上蓋開發(fā)的地下停車場(chǎng)室外綜合管線設(shè)計(jì)優(yōu)化

摘" 要：市域鐵路車輛基地占地面積大，且城市用地緊張，地下車輛基地進(jìn)行上蓋開發(fā)形成趨勢(shì)。地下車輛基地采用混凝土和整體鋼板結(jié)構(gòu)形式，一方面地下車輛基地結(jié)構(gòu)立柱密集繁多，且由于消防要求導(dǎo)致頂板懸掛管線空間受限，對(duì)管線的布置帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)；另一方面混凝土一旦澆筑完成，再進(jìn)行二次開挖返工困難重重。該文主要通過(guò)介紹地下停車場(chǎng)底板和頂板室外管線布置特點(diǎn)，包括管溝敷設(shè)形式、管溝布置原則和管線接口等在實(shí)際工程中的應(yīng)用，再利用三維建?？梢暬˙IM）進(jìn)行關(guān)鍵交叉節(jié)點(diǎn)的檢查，最終合理完成室外管線優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：市域鐵路；地下車輛基地；停車場(chǎng)；上蓋開發(fā)；室外綜合管線；三維建?？梢暬瘷z查

中圖分類號(hào)：TU248.3" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2025）03-0133-04

Abstract： Municipal railway vehicle bases cover a large area and urban land is tight， so there is a trend for underground vehicle bases to develop superstructure. The underground vehicle base adopts concrete and integral steel plate structure. On the one hand， the underground vehicle base has dense and numerous structural columns， and due to fire protection requirements， the space for hanging pipelines on the roof is limited， which brings huge challenges to the layout of pipelines; on the other hand， once concrete is poured， it is difficult to carry out secondary excavation and rework. This time， we mainly introduce the layout characteristics of outdoor pipelines in the floor and roof of the underground parking lot， including the pipe trench laying form， pipe trench layout principles and pipeline interfaces used in actual projects， and then use three-dimensional modeling and visualization（BIM） to carry out key crossing nodes. Inspection of the node， and finally reasonably complete the optimal design of outdoor pipelines.

Keywords： municipal railway; underground vehicle base; parking lot; roof development; outdoor comprehensive pipeline; three-dimensional modeling visual inspection

本文依托某市域線停車場(chǎng)及上蓋開發(fā)項(xiàng)目對(duì)地下停車場(chǎng)室外綜合管線的布置展開了深入研究。由于地下停車場(chǎng)筏板厚度限制，且避讓密集立柱；場(chǎng)內(nèi)管線布置，優(yōu)先選擇埋深淺的管溝形式，騰挪停車場(chǎng)筏板內(nèi)管線至頂板并依托立柱或豎井保證上下聯(lián)通，并采用多點(diǎn)設(shè)置雨水泵將地下停車場(chǎng)雨污水提升至蓋上等辦法。本文對(duì)管溝選擇形式以及交叉點(diǎn)布置形式進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，保證地下停車場(chǎng)和蓋上綜合樓間各專業(yè)管線的互聯(lián)互通，為后續(xù)建設(shè)地下車輛基地提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1" 項(xiàng)目概況

為降低周邊地塊的影響，本項(xiàng)目停車場(chǎng)為國(guó)內(nèi)首例置于地下的市域動(dòng)車組停車場(chǎng)，蓋下布置一層停車區(qū)和綜合維修工區(qū)等生產(chǎn)用房，提供存車洗車功能（設(shè)置20條存車線）、綜合維修功能，總占地規(guī)模約12.5 hm2。為兼顧地下空間規(guī)劃的效率和品質(zhì)、推動(dòng)地下空間綜合開發(fā)的體系化發(fā)展，對(duì)停車場(chǎng)上蓋進(jìn)行TOD開發(fā)，主要包括8—9層商務(wù)辦公樓場(chǎng)地、1層公交樞紐交通設(shè)施，以及8層停車場(chǎng)配套運(yùn)行管理用房場(chǎng)地這3類建筑布局，其中蓋上總開發(fā)面積約37 hm2，如圖1所示。

2 地下停車場(chǎng)室外管線敷設(shè)特點(diǎn)

上蓋開發(fā)的地下停車場(chǎng)顯著特點(diǎn)是場(chǎng)內(nèi)樁基、承臺(tái)、梁、柱眾多，對(duì)管線設(shè)計(jì)干擾嚴(yán)重。傳統(tǒng)停車場(chǎng)室外管線大多埋在覆土層，覆土深度最深多達(dá)5～6 m左右。與常規(guī)停車場(chǎng)室外管線敷設(shè)在覆土層不同，由于該地區(qū)地下水位高，考慮防止地下水上溢和上蓋開發(fā)載荷等綜合要求[1]，停車場(chǎng)場(chǎng)坪采用“基樁+筏板（文中稱底板，圖2）”的設(shè)計(jì)[2]，即地下停車場(chǎng)采用整塊結(jié)構(gòu)底板，上方澆筑約450～650 mm厚度的混凝土。蓋下停車場(chǎng)管線基本敷設(shè)于該層混凝土范圍內(nèi)，敷設(shè)空間大大受限，且咽喉區(qū)立柱多且不規(guī)則，給室外管線布置帶來(lái)諸多不便。因?yàn)榈叵峦＼噲?chǎng)防排煙要求高，消防道路上方避免懸掛管材，導(dǎo)致原本能鋪設(shè)在頂板的管線轉(zhuǎn)移到停車場(chǎng)混凝土內(nèi)敷設(shè)[3]。總之，因管線布置區(qū)域受限、管線種類繁多等因素的影響，地下停車場(chǎng)綜合管線設(shè)計(jì)難度加大。

2.1" 蓋下底板處室外管線敷設(shè)特點(diǎn)

以類三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，基于各專業(yè)管線較少干涉碰撞為最優(yōu)為目標(biāo)，建立綜合管網(wǎng)的集約化協(xié)調(diào)化設(shè)計(jì)。

2.1.1" 給排水方式與傳統(tǒng)采用給排水管不同

由于整個(gè)蓋下排水系統(tǒng)低于蓋上市政管網(wǎng)，排水采用機(jī)械裝置抽排。雨水采用排水溝形式，最后匯集到大型雨水提升泵井[4]。污廢水采用管溝就近匯集至小型集水井中。最后均通過(guò)壓力泵將排水管提升至停車場(chǎng)頂板并接入蓋上市政管網(wǎng)中。消防水在地下采用消防管溝形式，以便開啟管溝蓋板進(jìn)行檢修與維護(hù)，在頂板采用消防水管吊架形式。其他噴淋、通氣管等給水管線均挪至頂板敷設(shè)，以減少對(duì)蓋下底板空間的占用。

2.1.2" 管線設(shè)計(jì)按實(shí)際尺寸避讓

為合理避讓停車場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)底板、結(jié)構(gòu)承臺(tái)、立柱樁等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)[5]，首先通過(guò)將立柱、承臺(tái)等結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)繪制在CAD圖紙上，對(duì)于地面混凝土澆筑的管線（或井），不再用常規(guī)二維單線型示意，而是用雙線型表示管線/管溝、電纜井的實(shí)際寬度，必要時(shí)等比例畫出管線與管溝/電纜井的外形輪廓，多輔以節(jié)點(diǎn)剖面圖增加圖紙表達(dá)準(zhǔn)確度[6]。

2.1.3" 綜合管線防水設(shè)計(jì)

因管線布置多采用水溝、電纜溝等形式，結(jié)合管溝形式、坡度以及排水井設(shè)置位置等進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，通過(guò)放坡處理將管溝中的水就近匯合至排水溝中，或者直接匯合到大型集水井或雨水提升泵井的位置，最后通過(guò)提升泵抽至市政管網(wǎng)中。采光通風(fēng)井下方，主要考慮預(yù)防雨水澆灌，正下方的電纜溝采用無(wú)蓋板開啟的管涵形式，電纜井蓋板設(shè)計(jì)為突出地面100 mm，減少雨水的灌入（圖3）。

2.1.4" 供電、動(dòng)照管線的鋪設(shè)形式

供電管線主要采用電纜包封排管形式而非傳統(tǒng)的電纜溝或電纜隧道形式；弱電管線主要采用電纜溝形式敷設(shè)。電纜溝設(shè)蓋板，能開啟維護(hù)，并采取排水措施。需排水的電纜井內(nèi)設(shè)置集水坑，通過(guò)潛水泵壓力排水。為避免破壞軌道結(jié)構(gòu)，在過(guò)軌的位置采用電纜排管形式在軌道道床下方底板內(nèi)敷設(shè)。

2.1.5" 對(duì)于強(qiáng)弱電管線穿越水溝的處理辦法

1）信號(hào)電纜橫穿咽喉區(qū)站場(chǎng)排水溝設(shè)計(jì)。對(duì)于少量信號(hào)電纜橫穿咽喉區(qū)站場(chǎng)排水溝，采取盡量避免侵入結(jié)構(gòu)底板原則，分為2種方式進(jìn)行處理。能夠在水溝底部穿越，且不侵入結(jié)構(gòu)底板，選擇在排水溝下方敷設(shè)；否則，直接用鋼套管保護(hù)在排水溝上方穿越。

2）弱電電纜穿越排水溝交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)。對(duì)于部分弱電電纜橫穿大型雨水溝，若從雨水溝底部穿越，則侵入結(jié)構(gòu)底板。為了保證電力管線安全，直接用鋼套管保護(hù)電管在雨水溝蓋板下穿越（圖4）。達(dá)到避免碰撞干涉、合理集約空間的目的。

3）大型強(qiáng)電電纜排管穿越大型雨水溝設(shè)計(jì)。若強(qiáng)電電纜在上方穿越，會(huì)導(dǎo)致雨水溝在交叉位置形成局部凹槽，導(dǎo)致抽排困難影響后期維護(hù)。若強(qiáng)電電纜排管在下方敷設(shè)，由于上部為雨水溝，局部需做好防滲透措施，保證下方強(qiáng)電電纜排管安全（圖5）。

2.2" 上蓋頂板處室外管線綜合設(shè)計(jì)

本節(jié)主要針對(duì)于復(fù)雜立體空間條件下各種室外管線間的集約化協(xié)同化設(shè)計(jì)，提高地下停車場(chǎng)空間利用率，減少工程建設(shè)費(fèi)用。

2.2.1" 頂板管線設(shè)計(jì)原則

應(yīng)遵循“小管讓大管，有壓讓無(wú)壓”的布置原則[7]；平時(shí)檢修、維護(hù)、擴(kuò)展多的管線布置在下，少的在上；在管線集中處，管線布置從上至下順序依次為：暖通專業(yè)通風(fēng)管-電纜橋架-給排水、消防及空調(diào)水管。強(qiáng)弱電專業(yè)管線交叉時(shí)管線布置從上至下順序依次為：高壓電纜-低壓電纜-通信、信號(hào)電纜或控制系統(tǒng)電纜。

2.2.2" 采用綜合支吊架進(jìn)行集約化設(shè)計(jì)

上蓋頂板管線主要為風(fēng)管、給排水管、電力管線等，由于停車場(chǎng)接觸網(wǎng)懸掛密布，接觸網(wǎng)對(duì)限高有要求，導(dǎo)致管線布置空間少，采用綜合支吊架對(duì)其空間集約化設(shè)計(jì)[8]。對(duì)于管線密集處，用綜合支吊架的斷面圖或節(jié)點(diǎn)大樣圖梳理管線布置位置和凈距要求。

2.2.3" 消防通道頂部采用阻燃材料

地下停車場(chǎng)特殊消防設(shè)計(jì)評(píng)審要求停車場(chǎng)頂板消防通道上方盡量少懸掛管線，困難情況下允許懸掛采取阻燃材料包裹的管線。

2.3" 落實(shí)停車場(chǎng)室外管線接口設(shè)計(jì)

停車場(chǎng)內(nèi)部主要為頂板和底板的管線接口，外部包括場(chǎng)內(nèi)與正線接口、場(chǎng)內(nèi)與市政的接口，接口種類繁多且復(fù)雜。特別是停車場(chǎng)上部與蓋上物業(yè)及市政管網(wǎng)的接口尤為集中。受限于上蓋開發(fā)地塊施工時(shí)序晚，為不影響停車場(chǎng)管線功能需求，需將停車場(chǎng)管線、上蓋覆土層管線與市政管線的接口統(tǒng)籌考慮，提前對(duì)接，預(yù)留兩者與市政管線的接口[9]。從市政管線的種類、接口平面位置，以及接口豎向標(biāo)高方面摸排接口可實(shí)施性。同時(shí)從同一地塊多權(quán)屬單位考慮，適當(dāng)對(duì)同類管線接口進(jìn)行合并設(shè)計(jì)，共用計(jì)量表、接口井等方面落實(shí)共享資源理念，保證工程經(jīng)濟(jì)性。

停車場(chǎng)頂板和底板之間管線主要依靠場(chǎng)段結(jié)構(gòu)柱、建筑墻體開槽安裝支架進(jìn)行提升連接，必要情況下，采用建筑物（或構(gòu)筑物）豎井解決。既可保證外觀美觀，又可做到檢修維護(hù)方便。

3" BIM技術(shù)在管線綜合中的應(yīng)用

本項(xiàng)目停車場(chǎng)的室外管綜BIM設(shè)計(jì)工作，采用BIM三維技術(shù)指導(dǎo)二維，為結(jié)構(gòu)底板的順利施工提供了有力支撐，在設(shè)計(jì)階段提早解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，到施工階段才暴露出的結(jié)構(gòu)與管線間、管線與管線間的碰撞問(wèn)題。通過(guò)反復(fù)檢查設(shè)計(jì)并輔以BIM檢查沖突最后達(dá)到合理化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。舉例說(shuō)明，停車場(chǎng)咽喉區(qū)前端室外的正線環(huán)網(wǎng)強(qiáng)電電纜溝與站場(chǎng)排水溝沖突，通過(guò)BIM檢查出來(lái)后，將強(qiáng)電電纜溝改為電纜排管形式埋于軌道道床以下，在站場(chǎng)排水溝的下方避讓穿過(guò)，如圖6所示。

結(jié)合BIM技術(shù)對(duì)室外管線進(jìn)行綜合排布，從統(tǒng)籌各專業(yè)管線路由和技術(shù)要求、優(yōu)化梁下綜合管線布置、合理進(jìn)行避讓等方面，提高地下停車場(chǎng)空間利用率，最大程度減少綜合管線布置及基坑開挖深度不合理導(dǎo)致的工程建設(shè)成本的增加。在停車場(chǎng)BIM室外管線三維設(shè)計(jì)時(shí)將樁基承臺(tái)等地下構(gòu)筑物進(jìn)行建模，再建立管線模型，并進(jìn)行碰撞檢查，完成管線調(diào)整排布（圖7）。通過(guò)三維建模對(duì)管線進(jìn)行綜合排布，合理確定停車場(chǎng)豎向?qū)痈撸_(dá)到控制投資的目的[10]。

4" 結(jié)束語(yǔ)

1）對(duì)于底板層管線布置，管線盡量保持統(tǒng)一走向，特別注意立柱、承臺(tái)較多的咽喉區(qū)位置，用雙線表示管溝實(shí)際寬度，準(zhǔn)確避開結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，解決水平位置的管線相互干涉問(wèn)題。另一方面，為了節(jié)省空間，將管線深度相近、性質(zhì)類似而又互相不影響的管線集中布置。對(duì)于頂板層管線布置，靠墻的設(shè)備管道可以遵循一定的規(guī)則來(lái)設(shè)計(jì)，減少對(duì)圖中的改動(dòng)，如水平方向按照從里到外以水、電、風(fēng)的順序；豎直方向按照從上到下電、風(fēng)、水的順序，即遵守了大管讓小管的原則，又減少冷凝水、生活用水對(duì)電的影響。

2）頂板架空敷設(shè)管線，要注意架空敷設(shè)時(shí)管線和周圍建（構(gòu)）筑物相鄰工程管線間的最小垂直凈距及最小水平凈距。各專業(yè)管線在豎向空間和平面位置要避免干擾和互相沖突，空間有限處可以采用綜合支吊架進(jìn)行集約布置。特別對(duì)于降板位置，通過(guò)綜合管線布置合理確定管線豎向排布，并輔以三維BIM進(jìn)行檢查。

3）三維BIM技術(shù)在建筑管綜布置具有指導(dǎo)性價(jià)值。通過(guò)三維建?？梢暬檎姨幗Y(jié)構(gòu)底板和頂板管線之間的碰撞，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)的基本功能為目標(biāo)，同時(shí)兼顧后期維修的可行性以及地下空間的舒適感。

4）工程的綜合管線在設(shè)計(jì)階段有必要摸排并適應(yīng)周邊市政綜合管線規(guī)劃，為避免后續(xù)階段與市政道路管線接口銜接出現(xiàn)問(wèn)題。注意本工程的綜合管線接口是否與道路市政管線種類、數(shù)量、位置以及豎向標(biāo)高保持一致等。

最后，對(duì)于地下停車場(chǎng)而言，綜合管線布置是一個(gè)反復(fù)優(yōu)化調(diào)整的過(guò)程，要結(jié)合管線布置特點(diǎn)合理采取管線布置原則，在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，以保證管線布置具有可實(shí)施和可操作性。為以后類似工程提供借鑒及解決方案。

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