地下车辆基地综合管线设计探讨

王姝，陈辉

（1.中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070；2.上海公路桥梁集团有限公司，上海 200085）

1 引言

车辆基地内综合管线有强弱电管线、生产生活及消防给排水管、雨水管、通风空调及排烟管线以及检查坑井等，担负着各种能源输送、信息传输以及污废排放，是确保车辆基地正常运转的核心系统。车辆基地管线涉及专业多、接口繁杂、敷设方式多样，是车辆基地设计的重难点。精细合理地提前统筹，可以消除管线错、漏、碰、缺问题，确保车辆基地功能运转顺畅、管线检修便捷，利于节约空间、降低建设及维护成本[1-3]。

目前，国内地下车辆基地较少，综合管线设置方法缺少系统性的工程示范或技术总结。本文旨在解决地下车辆基地内错综复杂的管线布局，降低管井沟槽的实施难度，同时对上盖物业室外管线综合设计提出建议。

2 地下车辆基地管线综合设计关键技术

车辆基地带上盖物业开发后，管线综合设计除考虑增加管线数量、管线沟槽或坑井布置应结合上盖平台基础等因素外，还需考虑上盖物业管线敷设方案。而当车辆基地置于地下时，增加了大量的管线和坑井，综合管线布置与基础和其他地下空间建筑构件的相互影响更加强烈。

2.1 设计要点

车辆基地带上盖物业开发工程，管线布置较常规车辆基地，在排水沟坡度设置、管线数量、管线敷设方式等方面均有不同，根据物业需求增加如雨污水、强弱电、燃气等管线。此时车辆基地综合管线设计需提前考虑上盖开发的影响，并规划盖上、盖下管线敷设空间及市政接口路由。同时考虑开发物业的基础尺寸及标高与管沟敷设的相互影响[4]。

车辆基地置于地下时，因消防车道上方顶板采光通风井、进出口坡道等增加的排水管沟，因特殊消防增加给排水管沟井、排烟管道，使综合管线设计较常规车辆基地或带上盖开发的地面车辆基地都要繁杂很多。同时，地下车辆基地采用筏板基础或桩筏基础，地下室底板上除了布置轨道基础外，尚需考虑纵横交错的管线、沟槽、坑井；这些管线与市政接口需考虑地下室围护结构、侧墙及防水等问题。

地下车辆基地管线与地下建构筑物共享有限的空间。相较于地面停车场，不论是布置形式还是施工过程都有非常大的特殊性。研究如何进行模数化整合管沟、坑井，如何处理管线与基础关系使其便于施工且利于加快底板形成从而减少基坑工程风险、减小投资，均有强烈必要性。

2.2 设计原则及方案

2.2.1 综合管线设计原则

管线走向尽量顺直、短距；对深度相近、性质类似、互相影响小的管线集中布置；压力管让重力管、柔性管让刚性管、分支管让主干管、小管让大管；管线敷设应尽量顺着建筑物又避开结构构件。

车辆基地室内、外管线平面上要使管道不受建构筑物基础的影响，同时把位置较浅如电力、通信电缆靠近建筑红线；把可能产生泄漏管线如雨水排水沟尽可能远离红线；把有使用要求的布置在方便使用的位置，如信号电缆外壁布置在轨道一侧；电缆井、通信井因体积较大，布置时与建筑物（或基础）的距离应留有余地。

车辆基地室、内外管线竖向上应减少交叉、减小埋深。如雨水重力管标高受管线起点和出口位置标高的控制，竖向坡度调整困难，尽量减少或避免管线交叉。电缆排管体积较大，标高调整困难，遇到必须交叉时，一般从下方通过。

2.2.2 地下车辆基地各专业管线沟槽梳理

水专业管线沟槽有雨水管沟及泵井、生产生活给水管、消防水管（包括消火栓系统、喷淋系统、水幕系统的水管）、排水管（主要为污水废水）、通气管；顺着轨道两侧的站场排水沟等。电力专业管线包含动力照明、供电、接触网、FAS、BAS、ACS等专业的管线及坑井。信号专业的信号管线。通信类专业的通信、安防、综合监控管线等。

2.2.3 地下车辆基地各专业管线沟槽设置方案

首先，根据管线功能进行合理分类，如强电、弱电、消防给排水管线沟槽、雨污水管线沟槽、通风排烟管线等。同一类型管线沟槽采用“共沟共槽”或“共沟分槽”的形式合建，结合管线、沟槽功能，合理确定沟槽尺寸，并尽可能模数化。

其次，根据地下车辆基地管线、沟槽所处不同区域进行分别设计，如咽喉区接触网、供电专业管线沟槽分布比较密集；消防车道上消防管、雨水管比较密集；库房区域通信信号管线布置比较多。明确不同区域管线、沟槽深度，根据不同区域建筑设计特点进行管线设计，咽喉区尽量利用轨顶标高和板面标高之间的区域设置，对低于板面的管线在底板中设置排管，沟井按照局部下沉方式处理；均尽量避开承台或桩头。结合轨道设置过轨埋管及沟槽。

再针对不同类型的管线沟槽交叉问题，具体提出解决办法，给出细部构造措施。

考虑市政接口，将地面雨、废、消防水采用泵井或压力管提升后以支吊架形式敷设于地下室顶板下方，汇总后穿侧墙接入市政管网。

对部分电力、通风排烟、喷淋等架空管线，综合安装高度必须在接触网限界以上，遵守风上、电中、水下的原则，避开设备吊装孔、风系统风口、设备运输预留门洞。

2.3 地下车辆基地综合管线设计细部措施

2.3.1 地下室底板层设计细节

地下室底板层除检修基坑外，布置有电力、通信、信号管线及排水沟槽、坑井，另外有密集的轨道基础，通常由不同专业单位施工且滞后于土建工程。因此，将地下室底板与轨道基础、各类沟槽、坑井、埋管混成整体，同期施工非常不合适。同时，鉴于超大规模深基坑工程的风险，尤其是在基坑开挖至坑底时风险极大，如果不能及早回筑地下室底板并达到强度，风险发生的概率将极大地提高。而地下室底板与各类沟槽、坑井、埋管同期施工，不仅带来工序繁杂性高、施工界面混杂、交叉作业多、返工性大且返工成本高等问题，还会增加基坑支护措施费及工程风险性。综合考虑后，将地下室底板与轨道基础错开高程布置，在两者高差范围内最大限度地解决沟槽和埋管问题。如轨顶标高为H，轨道基础高度为h，则地下室底板板面标高为H-h。在地下室回筑完成后进行机电安装，最后根据需要对部分高差区域采用素混凝土进行回填至设计标高。

消防车道上方顶板采光通风井、地下室非机动车出入匝道、楼梯间等露天雨水通过集水井和道路边的排水沟收集后流入排水泵井。环消防车道范围的消防管线置入管沟内，管沟与排水沟贴近设置。地下室内除消防车道区域外的咽喉区、库房等生产、生活污水及废水、咽喉区站场排水沟等，均通过H-h范围解决；集水井或泵井埋深自轨面高度开始计，减小坑中坑施工难度。对同一类型管线沟槽采用“共沟共槽”或“共沟分槽”的形式合建。如图1和图2所示。

图1 H-h内共沟共槽示意图

图2 H-h内共沟分槽示意图

电力管线和通信、信号管线采用沟槽形式或排管包封形式敷设，置于H-h范围；管线过轨时在地下室底板内设置套管直埋敷设，并对底板钢筋加强。如图3和图4所示。

图3 H-h内排管示意图

图4 过轨处底板直埋管示意图

2.3.2 地下室顶板层设计细节

地下车辆基地顶板下方有通过泵井或压力管提升上来的生产、生活给排水管、消防给排水管；有空调系统送排风管、排烟管；有强弱电电缆桥架等设施；各种管线交叉叠合。另外，柱跨不规则或存在结构转换使得梁高不同区域变化较大、车辆基地内接触网挂高及腕臂构件存在，均对管线敷设有较大影响。管线综合设计时应理顺各种管线之间的空间关系，对使用空间进行合理分配。

车辆基地层高较高，吊顶层管线维修非常不便，在遵循布设原则的基础上应考虑检修、维护，扩展多的布置在下层，管线之间应留有安全距离，并考虑检修空间。在多种管线交叠处，管线布置从上至下顺序依次为：通风管—电缆桥架—消防及空调给排水管；当强弱电专业管线交叉时，管线布置从上至下顺序依次为：高压电缆—低压电缆—通信、信号或控制系统电缆。部分管线标高有冲突时应尽可能在无梁处上弯避开。管线通常采用支、吊架形式下挂于顶板下方，综合支、吊架系统应进行专项深化设计，并满足GB 50981—2014《建筑机电工程抗震设计规范》及CJ/T 476—2015《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》等规范的抗震要求。支、吊架各部位连接件应安全可靠，采用后锚固时，设计及安装均应符合JGJ 145—2013《混凝土结构后锚固技术规程》等相关规范要求。采用预埋时，应定位准确、控制施工质量、保证成活率、便于后期管线安装[5]。

地下车辆基地进出户管线建议考虑在地下室顶板下方，便于与市政管网接口。进出管线均需穿地下室外墙（可能同时存在基坑围护），此时需在土建施工时做好套管预埋，并考虑防水措施。

2.4 地下车辆基地综合管线工程实施方案

1）车辆基地内、外管线施工界面划分情况：通常消防水管、雨水管以建筑单体墙面为分界线；强电、弱电管线以出户第一个检查井为分界。

2）车辆地基内部管线施工界面划分情况：由于涉及专业多，专业性强，单个施工单位很难同时胜任所有管线敷设和安装工作，因此，应在工程实施前协调好管线施工责任划分，减少施工冲突，比如，将室外管线的施工内容准确地分解到各个承包商的合同内[6]。

3）施工前准备工作：土建工程实施前即开始熟悉各专业图中的管线数量、路由、管径、标高，结合管线综合图纸、建筑图纸、结构图纸了解管线与结构或装修的关系，核对全套图纸中同一内容是否有出入或遗漏；梳理室内管线与室外管线的接口位置是否一致；图纸中未明确或有矛盾处应提前与设计单位沟通、核对，无误后方可施工。

4）施工组织：施工工序应结合土建工程、装修工程、机电安装工程的实施计划，统筹规划，应合理且便于安装，避免窝工、返工。如管线施工须与各类管井施工统筹考虑，优先协调好相关管井的定位，确认无冲突后方可施工。非本期施工的管线，在道路、轨道下敷设或与其他管线交叉时应做好预埋工程。施工单位应预判由于各专业招标不同步等原因造成部分需先施工的管线滞后等情况，做好施工组织，以减少工程浪费及其他影响。车辆基地内、外管线施工承包商之间应相互沟通好接口及施工计划，确保管线安装施工能顺利实施。

5）其他注意事项：管线工程必须经验收后方可隐蔽；室外管线施工时应对已施工完成的管线和建构筑物做好保护工作；先期施工完成的管线应做好保护工作，避免重型车辆的碾压。车辆基地内位于车行道的管沟或井，井盖应具有相应的承载力。建议建立管线三维信息模型，并结合车辆基地三维模型检测管线冲突，减少人工检查的工作量和失误[7]。

3 车辆基地盖上开发物业的室外管线设计思路

车辆基地带上盖开发项目，一般在确定盖板范围及基础设计时已有盖上物业的初步方案。在车辆基地综合管线设计阶段，应结合方案提前梳理管线接口容量及管经，初步规划接口数量及位置。通过对基地周边管线资料的调研，判断已有管线是否能满足容量或接口路由需求；当周边尚无相应管线或尚处于规划阶段，则应及时、有效提出物业开发的市政管线容量、接口数量、路由、标高等需求。建议提前带着方案，与管线产权单位进行对接并形成初步结果，作为后期物业设计的输入条件。当上盖同一种管线与市政管线存在多个接口，而且布置市政接口的空地范围受限，有时甚至无法全部按独立接口去布置，建议考虑不同权属单位合并同类型管线接口，但需要明确后期使用期间维修、管理问题。

4 结语

地下车辆基地由于自身特殊性，管线布置及设备均较繁杂很多，在有限空间内不同专业管线、沟槽贯通交汇，布置集中。本文就地下车辆基地管线综合设计内容，从地下室底板层管线沟槽设计思路、地下室顶板层管线沟槽设计思路、工程实施注意事项、盖上物业开发管线设计思路等方面进行探讨和分析，旨在合理统筹各类管线布置，以期最大限度节约地下工程所占空间；有效指导后期施工，从而达到提高施工效率、节约建设成本、提升建设质量、实现精品化工程的目的。