超大型居住區的外總體管線平衡技術應用

陳力宗

上海建工房產有限公司 上海 200080

隨著國家大力推行綜合管廊技術，各大市政道路管線的反復施工導致路面破壞的情況將逐步減少，但在城鎮化過程中，住宅區場內的外總體配套管線還是存在各自為政、場面混亂、質量難以保證的局面，因此，紅線內室外管線的綜合平衡技術顯得尤為重要。

在工程實施前，可先對各專業的管線埋設標高、管徑、走向進行分析、計算和提出解決方案，最后出具外總體管線平衡平面布置圖，從而促進工程的事前、事中、事后實施管理。

實現管線平衡的意義有如下幾點：有效控制成本；縮短施工工期；避免施工過程中各專業缺乏溝通互助，導致管線存在質量問題，影響實際使用功能；工程創優、提高企業競爭力[1-2]。

1 工程概況

上海宣橋04-02地塊工程位于上海市浦東新區，宣樂路以西，項文路以北，南六公路以東，人民西路以南（圖1）。工程建筑面積304 485.08 m2，包括12幢14層和15幢17層住宅樓，8幢附屬公建建筑，占地面積141 531.5 m2。

2 項目難點

1）路面標高跨度大。小區內部道路在標高設計時，遵循北側人民西路西高東低的現狀，絕對標高過渡分為3塊，分別為5.50、5.00、4.50 m，高差相對較大。住宅的室內絕對標高為5.60～5.90 m，而建筑物出墻管線標高均是統一的相對標高，故對應回填土厚度計算為西厚東薄，東區外總體管線施工時遇到較大的平衡困難。

圖1 宣橋04-02地塊總平面

2）配套公用設施較多。小區分布有煤氣調壓站、地下給水泵房、地上給水泵房、電力開關站、配電街坊站等設施，在每個功能性設施的周圍都是室外管線聚集區，管線平衡需要考慮很多因素。

3）工程整體東西向632 m，南北向224 m，如何在瀝青路面上避免出現井蓋、提升道路通行舒適度，也是一個考驗。

4）在局部多種管線交匯區域內，如何處理大型苗木、硬質景觀等與多專業管道匯合、避讓，滿足今后使用功能，亦是一個難點[3]。

3 外總體管線平衡的準備

外總體管線平衡技術可避免圖紙繪制區域的沖突，僅這塊就能為項目成本優化很大一部分。同時可以提前預知可能存在的技術問題和負面影響，通過對圖紙詳細深入的了解和親自手動修改，提前進行圖紙預裝配，將問題扼殺在圖紙狀態，為以后正式實施打下堅實的基礎。

1）圖紙種類：主要包括雨污水總平面圖、給水總平面圖（含消防給水）、電力排管布置平面圖、燃氣管道平面布置圖、景觀綠化總平面圖、通信網絡管道平面圖、有線電視管線平面圖、上水液位控制管線總平面圖、消防報警及技防管線總平圖。

2）各大管線圖紙的不足：各專業圖紙設計院不會參考其他專業的平面圖，直接按照各專業設計規程，在建筑設計院提供的總平面圖上繪制自己的管線，相對圖紙匹配深度不足，漏、缺嚴重，并且很多專業也不會考慮項目現場的很多實際地理情況、特殊因素。鑒于此，各專業總平面布置圖在現場實際施工時，僅能作為參考使用。

3）圖紙整合：根據相關管道顏色對應在總平面圖中標記出圖層的名稱、線型、粗細，局部管道比較復雜處，畫出放大圖以及必要的剖面圖。

4）信息管理與發布：這項技術有各種支持性文檔、過程控制文件以及很大的成果文件信息量，為適應現場各種工況的不斷糾偏、調整，綜合布置大批量信息發布時，必須有明確性、及時性、時效性。本工程在現場圖紙簽發及網盤上建立有操作權限的有效文件夾，指定專門人員進行信息的統一管理和發布，防止信息混亂對外總體管線施工帶來錯誤的指引（圖2）。

圖2 外總體管線平衡技術流程

5）相關專業圖紙排布繪制分析：

① 在各類干管中，雨污水管徑最大、埋設最深，而且是無壓管，具有最高級別的敷設權限。標高從低至高分別為：雨污水管線、電力排管、給水消防水管線、燃氣管線、各弱電電信管線。

② 支管包含：綠化澆灌管線、景觀路燈電線管、室外監控管線、新規定集中配置的小區新能源汽車充電樁管線。此部分管線標高相對靠近路面，覆土保護較淺，通常在各大干管完成后、道路基層澆筑前實施。

③ 管線避讓原則及必要性：做到“有壓管讓無壓管”，重力流管線需要有坡度，彎曲、變形都可能影響其使用功能，比如污水管容易堵塞、雨水管容易管道沉沙過多；“低壓管讓高壓管”，低壓管價格較低，高壓管變道彎曲安全隱患大；配件少的管線避讓配件多的管線，小管讓大管、空氣管道讓水管道。

④ 密集地區詳圖繪制：電力開關站及街坊站周圍電纜溝進出線處、管線交叉疊加處、地庫水泵房出入點、其他建筑管線入戶點；對某些管線因埋置深度不夠而需要改變線路走向的，應在原專業平面布置圖中注明，做到專業圖與室外管線平衡圖互相對應，并標記對應號碼，便于工程實施和覆土前線路檢查。

4 外總體管線平衡技術的應用

1）本工程東、西道路完成面高差較大，考慮到外總體管線很多管道外徑都比較大、集中排布敷設，在局部標高過渡區間內，很多大管徑管線彎曲弧度不夠，采用局部碰撞區域做登高處理，并標注于兩側絕對標高突變處，以點劃線著重表示，避免附近管線采用不恰當的標高。

2）東區很多管道覆土保護厚度達不到規范要求，在道路下方的管線，采用混凝土澆筑加強抗壓保護；在綠化下方的管線，采取適當綠化局部造坡；東地下車庫出入口處，大部分管線采用“避讓原則”，避讓管90°彎管向下挖深繞開后，再登高。

3）地庫周圍及地庫頂板上方，要滿足規范深度和間距，部分管線總管應避開地庫頂板輪廓線、地庫與住宅樓間的狹小縫隙（圖3）。地下車庫的出墻管，應核對人防圖紙和非人防部分圖紙，確認數量、標高、管徑，不應遺漏。由于埋設較深，原則上可以采用標高避讓，但在實際實施過程中，建議標注繞開碰撞管線。

圖3 部分管線避讓地庫與住宅樓間狹小縫隙

4）路面井蓋平衡。雨污水井、給水閥門井、電力工井等，處于建筑輪廓外不規則分項工程時，應注意避開地下車庫汽車坡道、住宅樓自行車坡道、殘疾人通道、散水坡道等，從而提升路面整體品質措施，使瀝青路面上不出現一個井蓋（圖4）。

圖4 瀝青路面上沒有井蓋

5）外總體管線平面定位時，要注意各專業管線的外形、尺寸、數量，比如電力排管孔數、排數以及外包混凝土矩形截面尺寸；同時，應考慮管線規范要求的安全間距、日后維護操作空間、埋設操作時的所需空間并預留其他管線位置。

6）綠化平面圖平衡時，應依據景觀綠化圖和管線平衡圖，確定大型苗木種植位置。綠化設計時苗木、植被、灌木都有設計理念涵蓋其中，考慮到住宅區今后的環境，追求極致的室外管線平衡，有時候也會有人文方面的問題，當然部分大型苗木在生長過程中，地下根須會纏繞、刺穿附近地下配套管線，天長日久容易引起管線破壞，所以權衡到底是修改綠化平面布置圖還是調整外總體管線平衡圖，有時候也要斟酌再三、上會反復論證，畢竟綠化工程是竣工交付后可視地上工程。

7）復雜管線情況的埋設深度要符合景觀小品坡道道路標高，各專業操作井頂標高必須符合綠化造坡標高，當局部管線覆土厚度達不到設計規范要求時，需與景觀設計協調，采取修改景觀設計，或者局部改變管線走向、局部加固保護等措施。

5 外總體管線衍生其他應用

1）考慮到溝槽開挖完成后，正值上海汛期，存在積水可能，本工程根據外總體管線平衡布置圖，避開所有外總體管線設置臨時集水井進行歸集引流，并納入臨時施工排水體系進行有組織排放，避免泥漿水倒灌入最先完成的雨污水管線，確保管線施工質量。

2）本工程體量大，需堆放大量室外管線材料，為便于施工，同種管材需提供多個材料堆放地點，依據外總體管線平衡布置圖選擇推放在相對開闊、沒有地下管線的臨時施工道路旁，并繪制于外總體管線平衡布置圖上。

6 部分外總體管線調整案例

1）本工程最近的市政雨污水管接入點只有北側的人民西路，雨污水管道分東、西獨立2塊，標高南高北低，排入人民西路南側4個雨水預留井和2個污水預留井。工程最南側管線平衡時，幾乎所有的入戶管線均與東西向雨污水總管標高沖突，后經設計重新復核排水坡度后，將最南側雨污水標高整體下降400 mm，避開建筑物入戶管，并微調南北整體雨污水管道標高，避免雨污水管大面積返工。

2）將臨時設施基礎平面布置圖套在外總體管線平衡布置圖上，核對施工升降機基礎、塔吊基礎、鋼筋加工場地、干粉砂漿桶基礎等臨時地面障礙物，此部分地下障礙物在外總體實施前，要求相關單位破除；并在繪制管線平衡圖時，盡量避開此類地方。

3）本工程室外給水總管及消防環網材質為鑄鐵，墊圈承插連接，轉彎處水壓較大，均由混凝土固定、保護，防止起泵瞬間高水壓沖破管道，確保最終水壓測試時能承受0.8 MPa的水壓。因此在室外給水管轉彎處，要預留足夠的空間。

4）東側門衛處，局部電力管和燃氣總管交叉碰撞，燃氣管避讓6孔電力排管，剖面圖上，燃氣管采用4個90°直角彎，向下繞開電力管。

5）部分地下車庫壓力廢水出口處，圖紙中處于雨污水及煤氣管的投影下，將部分深處的壓力廢水管登高，垂直地庫外墻延伸一定距離后，再登高排入附近雨水井。

6）電力排管在楓庭開關站出口處，有4×7孔電力排管，設計為直角進出電纜井，考慮到電纜線徑，將進出線改為135°進出角度，滿足鎧裝電纜的最小轉彎半徑。

7 結語

外總體管線平衡技術相對于BIM技術來講，結構簡單、成本低廉、易于上手，而且Revit MEP算出的大部分碰撞點仍需要人工篩選。在這個前提下，住宅工程的室外管線建議采用相對簡單的AutoCAD外總體管線平衡技術，可提高施工效率、優化場容場貌、降低施工成本，是一項兼具社會效益和經濟效益的技術措施。