给排水管道与基坑支护碰撞规避的研究

王荣

（广州市设计院集团有限公司，广东 广州 510620）

0 引言

近年来，在国家相关发展战略的大力支持下，我国城市化水平已经得到了大幅度提升[1]。我国城市化建设对城市建筑的要求逐渐提高，大型的民用建筑单体功能性需求也逐渐提高，通常配套大型地下室或地下构筑物，设计者往往遇到整个项目用地面积大，地下室面积大，然而实际室外管网可利用的空间有限。在民用建筑室外给排水管网建设开始前，应进行科学、专业的排水管网设计，对室外的排水情况及现有排水网络的具体信息进行汇总和分析，结合施工位置的具体情况，进行科学的设计工作[2]。因此给排水室外管网在设计时，在沟通协调其他专业管网的同时，因为给排水管网室内外交叉十分复杂，还需将与基坑支护可能出现的碰撞问题考虑进去。保证管线铺设的合理性和科学性，优化室外给排水管网设计，减少施工和后期管道维护的工作难度。

在具体设计时需要提前做好资料收集工作，并严格按照国家现行规范标准要求来提高给排水工程设计的质量，使其在满足基本功能的同时，还具有较好的经济性[3]。基坑支护技术是工业与民用建筑施工的重要组成部分[4]，室外给水排水是重要的基础性施工内容之一，基坑支护施工通常在项目最前期，相反室外管网及附属小型构筑物施工往往在整个项目的后期，在遇到有大型的地下室或者构筑物时，这就要求设计人员在室外给排水管线设计过程中，严格遵守设计规范和准则的前提下，同时要协调室内给排水，基坑支护对管线设计的合理性进行全方位的分析和考虑。

本文以实际设计中遇到的几个典型案例为分析样本，对比设计前期、后期遇到基坑支护碰撞时的解决方法，综合提出室外给排水设计在方案设计阶段应注意的问题，提出可行性的解决方案，合理有效的避免后期因出现与基坑支护碰撞而引发的室外检查井及管网迁改、基坑支护桩破除等一系列造成的成本问题。

1 管道与基坑碰撞对给排水专业的影响

1.1 项目后期管线与基坑支护碰撞

1.1.1 基本情况

项目均属于原有院区内新建大型建筑单体项目，用地为院区原有绿化，建筑单体周边道路现状管网复杂，新建建筑地下室庞大。周边道路现状综合管网复杂，由于新建单体大部位于现状管网上方，因此现状管网迁改后，项目室外给水排水管网实际可用地面积有限。

1.1.2 项目后期基坑支护对室外管网的影响

由于建筑设计施工过程中基坑支护施工通常在项目最前期，相反，室外管网及附属小型构筑物施工往往在整个项目的后期，给水排水设计专业在设计前期没有与基坑专业针对进、出户管道埋深进行沟通反馈，如图1（a）所示，基坑支护采用了单排桩，同时桩顶标高为18.50m，给排水管网废水检查井井底标高为15.155m，原设计管道位置与基坑支护桩标高冲突，因此西侧管网在道路条件宽裕的情况下，图中将室外给排水管网水平调整，避开基坑支护桩，室内未做调整，局部出户管道采取支护桩破除措施出户排入检查井。而北侧道路由于道路较窄且管道排布密集，管网没有调整余地，导致此段基坑支护桩需要大面积拆除，导致不必要的成本增加。如图1（b）所示，基坑支护桩采用了双排桩，同时在双排支护桩上有钢筋混凝土盖板，设计中后期，室内外给排水对接时遇到室内给水排水管道进、出户与基坑支护桩以及盖板冲突，由于基坑支护埋深较浅，无法通过调整室内进、出户管道埋深来避免碰撞，同时由于出户管对双排桩的破除相对于单排桩的破除复杂且工程量增加，因此室外管网需重新规划避免管道位于基坑支护盖板上方，同时室内外需配合调整增加室外检查井的位置。

图1 室外给排水与基坑支护碰撞

1.2 项目后期可采取的相应措施

1.2.1 给排水专业相应措施

由图2（a）可知，给排水专业可通过以下两种措施减少施工难度以及对造价成本的影响。

（1）通过调整室内给水排水进、出户管道的位置，同时调整室外排水管网检查井的位置，充分满足给水排水进、出户管道与基坑支护双排桩垂直，埋深较深的管道充分利用支护桩之间的空隙，埋深较浅的管道，通过钢筋混凝土盖板上开出的通道槽进出室内外。

（2）平行调整室外管网的位置，避开基坑支护桩以及钢筋混凝土盖板，与室内给排水协调，合理规划不同系统管道检查井的位置，减少出户管道在水平和垂直方向上的交叉，减少后期室外管网施工对基坑支护桩的破除难度。

1.2.2 基坑支护相应措施

项目后期，基坑支护无法重新调整的情况下，在地下室顶板施工完成、地下室侧墙与基坑侧壁间隙回填后，基坑支护结构可进行破除。由图2（b）可知，由于部分道路空间有限，给排水管网和基坑支护均位于一二期建筑之间，给排水管网无法迁改，以及室外化粪池，小型污水处理装置需设置在绿化下方，基坑支护双排桩及钢筋混凝土盖板需整段拆除，同时由于园林道路，基坑支护外排冠梁顶需要开凿500mm×300mm（H）的槽口；为了避免大面积破除导致的成本增加问题，针对给排水专业的提供的进、出户管道位置，在上述情况之外的基坑支护桩对应管道的位置从桩顶盖板向下开凿沟槽，宽度300mm，深度1500mm。通过局部大面积破除桩顶盖板、支护桩以及开凿沟槽，最大限度减少施工成本的增加。

图2 室外给排水与基坑支护相应措施

2 碰撞问题分析与碰撞的规避

2.1 管道与基坑碰撞问题分析

建筑工程项目实施中支出的成本并不单单是指项目自身的成本，而是指项目所有工程环节在实施中的支出成本，因此，可以认为此项成本是随着施工过程变化而发生变化的[5]。遇到项目后期基坑支护桩已经施工后，给排水管道和基坑支护碰撞可采取上述一系列措施进行修改补救，但依然会造成大量修改导致的成本问题，因此能在项目初期分析解决碰撞出现的位置，提出解决方案就尤为重要。出现碰撞的根本原因是在项目设计前期，给排水专业没有及时与基坑沟通出户管需要预留的深度，基坑支护桩埋深过浅，在道路窄，管道排布密集的情况下，基坑支护桩埋深和室外管网冲突，从而导致室外管网施工过程中需要大量破除，造成成本浪费。

2.2 碰撞规避的措施

项目为新建大型建筑单体，新建建筑地下室庞大，园区道路局部位于地下室顶板上方，部分道路较窄，项目基坑与室外给水排水管网实际可用地面积有限。

如图3所示，项目北侧2-2剖面道路宽阔，基坑支护桩距离建筑物地下室边界线较远，给排水室外管线敷设相对容易，给排水管线位于基坑支护桩与地下室边界线之间，基坑支护桩做法剖面图如图4（a）所示，基坑支护桩与地下室之间采用放坡的做法，预留室外管网敷设空间，室外给排水需要考虑室内地上和地下出户管道埋深，由此计算出室外检查井井底埋深标高，室外管网管道埋深情况，根据以上数据与基坑专业沟通，在满足施工支护桩施工需求的前提下，确保支护桩与地下室边界之间的空间满足给排管道的敷设。如图3所示，项目东侧1-1剖面道路较窄，基坑支护桩与地下室边界线间距只有1.00m，给排水室外管线位于基坑支护桩与地下室边界线右侧，室外管网敷设避开基坑支护桩即可。基坑支护桩做法剖面图如图4（b）所示，基坑支护桩与地下室边界相距较近，给排水专业需要确定室内地上和地下室出户管道埋深及管道出室外相对地面的标高，根据以上数据与基坑专业沟通，基坑支护桩的标高需考虑预留给排水管道进、出户的空间。同时，给排水专业还需要与建筑专业明确地下室顶板标高与地面标高之间的差值，如图4所示，地面标高为18.05m，地下室顶板位于地面标高1.80m以下，标高为16.25m，同时，室外地面标高为17.75m。若没有考虑地下室顶板实际标高，给排管道埋深以18.05m标高为参考，基坑专业地下室部分出户管道按照-1.50m埋深预留空间，实际给排水管道应该按照-2.05m预留出户空间，出现项目后期室内给排水管道出户埋深、室外给排水管网埋深远大于项目前期，导致进、出户管道与基坑支护桩碰撞，增加工程量，增加施工难度，造成不必要的成本浪费。

图3 基坑支护桩与地下室边界

图4 两种不同的基坑支护桩

a.基坑支护方案（一） b.基坑支护方案（二）

3 结语

综上所述，室外给排水设计在遇到有大型地下建筑，同时项目用地红线内实际室外道路可利用的空间有限的情况下，设计前期给排水专业设计人员首先应对项目不同道路的现状进行准确的分析，提前规划室外管网走线，其次要及时与基坑专业、建筑专业沟通基坑支护桩的位置与埋深，明确基坑专业需要给室内进、出户管道预留的空间，根据基坑支护桩的位置调整室外管网的位置。根据不同的项目情况，因地制宜的采取相应措施，保证管线铺设的合理性和科学性，优化室外给排水管网设计，减少施工和后期管道维护的工作难度。