劉征

關(guān)鍵詞： 地鐵車站 給排水設(shè)計 污水排水 消防供水 生活供水

中圖分類號： TU992.23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）15-0183-04

地鐵是城市交通系統(tǒng)的主要組成部分，其施工工程質(zhì)量一直是社會主要關(guān)注的問題。其中，對給排水系統(tǒng)的設(shè)計非常重要，不僅能滿足供排水需求，還能在根源上保障地鐵的運(yùn)行安全性。因此，相關(guān)建設(shè)單位要提高對地鐵車站給排水設(shè)計的重視程度，提高設(shè)計質(zhì)量，為后續(xù)的給排水系統(tǒng)施工提供正確的設(shè)計引導(dǎo)，對保障地鐵車站的安穩(wěn)運(yùn)行有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 地鐵車站給排水設(shè)計的必要性

在新版地鐵車站設(shè)計規(guī)范中，對給排水系統(tǒng)的設(shè)計要求進(jìn)行了重新定義，規(guī)劃方案中對給排水水質(zhì)、節(jié)水、水壓以及用水定額等原則進(jìn)行了考慮[1]。與此同時，地鐵車站給排水設(shè)計還要考慮管道材料、管道鋪設(shè)和連接等因素。一般情況下，在地鐵車站供水系統(tǒng)設(shè)計初期階段，消防用水和生活用水應(yīng)分開設(shè)計，施工人員在對材料進(jìn)行選擇時，應(yīng)著重選擇復(fù)合鋼、球墨鑄鐵等具有一定抗壓性的材料。在地鐵車站給排水設(shè)計的中期階段，需要對側(cè)通道、污水池、壓力井以及排水管線之間的相互作用進(jìn)行考慮，以便對施工廢水和消防廢水進(jìn)行排放處理。地下消防自動滅火系統(tǒng)主要是由噴水、自動氣體滅火系統(tǒng)組成，因為電纜、地鐵車站采用的包層材料為不可燃材料，且安檢程序與火災(zāi)探測器設(shè)定較為嚴(yán)格，火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險較低。

另外，因為地鐵車站人流量大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過于狹窄的排水環(huán)境是地下污水處理系統(tǒng)建設(shè)的主要原因之一。地鐵車站內(nèi)部的乘客與員工，每天都需要進(jìn)行持續(xù)供水，且消防系統(tǒng)也需要及時供水確保滅火系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而且，地鐵車站每天都會產(chǎn)生大量的污水廢水，必須要及時排放，確保地鐵車站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在這種情況下，給排水系統(tǒng)的設(shè)計，對地鐵車站的平穩(wěn)運(yùn)行有著極為關(guān)鍵的作用，甚至在一定程度上能夠保障乘客和員工的人身財產(chǎn)安全。

2 地鐵車站給排水設(shè)計中的問題

2.1 生活給水設(shè)計中的問題

地鐵車站的功能決定了其具有較高的人群密度。生活供水作為地鐵車站給排水系統(tǒng)中重要的供水組成，一方面需要滿足車站的應(yīng)用需求，另一方面還需要對各方面因素進(jìn)行考慮，結(jié)合市民的生活方式，使地鐵車站內(nèi)部供水更加人性化、科學(xué)化。因此，對于地鐵車站來說，供水系統(tǒng)的供水量會對車站內(nèi)可服務(wù)人群數(shù)量以及未來車站建設(shè)都將起到直接影響[2]。一般情況下，地鐵車站的日客流量都在數(shù)萬，重大節(jié)假日將會更多，如果在對地鐵車站給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時忽略了人員超負(fù)荷問題，將會導(dǎo)致地鐵車站各環(huán)節(jié)運(yùn)作缺水，使地鐵車站難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 消防系統(tǒng)設(shè)計中的問題

地鐵車站給排水設(shè)計中，消防系統(tǒng)設(shè)計是其中的關(guān)鍵部分。地鐵車站現(xiàn)場的消防管道比較復(fù)雜，很難對孔位進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)留，如果出現(xiàn)疏漏問題，那么地鐵車站軌道的回填層就需要二次去除，大幅度增加工程量。與此同時，因為地鐵車站在進(jìn)行線路規(guī)劃時，開始逐漸增加減震道床的使用率，再加上給排水工程施工具有機(jī)電特性，導(dǎo)致浮板道床在部分特殊區(qū)域不能鋪設(shè)管槽通道。通風(fēng)井與隧道進(jìn)入水口間的連接管必須要按照規(guī)定鋪設(shè)保護(hù)層，避免管道的漏水問題。因此，不僅消防連通管保護(hù)層的鋪設(shè)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，還會使管板的水位進(jìn)行額外設(shè)置，消防連接管的設(shè)計難度再次上浮。在這種情況下，雙水站設(shè)計概念是目前地鐵車站給排水系統(tǒng)設(shè)計的主要設(shè)計方向，其中一個水站臺將其納入消防滅火系統(tǒng)，連接處處于風(fēng)道口。這種方法能夠?qū)ο老到y(tǒng)連接管的設(shè)計進(jìn)行簡化，還能將聯(lián)通管電動閥的設(shè)置在站臺內(nèi)，方便了工作人員的操作與控制。

2.3 排水設(shè)計中的問題

地鐵車站的平臺板下方垂直排水管道，需要繞過自動扶梯進(jìn)行設(shè)計，并對基抗建設(shè)安裝嚴(yán)格的防水措施。而且在屏蔽門前的絕緣區(qū)域內(nèi)也不能進(jìn)行排水裝置安裝，不然排水裝置會對絕緣層保護(hù)層產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。另外，風(fēng)亭的設(shè)置應(yīng)在地鐵主體以外，如果特殊情況下需要內(nèi)置在主體結(jié)構(gòu)中進(jìn)行排水，可以利用設(shè)置小圍堰的方法阻隔雨水滲出。

3 地鐵車站給排水的設(shè)計要點

3.1 地鐵車站給水設(shè)計要點

水源是地鐵車站給水設(shè)計中的主要設(shè)計要點之一，一般情況下，地鐵車站都將自來水作為給水設(shè)計的水源選擇，滿足地鐵的給水需求。在此期間需要對不同用水進(jìn)行區(qū)分，并為消防系統(tǒng)設(shè)置專門的消防用水。在管線設(shè)置方面，給水系統(tǒng)通常需要滿足車站的生產(chǎn)、運(yùn)行以及消防滅火等多方面用水需求。在這種情況下，就需要對水管道位置進(jìn)行重視，管道材料的選擇與應(yīng)用，應(yīng)與地鐵車站的實際情況相契合，保障材料之間不會出現(xiàn)沖突問題。在對給水管道的位置進(jìn)行設(shè)計時，需要對地鐵車站中的電氣設(shè)備與通信設(shè)備所處位置進(jìn)行明確，給水管道的設(shè)計應(yīng)盡量遠(yuǎn)離這些設(shè)備區(qū)域，避免漏水產(chǎn)生安全事故[3]。具體設(shè)計中，可以將泄壓閥的位置設(shè)計在給水管道的最低處，排氣閥設(shè)計在最高處，波紋管伸縮器則可以安排在縫隙之中，避免構(gòu)件之間的設(shè)計沖突。在實際施工過程中，給水水管管線的鋪設(shè)可能會存在過長或短缺等問題，為了確保管線能夠契合實際情況，可以采用敷設(shè)暗管的方法對水管進(jìn)行鋪設(shè)，保障鋪設(shè)工作的有序開展。如果施工人員將干管與支管進(jìn)行連接后，產(chǎn)生的折角難以滿足管道伸縮的自然程度需求，就需要將支架替換為固定支架，完成管道鋪設(shè)作業(yè)。但是這種施工就需要將管道之間的間隙進(jìn)行縮小并對管道加以固定，避免因壓力過大出現(xiàn)水管爆裂的問題。

3.2 給水立管與沖洗栓箱的設(shè)計要點

沖洗栓箱作業(yè)的開展，能夠為地鐵車站的后續(xù)清潔工作提供幫助，加強(qiáng)排放污染物的能力。一般情況下，沖洗栓箱操作采取暗箱敷設(shè)的方式，在地鐵車站的站廳與站臺兩端進(jìn)行分離式操作鋪設(shè)。沖洗栓箱的灑水栓頭往往會安裝專門的閘閥，能夠為灑水栓頭的更換以及沖洗作業(yè)提供幫助，提高作業(yè)效率，還能在很大程度上保障供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3 排水系統(tǒng)的設(shè)計要點

地鐵車站排水系統(tǒng)主要分為兩方面：一是針對地鐵車站正常運(yùn)行所產(chǎn)生的污水而設(shè)計的污水排水系統(tǒng)；二是針對地鐵車站消防用水與雨水等污水排水系統(tǒng)。目前，許多地鐵車站的排水系統(tǒng)往往都會采用PVC 管材，作為排水管道的鋪設(shè)材料。車站內(nèi)部有很多的熱鍍鋅材質(zhì)，往往要安排相關(guān)的施工設(shè)計，以杜絕材料之間產(chǎn)生的沖突隱患。其中，支架等構(gòu)件是預(yù)制構(gòu)件品，需要進(jìn)行事前的鉆孔作業(yè)才能正式投入使用，在鉆孔結(jié)束后采取油漆處理后，才能進(jìn)行安裝操作；存水彎可以在地鐵車站的衛(wèi)生器、地漏等位置進(jìn)行安裝，避免臭氣的泄露與大量聚集。

因為地鐵車站處于地下區(qū)域，排水系統(tǒng)首先需要利用壓力將車站內(nèi)的污水廢水送至地面，排入市政污水處理系統(tǒng)后再進(jìn)行綜合處理。一般情況下，地鐵車站風(fēng)亭的雨水排放首先要接入市政雨水系統(tǒng)，但在不同的區(qū)域內(nèi)地鐵車站排水是接入雨水管道還是污水管道，還需要結(jié)合實際情況[4]。設(shè)計單位要對當(dāng)?shù)氐呐潘芾聿块T制定的政策規(guī)定進(jìn)行全面掌握，有針對性地開展施工設(shè)計，避免工程重復(fù)、反復(fù)返工的問題。

地鐵車站排水構(gòu)筑物的設(shè)計內(nèi)容，主要包括化糞池、壓力檢查井以及普通排水檢查井等方面，因此在進(jìn)行排水構(gòu)建物設(shè)計過程中，需要對梁頂標(biāo)高數(shù)據(jù)、地鐵翻梁等方面進(jìn)行精準(zhǔn)掌握，對地鐵車站的覆土情況進(jìn)行了解，保障排水構(gòu)筑物施工與地面覆土范圍相契合。其中，化糞池的設(shè)置需要格外注意，需要結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘信潘芾聿块T的意見與要求進(jìn)行化糞池設(shè)計，并從以下幾方面進(jìn)行：第一，為了化糞池的機(jī)動清掏工作的順利開展，化糞池的設(shè)計位置應(yīng)盡量選擇綠地或人行道等區(qū)域，并與周圍的建筑物保持一定距離；第二，如果地鐵車站的覆土滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，化糞池可以選擇設(shè)計在室外，高度設(shè)計一般在3.15 m 以上。如果覆土要求難以滿足，則化糞池位置的安置應(yīng)在附屬范圍以外。

地鐵車站的排水接駁設(shè)計往往因為設(shè)計問題，導(dǎo)致路面恢復(fù)難以與市政管網(wǎng)進(jìn)行對接，使地鐵車站機(jī)電安裝驗收工作開展遇到許多阻礙。排水接駁設(shè)計也是地鐵車站排水系統(tǒng)中的設(shè)計重難點。地鐵車站的施工過程會造成很大的交通影響，對市民的日常出行生活造成了一定困擾，所以通常情況下政府部門會要求破路施工恢復(fù)后的一定時間內(nèi)，不能再次進(jìn)行挖掘施工作業(yè)。因此，在對地鐵車站給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時就需要與管線遷改單位進(jìn)行全面交接，并在道路附近預(yù)留接駁井，嚴(yán)格審批施工圖紙，減少排水接駁對市政排水管的損害。

3.4 不同類型排水系統(tǒng)的設(shè)計要點

3.4.1 雨水系統(tǒng)

為了加強(qiáng)地鐵車站的廢水、雨水以及滲漏水的收集力度，一般情況下都會將排水泵、集水井設(shè)計在地鐵車站的出入口或風(fēng)亭等敞開的開闊位置。集水井排污泵應(yīng)根據(jù)地鐵車站的規(guī)模與實際情況進(jìn)行預(yù)設(shè)，通常情況下應(yīng)為2 臺左右，遇到大暴雨等極端天氣時同時開啟，將雨水抬升到地面位置，進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)。

3.4.2 廢水系統(tǒng)

地鐵車站的廢水泵房，往往都會在實際線路中的最低坡度上進(jìn)行設(shè)計安置，通常情況下兩臺排污泵就能滿足地鐵車站的排污需求，在需要提供消防用水時才會同時開啟[5]。地鐵車站的廢水集水池，能夠容納的最大水量，約為最大排水泵20 min 左右的出排水量。當(dāng)?shù)罔F車站內(nèi)的廢水提升至地面后，會與城市排水系統(tǒng)進(jìn)行對接，這就需要按照當(dāng)?shù)爻鞘械牡叵陆Y(jié)構(gòu)滲水量的實際情況下進(jìn)行針對性設(shè)計。

3.4.3 污水系統(tǒng)

地鐵車站內(nèi)部都有衛(wèi)生間的設(shè)置，其中又分為公用衛(wèi)生間、工作人員用衛(wèi)生間，這就需要利用管道對污水進(jìn)行整合，集中升級到污水泵房后，提升至地面?zhèn)鬏數(shù)绞姓鬯到y(tǒng)。

3.5 設(shè)計風(fēng)險管理的要點

地鐵車站的給排水工程設(shè)計屬于地下施工，相比于普通施工來說，施工環(huán)境更復(fù)雜、施工環(huán)節(jié)更多樣，因此，在進(jìn)行地鐵車站給排水設(shè)計時需要充分結(jié)合當(dāng)前的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)行實地勘察對施工環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整合，便于設(shè)計工作的后續(xù)開展。要制定全面的風(fēng)險預(yù)防措施，明確施工相關(guān)權(quán)責(zé)，在出現(xiàn)事故后能夠?qū)Ω鱾€部門的工作責(zé)任進(jìn)行明確，規(guī)避互相推卸、扯皮的現(xiàn)象。因此，單位應(yīng)做好地鐵車站給排水設(shè)計的風(fēng)險管理工作，形成部門之間的通力合作、互相協(xié)調(diào)，搭建出高效的、科學(xué)的風(fēng)險監(jiān)測體系，切實把控設(shè)計中可能存在的風(fēng)險因素，及時對風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)及時處理，保障設(shè)計方案的最優(yōu)化，確保施工環(huán)節(jié)能夠規(guī)范化開展[6]。地鐵車站給排水設(shè)計事關(guān)車站的安全與供水，需要嚴(yán)格按照國家相關(guān)設(shè)計規(guī)定進(jìn)行開展，能夠結(jié)合地鐵車站所處的省市習(xí)慣，以及部門對給排水設(shè)計要求進(jìn)行開展，把握各環(huán)節(jié)中的設(shè)計要點，提高工程建設(shè)質(zhì)量與效率，避免因給排水設(shè)計方案不嚴(yán)謹(jǐn)、不合理，為后續(xù)的施工與系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

3.6 套管預(yù)埋的要點

從施工單位、地鐵車站實際運(yùn)行情況以及施工人員等方面的綜合情況了解，在進(jìn)行給排水設(shè)計時，預(yù)留管套管問題一直是其中的突出問題，主要體現(xiàn)在預(yù)埋套管的材質(zhì)、長度以及型號等方面，在預(yù)埋套管的位置設(shè)計過程也常常遇到許多阻礙。地鐵車站的給排水施工設(shè)計需要結(jié)合外部資料，并從以下幾方面給予重視。

3.6.1 預(yù)埋套管的設(shè)計標(biāo)注要點

套管在圖紙的標(biāo)注過程中主要存在套管大小、與結(jié)構(gòu)板的相對高度與材質(zhì)問題，其中，套管尺寸設(shè)計標(biāo)注過程需要將套管的外徑也進(jìn)行標(biāo)注。例如：DN150剛性防水套管的應(yīng)預(yù)埋外徑應(yīng)當(dāng)符合02S404防水套管圖集標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)埋套管與結(jié)構(gòu)板的相對高度設(shè)計也是其中的要點，結(jié)構(gòu)板在位置上需要保持與預(yù)埋套管處于平齊狀態(tài)，其他管道的預(yù)留套管要求需要高出裝修完成面，保證防水性能達(dá)到要求。在對預(yù)埋套管的材質(zhì)選擇上，需要在設(shè)計圖紙中，標(biāo)志預(yù)埋套管的材質(zhì)，避免因材料不適配造成重復(fù)返工的情況。

3.6.2 預(yù)埋套管穿軌頂風(fēng)道設(shè)計要點

軌頂排熱風(fēng)道的主要作用，是對地鐵運(yùn)行時產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)行排放。這就需要保證風(fēng)道的密閉性，防止因排放熱風(fēng)產(chǎn)生的高溫對管線造成損害。因此，就要求管道在穿越軌頂時，必須要采用整體鋼套管，保證套管的長度能夠貫穿軌頂風(fēng)道。

3.6.3 風(fēng)道或出入口結(jié)構(gòu)預(yù)埋套管設(shè)計要點

地鐵車站的外墻結(jié)構(gòu)具有厚度較高的圍護(hù)機(jī)構(gòu)，因此在風(fēng)道或車站出入口的引入管道設(shè)計中，需要在結(jié)構(gòu)墻周圍對預(yù)留套管進(jìn)行標(biāo)高設(shè)計，通常情況下低出地面500～1 000 mm 左右，主體結(jié)構(gòu)墻的預(yù)埋套管標(biāo)高設(shè)計過程中，需要對圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行考慮，保證套管能夠深處圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具體高度應(yīng)在結(jié)構(gòu)專業(yè)出圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工圖的事前階段，與結(jié)構(gòu)專業(yè)商討后進(jìn)行確定。

3.7 消防管從車站進(jìn)入?yún)^(qū)間的設(shè)計要點

3.7.1 消防橫管與地漏立管的空間交叉設(shè)計

消防管道在地鐵車站的設(shè)計過程中，需要對消防管道的區(qū)間敷設(shè)進(jìn)行考慮，應(yīng)敷設(shè)在行車道的右側(cè)區(qū)域，在此區(qū)域進(jìn)行敷設(shè)能夠保證給排水管道的地漏立管與消防管道在空間內(nèi)交叉。如果不能進(jìn)行合理設(shè)計，很有可能出現(xiàn)入侵限界的嚴(yán)重問題，難以保證設(shè)計的美觀性與實用性，因此可以選擇消防水管從車站的最端頭橫穿，能夠最大限度地避免這種問題的出現(xiàn)。

3.7.2 消防橫管阻擋車站接觸網(wǎng)隔離開關(guān)柜的開啟

為了加強(qiáng)管道敷設(shè)的銜接性與高效性，消防管道的安裝高度，應(yīng)在車站和區(qū)間內(nèi)保持基本一致，避免消防水管與隔離開關(guān)柜產(chǎn)生碰撞。一般情況下，消防水管在此區(qū)間的安裝高度需要靈活調(diào)控，安裝在距離地鐵軌道450 mm 以下。隔離開關(guān)柜與水管位置要全面考慮，避免因水管設(shè)計不到位擋住開關(guān)門開啟。

3.8 島式站臺設(shè)備房端頭沖洗水栓箱排水的設(shè)計要點

通常情況下，島式站臺沖洗栓的設(shè)計，往往處于設(shè)備房端頭位置，因為此墻體的外掛離壁墻內(nèi)沒有排水溝，所以就需要在沖洗栓附近額外設(shè)計一個地漏進(jìn)行排水。地漏的位置可以在排熱室與設(shè)備房的右側(cè)路中線，距離應(yīng)在2 m 以內(nèi)，在這種情況下，如果沖洗栓取水遇到了水資源泄露等問題，需要經(jīng)過較遠(yuǎn)的距離散水才能排除。因此，地漏的設(shè)置應(yīng)在保證套管敷設(shè)正常的前提下，盡量靠近沖洗栓位置，加強(qiáng)與裝修專業(yè)的協(xié)商，實現(xiàn)靈活的設(shè)計調(diào)控。另外，在自動扶梯下的局部廢水泵房設(shè)計，往往會忽視水管閥門、壓力表、蓋板的位置，后續(xù)的檢修作業(yè)較為困難，在這種情況下，就可以在集水坑內(nèi)增設(shè)鋼平臺，能夠加強(qiáng)檢修的便捷性。

4 結(jié)語

綜上所述，地鐵車站給排水設(shè)計是地鐵運(yùn)行的重要組成部分，不僅能為乘客提供安全、舒適的地鐵乘坐環(huán)境，也是地鐵車站生活、消防用水排水的重要手段。地下施工與常規(guī)施工存在一定差異，施工環(huán)境更為復(fù)雜多樣，需要地鐵車站給排水設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，并對地鐵車站給水設(shè)計、給水立管與沖洗栓箱的設(shè)計、排水系統(tǒng)的設(shè)計、不同類型排水系統(tǒng)的設(shè)計等設(shè)計要點進(jìn)行明確，確保設(shè)計方案的準(zhǔn)確合理，促進(jìn)給排水系統(tǒng)施工質(zhì)量的提高，保障地鐵車站的正常運(yùn)行。