鐵路車(chē)站北廣場(chǎng)給排水設(shè)計(jì)

鐵路車(chē)站北廣場(chǎng)給排水設(shè)計(jì)

1通樞紐工程組成鐵路上海有“申城陸路入口”之稱(chēng)。其北廣場(chǎng)是集鐵路、軌道交通、長(zhǎng)途汽車(chē)、公交、出租車(chē)及社會(huì)車(chē)輛為一體的大型交通樞紐?？土鬟_(dá)33萬(wàn)人次/d,車(chē)流量達(dá)5.3萬(wàn)pcu/d。整個(gè)北廣場(chǎng)交通樞紐工程由地面廣場(chǎng),地下空間,軌道交通(簡(jiǎn)稱(chēng)軌交)1、3、4號(hào)線,上海火車(chē)站改造及鐵路站屋等子項(xiàng)組成(見(jiàn)圖1)。其中地下空間和軌交改造均為地下建筑,大部分位于地面廣場(chǎng)之下,鐵路站屋為地上建筑。地面廣場(chǎng)主要功能為人行廣場(chǎng)、內(nèi)部道路、10條線路的公交始末站等,總面積約5.4萬(wàn)m2;地下空間為地下兩層建筑,其上連鐵路站屋,東接長(zhǎng)途客運(yùn)站、西鄰軌交1、3、4號(hào)線,主要功能為鐵路出站大廳、行人換乘通道、出租車(chē)上下客及蓄車(chē)區(qū)域和社會(huì)車(chē)輛停車(chē)庫(kù)等,總建筑面積約7.3萬(wàn)m2。地面廣場(chǎng)與地下空間的給排水及消防系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。2給排水設(shè)計(jì)2.1支狀管網(wǎng)布置市政水壓≥0.16MPa,可滿(mǎn)足供水壓力要求,因此給水系統(tǒng)采用市政管網(wǎng)直供的方式,由中興路市政給水管引出一路DN150進(jìn)水管進(jìn)入地塊,供給地面廣場(chǎng)及地下空間內(nèi)的生活、生產(chǎn)用水,整個(gè)系統(tǒng)為支狀管網(wǎng)布置。給水系統(tǒng)主要供水點(diǎn)為公廁、道路綠化澆灑及冷卻塔補(bǔ)水。用水標(biāo)準(zhǔn)為公廁3L/人次;澆灑2L/(m2·d);冷卻塔補(bǔ)水量按循環(huán)水量的2%計(jì);不可預(yù)見(jiàn)水量按總用水量的10%計(jì)。由此可得:合計(jì)最高供水量1374m3/d,最大用水量77.16m3/h。2.2室外污水管網(wǎng)。在地面廣場(chǎng),北廣場(chǎng)屬合流制排水地區(qū),但為了提高衛(wèi)生及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),在工程范圍內(nèi)采用了雨、污分流的排水體制。所有生活污水都接入地面廣場(chǎng)內(nèi)的室外污水管網(wǎng)系統(tǒng),經(jīng)匯合后最終接入北側(cè)中興路上的市政合流管。污水主要是衛(wèi)生間的生活污水。位于地面廣場(chǎng)上的公廁及公交始末站衛(wèi)生間,采用重力流排放;位于地下空間內(nèi)的公廁污水由潛水泵提升后經(jīng)壓力井泄壓后排放。污水系統(tǒng)共設(shè)有5個(gè)污水提升泵房,每個(gè)泵房污水池內(nèi)設(shè)2臺(tái)大通道無(wú)堵塞型潛水泵,1用1備,單泵參數(shù)Q=10.0L/s、H=17.2～21.8m。2.3設(shè)計(jì)進(jìn)出水水量及集水池及水泵雨水系統(tǒng)主要排除地下空間敞口(含車(chē)庫(kù)出入口、風(fēng)井、下沉廣場(chǎng)等)及地面廣場(chǎng)的雨水。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用上海市暴雨強(qiáng)度公式,見(jiàn)式(1)。q=5544(P0.3?0.42)(t+10+7lgP)0.82+0.07lgP(1)q=5544(Ρ0.3-0.42)(t+10+7lgΡ)0.82+0.07lgΡ(1)式中:q為暴雨強(qiáng)度,L/(s·hm2);t為降雨歷時(shí),min,地下空間敞口取5min,地面廣場(chǎng)取15min;P為設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期,a,地下空間敞口部位取P=50a、地面廣場(chǎng)部位取P=5a。由于地下空間敞口較多,故本著就近、及時(shí)排放雨水的原則,每個(gè)敞口處均設(shè)置橫截溝、地漏及雨水口等收集設(shè)施,將雨水引入附近的集水池,由池內(nèi)的潛水泵立即強(qiáng)排至室外雨水管網(wǎng);同時(shí)為確保排水安全,每個(gè)集水池內(nèi)均設(shè)有備用泵,配電按所有泵全開(kāi)設(shè)置。強(qiáng)排雨水系統(tǒng)共設(shè)有13個(gè)集水池,每個(gè)池內(nèi)設(shè)2～4臺(tái)潛水泵,水泵按50a暴雨重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)水量配置。因?yàn)榻煌屑~地面廣場(chǎng)的重要性,其暴雨重現(xiàn)期取5a。整個(gè)廣場(chǎng)采用縫隙式排水溝收水,然后接入廣場(chǎng)雨水管網(wǎng)。為避免集中流量太大,整個(gè)地塊分4處分散納入市政合流管,接出管管徑為DN600～DN800。2.4潛水泵提升強(qiáng)排廢水系統(tǒng)主要排除地下空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)滲漏水、沖洗廢水及消防廢水等,均采用潛水泵提升強(qiáng)排的方式,其中車(chē)庫(kù)內(nèi)的沖洗廢水先經(jīng)隔油池處理后提升排放?？傆?jì)共設(shè)29個(gè)廢水集水池,每池設(shè)2臺(tái)潛水泵,1用1備,單泵參數(shù)Q=10.0L/s、H=21.0m。3造成重大損失北廣場(chǎng)交通樞紐人流車(chē)流密集,通道復(fù)雜,如發(fā)生火災(zāi)易造成重大損失。根據(jù)上述特點(diǎn),工程中確定了立足自救、重點(diǎn)撲救初期火災(zāi)的設(shè)計(jì)原則,設(shè)置了完善的消防設(shè)施,具體由消火栓系統(tǒng)、自噴系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)及滅火器等組成。3.1消防和消防系統(tǒng)消火栓系統(tǒng)由室外和室內(nèi)2部分系統(tǒng)組成。設(shè)2個(gè)互為備用消防水源,分別接自中興路和孔家木橋路的市政給水管,進(jìn)水管管徑為DN200。室外消火栓系統(tǒng)采用低壓系統(tǒng),由市政管網(wǎng)直接供水,消防水量為30L/s。室外消火栓管網(wǎng)在廣場(chǎng)內(nèi)環(huán)狀布置,與2路DN200消防進(jìn)水管連通,管路上每隔100～120m設(shè)一室外消火栓。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓系統(tǒng),消防水量為20L/s。從市政給水環(huán)網(wǎng)上引入的消火栓系統(tǒng)用水經(jīng)室內(nèi)消火栓泵組加壓后環(huán)狀供水。室內(nèi)消火栓采用單栓消火栓箱,并配有消防軟管卷盤(pán)。在每個(gè)消火栓箱內(nèi)設(shè)消火栓泵啟泵按鈕,并設(shè)有報(bào)警按鈕。室內(nèi)消火栓的布置保證有2支水槍的充實(shí)水柱能夠同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。消火栓泵組設(shè)2臺(tái)加壓泵,1用1備,單泵參數(shù)Q=20L/s、H=34.4m。3.2自動(dòng)施工系統(tǒng)地下空間內(nèi)的辦公區(qū)、人行通道等設(shè)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);車(chē)庫(kù)、出租車(chē)上下客區(qū)設(shè)閉式自動(dòng)噴水—泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)。兩者合用噴淋泵組。噴淋泵組從市政給水環(huán)網(wǎng)引入管上直接抽水,加壓后向系統(tǒng)供水。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)由噴頭、管網(wǎng)、濕式報(bào)警閥組、水流指示器、末端試水裝置等設(shè)施組成;閉式自動(dòng)噴水—泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)除包括上述設(shè)施外,還有泡沫灌、壓力式比例混合器、泡沫液輸送管等。泡沫采用水成膜泡沫液,泡沫液濃度為3%,泡沫液供給時(shí)間≥10min,滅火時(shí)前期噴泡沫滅火,后期噴水冷卻防止復(fù)燃。自噴系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓系統(tǒng),設(shè)有2臺(tái)主泵,1用1備,單泵參數(shù)Q=28L/s、H=72.0m;2臺(tái)穩(wěn)壓泵,1用1備,單泵參數(shù)Q=1.1L/s、H=82.0m。3.3氣體滅火系統(tǒng)地下空間內(nèi)的變電所、通信機(jī)房等重要的強(qiáng)弱電用房設(shè)置IG541氣體滅火設(shè)施。氣體滅火系統(tǒng)的最小設(shè)計(jì)滅火濃度為37.5%(16℃時(shí)),最大設(shè)計(jì)滅火濃度為43.0%(40℃時(shí)),滅火時(shí)間≤1min。根據(jù)保護(hù)區(qū)域的分布等因素,地下空間內(nèi)共設(shè)置了4套氣體滅火系統(tǒng)。3.4滅火石地下空間內(nèi)設(shè)置5kg裝手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)配置。4設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)4.1噴淋系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)布置整個(gè)地下空間面積達(dá)7.3萬(wàn)m2,防火分區(qū)有31個(gè)之多,共需設(shè)置15個(gè)濕式報(bào)警閥。按常規(guī)做法,將噴淋報(bào)警閥集中設(shè)于消防泵房?jī)?nèi),則有15根DN150的噴淋總管需從消防泵房引出,管線布置安裝困難。為避免該種情況,設(shè)計(jì)采用了將報(bào)警閥就近設(shè)于各個(gè)防火分區(qū)處的方案。具體設(shè)計(jì)為消防泵房伸出2根噴淋總管,在地下空間內(nèi)形成環(huán)狀供水,每個(gè)防火分區(qū)的報(bào)警閥就近設(shè)置,均由該噴淋環(huán)狀管供水。本工程采用的噴淋系統(tǒng)供水環(huán)網(wǎng)布置示意見(jiàn)圖2。上述方法大大減少了噴淋供水管的數(shù)量,降低了管線綜合和安裝的難度,節(jié)約了工程投資,而且能滿(mǎn)足相關(guān)的消防要求。4.2雨水收集和雨水集水本工程大部分地面廣場(chǎng)下方即為地下空間及軌交1、3、4號(hào)線地下?lián)Q乘大廳的頂板,兩者之間僅有0.6m的覆土,在如此狹小的空間內(nèi)布置雨水管,這對(duì)管線設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn);且整個(gè)人行廣場(chǎng)作為鐵路上海站北部的形象工程,其景觀要求亦相當(dāng)高,相應(yīng)地面的雨水收集設(shè)施在滿(mǎn)足功能的要求下,必須做到整潔美觀,這又是一個(gè)新課題。為解決上述問(wèn)題,工程設(shè)計(jì)中采取了多種應(yīng)對(duì)措施。1)采用新型的縫隙式排水溝收集雨水。該溝下部為“U”形斷面,在該斷面頂部設(shè)不銹鋼蓋板,蓋板上縱向開(kāi)槽,線槽寬度控制在0.5cm左右。斷面示意圖見(jiàn)圖3。整個(gè)廣場(chǎng)內(nèi)結(jié)合建筑找坡,布置了多條縫隙式排水溝進(jìn)行線形集水。該收水方案較好地滿(mǎn)足了排水功能和場(chǎng)地景觀的要求。其具體優(yōu)勢(shì)在于:(1)排水溝整體高度僅0.26m,正適于在有限的高度空間(0.6m)內(nèi)安裝;(2)整條線均能收集雨水,加快了集水速度,暴雨時(shí)能迅速排除雨水;(3)集水線槽寬度僅0.5cm,隱蔽美觀,與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)。本工程使用的縫隙式排水溝為成型產(chǎn)品,每段長(zhǎng)1m,前后均有拼縫,運(yùn)至工地后現(xiàn)場(chǎng)拼接即可,施工簡(jiǎn)便迅速。溝基礎(chǔ)采用C25混凝土。2)排水溝匯水后接入雨水管道,面對(duì)地下室上方有限的管線敷設(shè)空間,在雨水管布置時(shí)進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)。地下室頂板范圍內(nèi)均采用DN300雨水管,平行敷設(shè),根據(jù)其排水能力,控制管道收水面積≤1120m2/根,且上述管道做到無(wú)交叉;在地下室頂板范圍外設(shè)雨水干管,所有DN300雨水管均接入干管,由其匯總后排至市政合流管。該排管方案將雨水干管設(shè)于具備大口徑管道敷設(shè)條件的外圍,在地下室上方統(tǒng)一敷設(shè)小口徑收集支管,較好地解決了淺覆土條件下的雨水管排管問(wèn)題。4.3地下空間雨水排放本工程地下兩層的大部分區(qū)域?qū)偌骖櫲朔绤^(qū)域,這給排水設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難度。由于人防設(shè)計(jì)規(guī)范明確規(guī)定非人防區(qū)域的雨水不得排入人防區(qū)域,所以地下空間眾多敞口的雨水需要在地下一層處解決。針對(duì)這一問(wèn)題,在地下空間中板下方懸掛設(shè)置集水池,同時(shí)在中板上設(shè)梁,其內(nèi)部預(yù)埋了雨水收集管進(jìn)入集水池,從而在地下一層形成完善的雨水排水系統(tǒng),解決了這一難題。4.4雨水管入果管鐵路上海站北廣場(chǎng)屬合流制排水地區(qū),雖然在地面廣場(chǎng)內(nèi)采用雨、污分流體制,但雨水管最終需排入外圍市政道路上的合流污水管。與合流