地铁停车场上盖项目给排水设计要点分析（以水西停车场上盖项目为例）

地铁停车场上盖项目给排水设计要点分析（以水西停车场上盖项目为例）

周穗芳

广东省重工建筑设计院有限公司  510670

摘要：随着城市轨道交通的急速发展，地铁已经成为百姓出行必不可少的交通工具。地铁停车场上盖项目作为新型的建设模式，既能提高土地综合利用率，又能方便人民居住及出行。本文以水西停车场上盖项目为例，介绍地铁上盖物业与普通物业不同之处，并结合给排水设计施工过程中遇到的问题及解决方案进行探讨。

关键词：地铁车辆上盖；给排水设计

一、项目概述

水西停车场位于广州黄埔区北二环高速和广惠高速交汇处的西南侧、 水西路西侧；地块整体较为长条形，三面山体环抱，车辆段上盖北侧距离高速100米，东南侧紧临萝岗保障房72班学校，东侧为敏捷广场。本次上盖物业项目总用地面积87299㎡，其中住宅面积200955㎡。本项目拟建9栋住宅、商业街、配套小学、幼儿园、5层地下室等。现状车辆段盖板已施工完成，地块内水西北站站体开始施工基坑。

地块整体较为长条形，三面环山。在场地的白地部分设置9栋住宅，一字排开，其中超高层有7栋（1栋144.6m超高层，4栋130.1m超高层，2栋136.0超高层），2栋为100m高层；东侧设置幼儿园和小学；并在东北侧盖板上设置公交始末站，南侧结合北站出入口与小区主入口设置步行商业街；北侧为盖上小区花园。

二、 项目特点

1、本项目北侧为水西停车场车辆段，南侧为水西北地铁站，拟建的9栋超高层住宅位于两者之间，公交站、一半的幼儿园及小学用地位于盖板上方。盖板下方归属地铁用地，盖上物业不得将污废水及地表雨水排入地铁用地。同时，本项目原车辆段盖板设计规划为公园绿地方案，考虑利用原虹吸排水管道作为后期物业开发顶板绿化渗漏水排水之用，因此未考虑设置集水井。但多年后，项目规划调整，于二期盖板上加建一层机械车库。此时盖板已施工完毕，顶板结构荷载已定，加盖车库后导致整体顶板覆土受限，大面积不得高于700mm。前期规划与后期开发的差异，导致整个项目条件艰难。这对整个项目施工图总图是个巨大的挑战。

2、本项目设有144.6m超高层建筑及5层地下室，市政水压为市政标高层地面（绝对标高38.0m）0.14MPa，一期消防道路及消防登高面位于首层（绝对标高49.2mm）。市政供水压力无法供至盖板上方，因此设计中考虑经济合理的给水及消防系统是设计方案阶段需考虑的核心。

3、水西停车场盖板、超高层住宅区域（简称白地）之间、白地与盖板之间均有较多变形缝。每个变形缝间就如同一个孤岛屋面。如何考虑盖板上方的一次排水、二次排水，给排水管道如何过变形缝，减少地下室变形缝漏水概率是设计过程中需各方探讨的关键点。

4、经计算，在海绵城市设计中需设计雨水调蓄池，但本项目顶板覆土受限，且红线范围内满铺地下室，无法在白地范围设置调蓄池。因此，需重点思考雨水调蓄池的位置，进出水管及排泥做法。

三、结合项目特点，探讨解决方案

1、经济合理的给水及消防系统设计方案

本项目从住户使用舒适度考虑，确定原则：避免在超高层住宅避难层设置转输水箱及转输泵。

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》6.2.1符合下列条件时，消防给水系统应分区供水：1、系统工作压力大于2.40MPa推算室内消火栓增压泵扬程不得超过2.0Mpa。《建筑设计防火规范》8.1.6消防水泵房的设置应符合下列规定：2、附设在建筑内的消防水泵房，不应设置在地下三层及以下或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。因此确定室内外消防水池及泵房设置于一期负一层地下室（绝对标高44.3m）。

由于市政直供水压无法达到本楼层，于一期负三层地下室（绝对标高37.1m）设置消防转输加压供水泵房,转输水箱容积为30m³，消防恒压转输水泵流量为54m³/h（一用一备）。生活泵房同样设置于一期负一层地下室，居民生活给水系统于一期负三层地下室设置居民生活转输加压供水泵房,转输水箱容积为60m³，居民生活给水转输水泵流量为90m³/h（两用一备）。商业及地下室冲洗给水、园林给水等在一期负三层地下室设置变频增压泵，直供给水点。

生活给水及消防系统均采用“一泵到顶”的给水形式，避免避难层设置转输泵及水箱。这样可提高居民居住舒适度、增加塔楼可售面积，同时节省项目整体造价。

2、盖板上方的地表一次排水、顶板二次排水设计方案

为了尽量减少地下室变形缝漏水概率，设计前期根据地块内变形缝位置规划地表排水管道走向。以变形缝为界限分区域走管，尽量管道不穿越变形缝。以萝岗车辆段上盖项目为前车之鉴，该项目设计采用管道穿变形缝做法。经实际使用后发现，管道穿过沉降缝处容易引起覆土内渗透水通过沉降缝排入汽车库，且二次排水水量较大，造成车库漏水现象较严重。经各专业总工多次会议探讨后，确定以下解决方案：

（1）地表排水

1）给排水专业根据变形缝位置形状调整室外排水管道走向。一期原盖板位置为小区花园，原盖板变形缝保留原做法，所有重力排水管道均不穿越原盖板变形缝，避免对下方车辆段造成影响。变形缝内雨水管道垂直接入一期管沟内雨水检查井。原盖板与白地之间变形缝在设有排水管道处的做法调整为450mm高。排水管道在变形缝上方走管，避免穿越变形缝。

2）白地范围内设置3条管沟，管沟内均有变形缝。排水管道为重力流，无法保证管道标高高于450mm。这种情况下采用管沟内局部降板，采用“7字形”变形缝，变形缝顶标高齐平原管沟地面，局部降板处设置地漏排水。

3）无法采用以上2种做法时，采用局部提升装置。例如二期盖板上方小区花园处的垃圾收集点，因污水管道位于60m外的管沟，但顶板覆土仅700mm，无法采用第二种方案。因此采用设置一体化污水提升装置，将污水提升接入管沟内的污水井。

4）二期南侧管廊内因地下室层高原因，无法采用局部降板做法，且雨水主管不宜进入地下室。此种情况无法避免管道穿变形缝，因此采用我院最新研发的实用新型专利-管道穿变形缝做法。该做法着重于解决管道穿结构体后出现的漏水现象。该排水结构包括第一结构体、第二结构体、第一套管、第二套管和排水管道，第一结构体和第二结构体之间呈间隔设置并形成变形缝；第一套管贯穿第一结构体设置，第二套管贯穿第二结构体设置；排水管道贯穿第一结构体设置并位于第一套管的管内，排水管道还贯穿第二结构体设置并位于第二套管的管内。建筑物包括前述的排水结构。排水管道贯穿第一结构体和第二结构体并位于第一套管和第二套管内，即使变形缝左右侧的第一结构体和第二结构体之间发生相对沉降，由于第一套管和第二套管的设置，能够尽可能的降低相对位移量，从而尽可能的避免并降低排水管道发生断裂的可能性，从而不会导致漏水或排水故障。

管道穿变形缝防漏水专利

通过以上方法，避免管道穿越变形缝或采用特殊穿变形缝做法，减少因穿管导致漏水的情况。

（2）顶板二次排水

顶板内二次排水中，因沉降缝围合形成封闭区域，导致覆土内渗水无法及时排除,容易造成景观植物烂根现象。同时二次渗水水量过多时，易造成雨水从变形缝处排出的情况。因此前期设计每个沉降缝围合区域均设置多个DN100排水地漏，通过多个DN100排水管道将渗水引至车库集水井。同样因萝岗车辆段实际使用后测试发现，广州在4月~10月中雨天较多且雨量较大，顶板上方二次渗水水量较大。该项目虽已设计DN50排水地漏及管道，但仍无法及时将渗水排入集水井。造成大量渗水通过变形缝排入地下室，对地下室维护保养、业主感观造成不利的影响。通过专业负责人与总工探讨研究，调整顶板二次排水方案，确定以下解决方法：

1）一期原盖板位置为小区花园，增加地面雨水口数量，减少雨水口间距，减短地面径流时间。大量地表排水通过雨水管道排至市政雨水管网，仅盖板二次渗水无法排出。设计依据采用《广州市城市轨道交通车辆基地盖板设计标准指引》5.7.2.3盖板临时雨水、盖上物业开发的绿化渗漏水、结构渗漏水排入车辆基地室外雨水管网。经与车辆段地铁单位沟通确定，采用原虹吸排水管道作为盖上物业开发顶板绿化渗漏水排水之用。同时将原虹吸沟改造为盲沟，原虹吸口处设置检修井，方便后期物业及时清通及维护，保证排水有效性。

2）二期原盖板位置为车库。原车辆段盖板设计阶段为公园绿地方案，因此未考虑设置集水井。车辆段与塔楼间设有变形缝，地面冲洗排水无法排入非车辆段范围集水井。且现有设计层高及荷载无法在盖板上方增设集水井，地面冲洗排水无法排出。因此利用原虹吸口设计为排水措施，虹吸口检修井作为保护及清通的措施，后期物业定期进行清通及维护。

3）二期机械车库上方顶板覆土仅700mm，并设有一道变形缝。根据变形缝位置，分左右两侧排水，两侧各设计一道管沟（降板300mm）。顶板上方设置一圈盲沟，二次渗水通过盲沟排入管沟。同时设计多个排入点，并在排入点处设置盲沟集水井，作为集水、清掏、检修、观察之用。盲沟集水井内设置2个DN100侧排地漏及DN100雨水管接入地表排水管网。

4）白地范围内根据变形缝形状分为3个区域。左侧及右侧区域通过盲沟收集二次渗水，并设置多个DN100地漏及管道。排水管道在负一层连接并设立管排入左右侧雨水管网。中间区域因无雨水管网，在负一层利用车库无效角落设置多个集水井，将地漏排水排入集水井。集水井内设置潜污泵（流量为40m3/h，一用一备），将二次渗水加压排入室外雨水管网。

5）所有新建变形缝下方均设置DN100排水管槽及排水口，排水接入盲沟地漏排水管，通过以上排水方案排入室外雨水管网。

通过以上各种设计方案，尽量通过重力排水方式排入室外雨水管网，减少将顶板二次排水排入地下室的数量，尽量减少地下室变形缝漏水概率。

3、雨水调蓄池做法

由于本项目顶板覆土受限，且红线范围内满铺地下室，无法在白地范围设置调蓄池。因此，将调蓄池设置于盖上车库。同时，利用盖上车库势能高的特点，设计一种应用于地铁上盖的新型节能雨水调蓄池设计。该调节池具有在重力排空低能耗、日常使用成本低的特点。同时能对初期弃流雨水进行初步处理，减少管道淤积风险，提高管网使用寿命。

初期雨水弃流单元，储存降雨初期排入的雨水。降雨开始后，经由管道收集的雨水先进入初期雨水弃流单元，直至蓄满。中后期雨水通过溢流的方式进入雨水调蓄储存单元。实现分别储存的目的。

砂水分离单元由储砂部分和储水部分组成，通过在不同高度设置排水排砂管，实现砂水分离的目的，排水进入污水系统、排砂由专业公司外运处理。

本设计由于设置于上盖物业顶板以上，可利用顶板于市政路面的高差，采用重力排水、排砂方式，节省运行能耗，降低维护费用。同时对含杂质较多的初期雨水进行初步处理，废水排入污水系统沉砂外运处理，减少了下游管道的淤积，增加了管网的使用寿命。

雨水调蓄池专利

四、总结

本项目在极端苛刻的条件下，通过思考谈论研究，采用多种设计方案例如采用转输泵房、变形缝做法、局部降板、虹吸检修口、盲沟集水井、节能雨水调蓄池等多项措施合理解决了地铁上盖雨、污水的排放问题。提高居住舒适度，从实际出发，尽量完善设计。此工程的一些技术措施可作为其他上盖物业设计参考资料。

参考文献：

[1]张维.地铁上盖物业项目建筑排水系统的设计与研究.

[2]徐小军.地铁上盖物业施工与防护.