在4號地塊室外埋地敷設(shè)一定距離后引入室內(nèi)。
本地塊南側(cè)郭公莊路有DN200的市政中水管道,擬由南側(cè)市政中水管道引入1根DN150的中水管作為小區(qū)的中水水源。市政中水管網(wǎng)供水壓力為0.12MPa。
地塊內(nèi)針對建筑物預(yù)留給水、中水接口的位置,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范[1-3]進(jìn)行設(shè)計。但由于該地塊位置的特殊性,仍存在一些難點(diǎn),如下所述:
(1)4號北側(cè)水源、消防、噴淋管道接入問題
地鐵車輛段部分已于2012年驗(yàn)收并投入使用。3號地塊和4號地塊被地鐵車輛段出入線隔開,該2個地塊之間連通的管線不僅包含給水、消防和噴淋管道,還涉及二次熱力、弱電、信號、電力等其他專業(yè)管線,若按常規(guī)做法將3號地塊的各種管線引入4號地塊,勢必會在施工期間、后期的運(yùn)行管理中,對車輛段造成不利影響。為保證車輛段的正常運(yùn)行和后期管理不受影響,經(jīng)與地鐵運(yùn)行公司進(jìn)行多次溝通后,最終確定采用地下綜合管溝的形式將3號地塊和4號地塊連通。該管溝頂板上邊緣位于地鐵試車線所在地面以下6m位置。此方案既保證地鐵出入線運(yùn)行不受影響,也解決了2個地塊間管線的連接問題,保證了4號地塊給水的兩路進(jìn)水和4號室內(nèi)消防和噴淋的設(shè)計要求。
(2)4號地塊室外水表井與其他專業(yè)管線設(shè)置矛盾的問題
根據(jù)供電局要求,室外電力設(shè)計需以混凝土電纜管(本地塊內(nèi)尺寸約:寬2.0m×高0.7m)和電溝(該溝在本地塊內(nèi)尺寸:寬2.0m×高2.0m)2種形式進(jìn)行埋地敷設(shè),這2種形式的電力管溝埋設(shè)在室外,將會占據(jù)較大的外部空間,遇到比較緊張的地方,一些水表井無法布置。此為該項目的1個技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)與多個相關(guān)專業(yè)人員和部門進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào),對單體樓的進(jìn)水管位置、電力管溝的平面和豎向進(jìn)行調(diào)整,所有管線進(jìn)行統(tǒng)籌排列,較好的解決了此類問題。
本工程采用生活污水與雨水分流制管道系統(tǒng),與城市排水系統(tǒng)相一致。污水管道因城市污水檢查井允許接管標(biāo)高所限,共設(shè)有2個排出口,本工程共設(shè)4座75t化糞池,對生活糞便污水進(jìn)行簡單預(yù)處理后排入城市污水管道。
(1)與大市政接口問題
由于該地塊的特殊性,北側(cè)、西側(cè)為地鐵車輛段用地范圍,東側(cè)有車輛段出入線,因此,整個4號地塊的污水排出口只有該地塊南側(cè)的郭公莊南路。郭公莊南路市政污水管線僅預(yù)留一處污水接口,整個小區(qū)污水均需由此排入城市市政污水管網(wǎng)。在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)郭公莊南路污水管線埋深較淺,若地塊只有一處接口會使小區(qū)內(nèi)污水管線埋設(shè)長度加長,坡降較大,無法實(shí)現(xiàn)與大市政污水管線管頂平接[4]的要求。解決的方法為:在郭公莊南路設(shè)兩個排出口,可使地塊內(nèi)的污水管道就近分區(qū)排入,大大縮短了污水管線的長度,減少了坡降,從而達(dá)到與大市政排水管道標(biāo)高接駁的要求。
該地塊總占地13716.897m2,其中用地指標(biāo)及其對應(yīng)徑流系數(shù)如表1。
由上表加權(quán)求得該地塊綜合徑流系數(shù)為0.59。
本地塊室外管線于2014年進(jìn)行設(shè)計,雨水管線的設(shè)計中經(jīng)歷DB11/685-2013《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》的發(fā)布與實(shí)施,在之前雨水管線方案的基礎(chǔ)上,需進(jìn)一步考慮雨水調(diào)蓄部分。難點(diǎn)是一方面由于室外空間有限,室外設(shè)置雨水調(diào)蓄池較為困難,另一方面由于該規(guī)范剛實(shí)行不久,并沒有太多的經(jīng)典案例作為指導(dǎo),加之與該規(guī)范配套的調(diào)蓄池圖集并未發(fā)布,也增加了部分難度,經(jīng)過各專業(yè)協(xié)調(diào),及本專業(yè)的研究,問題得到了解決,內(nèi)容主要如下:
(1)景觀與總圖專業(yè)按規(guī)范要求設(shè)置透水鋪裝、下凹式綠地等設(shè)施。
(2)本工程小區(qū)設(shè)置了雨水收集措施。通過雨洪利用設(shè)施的建設(shè),減少區(qū)域內(nèi)因開發(fā)建設(shè)造成的降雨徑流系數(shù)的增大,嚴(yán)格控制外排水量的增加。按照新開發(fā)區(qū)域外排水雨水流量徑流系數(shù)不大于0.4進(jìn)行設(shè)計[5],并按照DB11/685-2013《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》4.2.3的要求設(shè)計,調(diào)蓄池有效容積為90m3。
4號地塊室外管線涉及到的管線有給水管、污水管、雨水管、電力、信號、燃?xì)?,有?號地塊引入4號地塊的消防、噴淋、二次熱力等管道,直埋一段距離進(jìn)入室內(nèi)。在紅線范圍內(nèi)應(yīng)合理利用有限空間,布置管線。本項目各主要管線離建筑物的順序由近及遠(yuǎn)基本排列原則為:電力管、污水管、雨水管、給水管、燃?xì)夤?、電信管。豎向上按下列原則處理:臨時管線避讓永久管線;小管線避讓大管線;壓力管線避讓重力自流管線;可彎曲管線避讓不可彎曲管線。因此設(shè)計中優(yōu)先滿足雨、污水管的管位、走向和埋深等要求。
室外管綜難點(diǎn)和解決措施:
(1)電力溝(2.0m×2.0m)尺寸較大,埋在地下會占據(jù)較大的平面和豎向空間,若處理不好其平面和豎向排布,會造成其他管線,尤其是雨污水管“無路可走”的局面。因此一定要處理好電力溝和其他專業(yè)管線在平面和豎向上的管線,在滿足電力專業(yè)敷設(shè)要求的基礎(chǔ)上,盡量滿足其他管線的排列。
(2)本地塊不規(guī)則,周圍市政條件較差,增加了管線綜合難度。本項目充分利用有效空間,在充分利用有效空間的基礎(chǔ)上,對各專業(yè)的管線進(jìn)行了合理的排列。
通過本車輛段上蓋開發(fā)項目的室外管綜設(shè)計,有以下幾點(diǎn)建議:
(1)本項目在地鐵車輛段范圍內(nèi)修建地下綜合管溝,打通了3號地塊和4號地塊管線聯(lián)絡(luò)通道、實(shí)現(xiàn)了兩地塊之間的系統(tǒng)完整性。
(2)在郭公莊南路新增污水排出口一處,使4號地塊內(nèi)的污水管道長度大大縮短,減少了坡降,從而達(dá)到與大市政排水管道標(biāo)高接駁的要求
(3)室外管綜應(yīng)盡早介入配合并進(jìn)行設(shè)計。由于室外管線出圖時序較晚,有些設(shè)計師將室外管線綜合的設(shè)計任務(wù)放在單體建筑給排水施工圖完成后才著手進(jìn)行。這樣會導(dǎo)致專業(yè)間和專業(yè)內(nèi)進(jìn)戶管、出戶管的預(yù)留位置不合理,會造成室外管線設(shè)計復(fù)雜程度加大,室外管線排布不合理,甚至?xí)霈F(xiàn)“坐不下”、“排不開”的現(xiàn)象。使得現(xiàn)場施工難度加大,后期管線的管理和維修較為困難。因此,建議與單體建筑設(shè)計同時進(jìn)行,對建筑方案中各專業(yè)進(jìn)出管線的預(yù)留位置及早掌握,并跟各專業(yè)人員及時溝通,如不合適及時調(diào)整。這樣不僅會節(jié)省工期,高效設(shè)計,保證各個專業(yè)室外管線進(jìn)行合理的方案排布,還能降低現(xiàn)場施工難度,減少投資成本。
(4)本地塊管線種類繁多,其功能和施工時間也不統(tǒng)一,在居住區(qū)內(nèi)道路有限斷面上需要綜合安排、統(tǒng)籌規(guī)劃,避免各種工程管線在平面和豎向空間位置上的互相沖突與干擾。