給排水管道與基坑支護碰撞規避的研究

王榮

（廣州市設計院集團有限公司，廣東 廣州 510620）

0 引言

近年來，在國家相關發展戰略的大力支持下，我國城市化水平已經得到了大幅度提升[1]。我國城市化建設對城市建筑的要求逐漸提高，大型的民用建筑單體功能性需求也逐漸提高，通常配套大型地下室或地下構筑物，設計者往往遇到整個項目用地面積大，地下室面積大，然而實際室外管網可利用的空間有限。在民用建筑室外給排水管網建設開始前，應進行科學、專業的排水管網設計，對室外的排水情況及現有排水網絡的具體信息進行匯總和分析，結合施工位置的具體情況，進行科學的設計工作[2]。因此給排水室外管網在設計時，在溝通協調其他專業管網的同時，因為給排水管網室內外交叉十分復雜，還需將與基坑支護可能出現的碰撞問題考慮進去。保證管線鋪設的合理性和科學性，優化室外給排水管網設計，減少施工和后期管道維護的工作難度。

在具體設計時需要提前做好資料收集工作，并嚴格按照國家現行規范標準要求來提高給排水工程設計的質量，使其在滿足基本功能的同時，還具有較好的經濟性[3]。基坑支護技術是工業與民用建筑施工的重要組成部分[4]，室外給水排水是重要的基礎性施工內容之一，基坑支護施工通常在項目最前期，相反室外管網及附屬小型構筑物施工往往在整個項目的后期，在遇到有大型的地下室或者構筑物時，這就要求設計人員在室外給排水管線設計過程中，嚴格遵守設計規范和準則的前提下，同時要協調室內給排水，基坑支護對管線設計的合理性進行全方位的分析和考慮。

本文以實際設計中遇到的幾個典型案例為分析樣本，對比設計前期、后期遇到基坑支護碰撞時的解決方法，綜合提出室外給排水設計在方案設計階段應注意的問題，提出可行性的解決方案，合理有效的避免后期因出現與基坑支護碰撞而引發的室外檢查井及管網遷改、基坑支護樁破除等一系列造成的成本問題。

1 管道與基坑碰撞對給排水專業的影響

1.1 項目后期管線與基坑支護碰撞

1.1.1 基本情況

項目均屬于原有院區內新建大型建筑單體項目，用地為院區原有綠化，建筑單體周邊道路現狀管網復雜，新建建筑地下室龐大。周邊道路現狀綜合管網復雜，由于新建單體大部位于現狀管網上方，因此現狀管網遷改后，項目室外給水排水管網實際可用地面積有限。

1.1.2 項目后期基坑支護對室外管網的影響

由于建筑設計施工過程中基坑支護施工通常在項目最前期，相反，室外管網及附屬小型構筑物施工往往在整個項目的后期，給水排水設計專業在設計前期沒有與基坑專業針對進、出戶管道埋深進行溝通反饋，如圖1（a）所示，基坑支護采用了單排樁，同時樁頂標高為18.50m，給排水管網廢水檢查井井底標高為15.155m，原設計管道位置與基坑支護樁標高沖突，因此西側管網在道路條件寬裕的情況下，圖中將室外給排水管網水平調整，避開基坑支護樁，室內未做調整，局部出戶管道采取支護樁破除措施出戶排入檢查井。而北側道路由于道路較窄且管道排布密集，管網沒有調整余地，導致此段基坑支護樁需要大面積拆除，導致不必要的成本增加。如圖1（b）所示，基坑支護樁采用了雙排樁，同時在雙排支護樁上有鋼筋混凝土蓋板，設計中后期，室內外給排水對接時遇到室內給水排水管道進、出戶與基坑支護樁以及蓋板沖突，由于基坑支護埋深較淺，無法通過調整室內進、出戶管道埋深來避免碰撞，同時由于出戶管對雙排樁的破除相對于單排樁的破除復雜且工程量增加，因此室外管網需重新規劃避免管道位于基坑支護蓋板上方，同時室內外需配合調整增加室外檢查井的位置。

圖1 室外給排水與基坑支護碰撞

1.2 項目后期可采取的相應措施

1.2.1 給排水專業相應措施

由圖2（a）可知，給排水專業可通過以下兩種措施減少施工難度以及對造價成本的影響。

（1）通過調整室內給水排水進、出戶管道的位置，同時調整室外排水管網檢查井的位置，充分滿足給水排水進、出戶管道與基坑支護雙排樁垂直，埋深較深的管道充分利用支護樁之間的空隙，埋深較淺的管道，通過鋼筋混凝土蓋板上開出的通道槽進出室內外。

（2）平行調整室外管網的位置，避開基坑支護樁以及鋼筋混凝土蓋板，與室內給排水協調，合理規劃不同系統管道檢查井的位置，減少出戶管道在水平和垂直方向上的交叉，減少后期室外管網施工對基坑支護樁的破除難度。

1.2.2 基坑支護相應措施

項目后期，基坑支護無法重新調整的情況下，在地下室頂板施工完成、地下室側墻與基坑側壁間隙回填后，基坑支護結構可進行破除。由圖2（b）可知，由于部分道路空間有限，給排水管網和基坑支護均位于一二期建筑之間，給排水管網無法遷改，以及室外化糞池，小型污水處理裝置需設置在綠化下方，基坑支護雙排樁及鋼筋混凝土蓋板需整段拆除，同時由于園林道路，基坑支護外排冠梁頂需要開鑿500mm×300mm（H）的槽口；為了避免大面積破除導致的成本增加問題，針對給排水專業的提供的進、出戶管道位置，在上述情況之外的基坑支護樁對應管道的位置從樁頂蓋板向下開鑿溝槽，寬度300mm，深度1500mm。通過局部大面積破除樁頂蓋板、支護樁以及開鑿溝槽，最大限度減少施工成本的增加。

圖2 室外給排水與基坑支護相應措施

2 碰撞問題分析與碰撞的規避

2.1 管道與基坑碰撞問題分析

建筑工程項目實施中支出的成本并不單單是指項目自身的成本，而是指項目所有工程環節在實施中的支出成本，因此，可以認為此項成本是隨著施工過程變化而發生變化的[5]。遇到項目后期基坑支護樁已經施工后，給排水管道和基坑支護碰撞可采取上述一系列措施進行修改補救，但依然會造成大量修改導致的成本問題，因此能在項目初期分析解決碰撞出現的位置，提出解決方案就尤為重要。出現碰撞的根本原因是在項目設計前期，給排水專業沒有及時與基坑溝通出戶管需要預留的深度，基坑支護樁埋深過淺，在道路窄，管道排布密集的情況下，基坑支護樁埋深和室外管網沖突，從而導致室外管網施工過程中需要大量破除，造成成本浪費。

2.2 碰撞規避的措施

項目為新建大型建筑單體，新建建筑地下室龐大，園區道路局部位于地下室頂板上方，部分道路較窄，項目基坑與室外給水排水管網實際可用地面積有限。

如圖3所示，項目北側2-2剖面道路寬闊，基坑支護樁距離建筑物地下室邊界線較遠，給排水室外管線敷設相對容易，給排水管線位于基坑支護樁與地下室邊界線之間，基坑支護樁做法剖面圖如圖4（a）所示，基坑支護樁與地下室之間采用放坡的做法，預留室外管網敷設空間，室外給排水需要考慮室內地上和地下出戶管道埋深，由此計算出室外檢查井井底埋深標高，室外管網管道埋深情況，根據以上數據與基坑專業溝通，在滿足施工支護樁施工需求的前提下，確保支護樁與地下室邊界之間的空間滿足給排管道的敷設。如圖3所示，項目東側1-1剖面道路較窄，基坑支護樁與地下室邊界線間距只有1.00m，給排水室外管線位于基坑支護樁與地下室邊界線右側，室外管網敷設避開基坑支護樁即可。基坑支護樁做法剖面圖如圖4（b）所示，基坑支護樁與地下室邊界相距較近，給排水專業需要確定室內地上和地下室出戶管道埋深及管道出室外相對地面的標高，根據以上數據與基坑專業溝通，基坑支護樁的標高需考慮預留給排水管道進、出戶的空間。同時，給排水專業還需要與建筑專業明確地下室頂板標高與地面標高之間的差值，如圖4所示，地面標高為18.05m，地下室頂板位于地面標高1.80m以下，標高為16.25m，同時，室外地面標高為17.75m。若沒有考慮地下室頂板實際標高，給排管道埋深以18.05m標高為參考，基坑專業地下室部分出戶管道按照-1.50m埋深預留空間，實際給排水管道應該按照-2.05m預留出戶空間，出現項目后期室內給排水管道出戶埋深、室外給排水管網埋深遠大于項目前期，導致進、出戶管道與基坑支護樁碰撞，增加工程量，增加施工難度，造成不必要的成本浪費。

圖3 基坑支護樁與地下室邊界

圖4 兩種不同的基坑支護樁

a.基坑支護方案（一） b.基坑支護方案（二）

3 結語

綜上所述，室外給排水設計在遇到有大型地下建筑，同時項目用地紅線內實際室外道路可利用的空間有限的情況下，設計前期給排水專業設計人員首先應對項目不同道路的現狀進行準確的分析，提前規劃室外管網走線，其次要及時與基坑專業、建筑專業溝通基坑支護樁的位置與埋深，明確基坑專業需要給室內進、出戶管道預留的空間，根據基坑支護樁的位置調整室外管網的位置。根據不同的項目情況，因地制宜的采取相應措施，保證管線鋪設的合理性和科學性，優化室外給排水管網設計，減少施工和后期管道維護的工作難度。