超大型居住区的外总体管线平衡技术应用
2018-09-06陈力宗
陈力宗
上海建工房产有限公司 上海 200080
随着国家大力推行综合管廊技术,各大市政道路管线的反复施工导致路面破坏的情况将逐步减少,但在城镇化过程中,住宅区场内的外总体配套管线还是存在各自为政、场面混乱、质量难以保证的局面,因此,红线内室外管线的综合平衡技术显得尤为重要。
在工程实施前,可先对各专业的管线埋设标高、管径、走向进行分析、计算和提出解决方案,最后出具外总体管线平衡平面布置图,从而促进工程的事前、事中、事后实施管理。
实现管线平衡的意义有如下几点:有效控制成本;缩短施工工期;避免施工过程中各专业缺乏沟通互助,导致管线存在质量问题,影响实际使用功能;工程创优、提高企业竞争力[1-2]。
1 工程概况
上海宣桥04-02地块工程位于上海市浦东新区,宣乐路以西,项文路以北,南六公路以东,人民西路以南(图1)。工程建筑面积304 485.08 m2,包括12幢14层和15幢17层住宅楼,8幢附属公建建筑,占地面积141 531.5 m2。
2 项目难点
1)路面标高跨度大。小区内部道路在标高设计时,遵循北侧人民西路西高东低的现状,绝对标高过渡分为3块,分别为5.50、5.00、4.50 m,高差相对较大。住宅的室内绝对标高为5.60~5.90 m,而建筑物出墙管线标高均是统一的相对标高,故对应回填土厚度计算为西厚东薄,东区外总体管线施工时遇到较大的平衡困难。
图1 宣桥04-02地块总平面
2)配套公用设施较多。小区分布有煤气调压站、地下给水泵房、地上给水泵房、电力开关站、配电街坊站等设施,在每个功能性设施的周围都是室外管线聚集区,管线平衡需要考虑很多因素。
3)工程整体东西向632 m,南北向224 m,如何在沥青路面上避免出现井盖、提升道路通行舒适度,也是一个考验。
4)在局部多种管线交汇区域内,如何处理大型苗木、硬质景观等与多专业管道汇合、避让,满足今后使用功能,亦是一个难点[3]。
3 外总体管线平衡的准备
外总体管线平衡技术可避免图纸绘制区域的冲突,仅这块就能为项目成本优化很大一部分。同时可以提前预知可能存在的技术问题和负面影响,通过对图纸详细深入的了解和亲自手动修改,提前进行图纸预装配,将问题扼杀在图纸状态,为以后正式实施打下坚实的基础。
1)图纸种类:主要包括雨污水总平面图、给水总平面图(含消防给水)、电力排管布置平面图、燃气管道平面布置图、景观绿化总平面图、通信网络管道平面图、有线电视管线平面图、上水液位控制管线总平面图、消防报警及技防管线总平图。
2)各大管线图纸的不足:各专业图纸设计院不会参考其他专业的平面图,直接按照各专业设计规程,在建筑设计院提供的总平面图上绘制自己的管线,相对图纸匹配深度不足,漏、缺严重,并且很多专业也不会考虑项目现场的很多实际地理情况、特殊因素。鉴于此,各专业总平面布置图在现场实际施工时,仅能作为参考使用。
3)图纸整合:根据相关管道颜色对应在总平面图中标记出图层的名称、线型、粗细,局部管道比较复杂处,画出放大图以及必要的剖面图。
4)信息管理与发布:这项技术有各种支持性文档、过程控制文件以及很大的成果文件信息量,为适应现场各种工况的不断纠偏、调整,综合布置大批量信息发布时,必须有明确性、及时性、时效性。本工程在现场图纸签发及网盘上建立有操作权限的有效文件夹,指定专门人员进行信息的统一管理和发布,防止信息混乱对外总体管线施工带来错误的指引(图2)。
图2 外总体管线平衡技术流程
5)相关专业图纸排布绘制分析:
① 在各类干管中,雨污水管径最大、埋设最深,而且是无压管,具有最高级别的敷设权限。标高从低至高分别为:雨污水管线、电力排管、给水消防水管线、燃气管线、各弱电电信管线。
② 支管包含:绿化浇灌管线、景观路灯电线管、室外监控管线、新规定集中配置的小区新能源汽车充电桩管线。此部分管线标高相对靠近路面,覆土保护较浅,通常在各大干管完成后、道路基层浇筑前实施。
③ 管线避让原则及必要性:做到“有压管让无压管”,重力流管线需要有坡度,弯曲、变形都可能影响其使用功能,比如污水管容易堵塞、雨水管容易管道沉沙过多;“低压管让高压管”,低压管价格较低,高压管变道弯曲安全隐患大;配件少的管线避让配件多的管线,小管让大管、空气管道让水管道。
④ 密集地区详图绘制:电力开关站及街坊站周围电缆沟进出线处、管线交叉叠加处、地库水泵房出入点、其他建筑管线入户点;对某些管线因埋置深度不够而需要改变线路走向的,应在原专业平面布置图中注明,做到专业图与室外管线平衡图互相对应,并标记对应号码,便于工程实施和覆土前线路检查。
4 外总体管线平衡技术的应用
1)本工程东、西道路完成面高差较大,考虑到外总体管线很多管道外径都比较大、集中排布敷设,在局部标高过渡区间内,很多大管径管线弯曲弧度不够,采用局部碰撞区域做登高处理,并标注于两侧绝对标高突变处,以点划线着重表示,避免附近管线采用不恰当的标高。
2)东区很多管道覆土保护厚度达不到规范要求,在道路下方的管线,采用混凝土浇筑加强抗压保护;在绿化下方的管线,采取适当绿化局部造坡;东地下车库出入口处,大部分管线采用“避让原则”,避让管90°弯管向下挖深绕开后,再登高。
3)地库周围及地库顶板上方,要满足规范深度和间距,部分管线总管应避开地库顶板轮廓线、地库与住宅楼间的狭小缝隙(图3)。地下车库的出墙管,应核对人防图纸和非人防部分图纸,确认数量、标高、管径,不应遗漏。由于埋设较深,原则上可以采用标高避让,但在实际实施过程中,建议标注绕开碰撞管线。
图3 部分管线避让地库与住宅楼间狭小缝隙
4)路面井盖平衡。雨污水井、给水阀门井、电力工井等,处于建筑轮廓外不规则分项工程时,应注意避开地下车库汽车坡道、住宅楼自行车坡道、残疾人通道、散水坡道等,从而提升路面整体品质措施,使沥青路面上不出现一个井盖(图4)。
图4 沥青路面上没有井盖
5)外总体管线平面定位时,要注意各专业管线的外形、尺寸、数量,比如电力排管孔数、排数以及外包混凝土矩形截面尺寸;同时,应考虑管线规范要求的安全间距、日后维护操作空间、埋设操作时的所需空间并预留其他管线位置。
6)绿化平面图平衡时,应依据景观绿化图和管线平衡图,确定大型苗木种植位置。绿化设计时苗木、植被、灌木都有设计理念涵盖其中,考虑到住宅区今后的环境,追求极致的室外管线平衡,有时候也会有人文方面的问题,当然部分大型苗木在生长过程中,地下根须会缠绕、刺穿附近地下配套管线,天长日久容易引起管线破坏,所以权衡到底是修改绿化平面布置图还是调整外总体管线平衡图,有时候也要斟酌再三、上会反复论证,毕竟绿化工程是竣工交付后可视地上工程。
7)复杂管线情况的埋设深度要符合景观小品坡道道路标高,各专业操作井顶标高必须符合绿化造坡标高,当局部管线覆土厚度达不到设计规范要求时,需与景观设计协调,采取修改景观设计,或者局部改变管线走向、局部加固保护等措施。
5 外总体管线衍生其他应用
1)考虑到沟槽开挖完成后,正值上海汛期,存在积水可能,本工程根据外总体管线平衡布置图,避开所有外总体管线设置临时集水井进行归集引流,并纳入临时施工排水体系进行有组织排放,避免泥浆水倒灌入最先完成的雨污水管线,确保管线施工质量。
2)本工程体量大,需堆放大量室外管线材料,为便于施工,同种管材需提供多个材料堆放地点,依据外总体管线平衡布置图选择推放在相对开阔、没有地下管线的临时施工道路旁,并绘制于外总体管线平衡布置图上。
6 部分外总体管线调整案例
1)本工程最近的市政雨污水管接入点只有北侧的人民西路,雨污水管道分东、西独立2块,标高南高北低,排入人民西路南侧4个雨水预留井和2个污水预留井。工程最南侧管线平衡时,几乎所有的入户管线均与东西向雨污水总管标高冲突,后经设计重新复核排水坡度后,将最南侧雨污水标高整体下降400 mm,避开建筑物入户管,并微调南北整体雨污水管道标高,避免雨污水管大面积返工。
2)将临时设施基础平面布置图套在外总体管线平衡布置图上,核对施工升降机基础、塔吊基础、钢筋加工场地、干粉砂浆桶基础等临时地面障碍物,此部分地下障碍物在外总体实施前,要求相关单位破除;并在绘制管线平衡图时,尽量避开此类地方。
3)本工程室外给水总管及消防环网材质为铸铁,垫圈承插连接,转弯处水压较大,均由混凝土固定、保护,防止起泵瞬间高水压冲破管道,确保最终水压测试时能承受0.8 MPa的水压。因此在室外给水管转弯处,要预留足够的空间。
4)东侧门卫处,局部电力管和燃气总管交叉碰撞,燃气管避让6孔电力排管,剖面图上,燃气管采用4个90°直角弯,向下绕开电力管。
5)部分地下车库压力废水出口处,图纸中处于雨污水及煤气管的投影下,将部分深处的压力废水管登高,垂直地库外墙延伸一定距离后,再登高排入附近雨水井。
6)电力排管在枫庭开关站出口处,有4×7孔电力排管,设计为直角进出电缆井,考虑到电缆线径,将进出线改为135°进出角度,满足铠装电缆的最小转弯半径。
7 结语
外总体管线平衡技术相对于BIM技术来讲,结构简单、成本低廉、易于上手,而且Revit MEP算出的大部分碰撞点仍需要人工筛选。在这个前提下,住宅工程的室外管线建议采用相对简单的AutoCAD外总体管线平衡技术,可提高施工效率、优化场容场貌、降低施工成本,是一项兼具社会效益和经济效益的技术措施。