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01 工程概況

廣州市第八人民醫(yī)院嘉禾院區(qū)占地面積約16萬m2，現(xiàn)狀已建成一期、二期工程約9.7萬m2。本次三期工程擬新建總建筑面積約38萬m2，分兩個(gè)批次進(jìn)行建設(shè)（見圖1）。

圖1  分批次建設(shè)示意

本項(xiàng)目是設(shè)計(jì)、現(xiàn)場改擴(kuò)建施工、維持新冠病人正常收治運(yùn)營的高度關(guān)聯(lián)項(xiàng)目，特別是針對(duì)以維持烈性呼吸道傳染病醫(yī)院正常運(yùn)營期間進(jìn)行大規(guī)模改擴(kuò)建的項(xiàng)目，極為少見，進(jìn)而使得三期工程從方案設(shè)計(jì)到現(xiàn)場施工都充滿著全新而又巨大的挑戰(zhàn)。其中以管線遷改為項(xiàng)目建設(shè)的主要重點(diǎn)難點(diǎn)。


首先，院區(qū)一、二期工程的現(xiàn)狀管線對(duì)于傳染病區(qū)、非傳染病區(qū)的界定劃分模糊，缺乏對(duì)于院區(qū)傳染與非傳染區(qū)域的整體統(tǒng)籌劃分；其次在必須維持收治新冠病人的情況下，三期工程范圍的大面積開挖勢必會(huì)破壞現(xiàn)狀管線，影響現(xiàn)狀運(yùn)營；同時(shí)現(xiàn)狀院區(qū)的供水量、污水站處理量、供電量、海綿城市指標(biāo)等均不滿足三期工程的設(shè)計(jì)需求。故需結(jié)合廣州市新冠防治需求，統(tǒng)籌一、二期現(xiàn)狀管線及三期工程，對(duì)整個(gè)院區(qū)的管線進(jìn)行綜合統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)遷改方案。

02  給水排水管線遷改設(shè)計(jì)難點(diǎn)

2.1 維持現(xiàn)狀院區(qū)運(yùn)營

現(xiàn)狀院區(qū)承擔(dān)著廣州市對(duì)于本地及入境新冠病人的收治工作，故在建設(shè)三期工程中必須滿足現(xiàn)狀院區(qū)的正常運(yùn)營。一期、二期的諸多管線均在三期建設(shè)范圍內(nèi)，三期工程的建設(shè)勢必會(huì)破壞一期、二期的現(xiàn)狀管線，影響院區(qū)正常運(yùn)營，因此針對(duì)現(xiàn)狀管線的臨時(shí)遷改措施、永 久遷改接駁必然是管線遷改的最 大挑戰(zhàn)。

2.2 分批次建設(shè)三期工程

三期工程分為兩個(gè)批次進(jìn)行建設(shè)（見圖1）。第一批次的北區(qū)地下室和南區(qū)地下室被第二批次的中部地下室分隔開，設(shè)備房方案確立、管線廢除及接駁、管道施工時(shí)序等均受到分批次建設(shè)的巨大影響。

2.3 管線綜合

三期工程的大面積開挖除了給排水專業(yè)需要管線遷改，另外還包括電氣專業(yè)、暖通專業(yè)、智能化專業(yè)、醫(yī)氣專業(yè)的管線遷改。各類專業(yè)的新舊管線需鋪排在有限的道路范圍內(nèi)，同時(shí)需保證一定的安全距離，多管道交叉的標(biāo)高處理等均對(duì)給排水管線遷改設(shè)計(jì)提出極 高的要求。

2.4 海綿城市

新型冠狀病毒的傳播途徑主要為人與人之間近距離飛沫和密切接觸傳播。武漢火神山、雷神山設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，對(duì)地塊雨水進(jìn)行了全收集消毒處理排放，針對(duì)存在烈性呼吸道傳染病院區(qū)的大型綜合醫(yī)院是否需要進(jìn)行的雨水處理、處理要求、以及海綿城市建設(shè)設(shè)計(jì)如何實(shí)施、地面豎向劃分，均影響本項(xiàng)目管線遷改中雨水管網(wǎng)遷改設(shè)計(jì)方案。

03  針對(duì)設(shè)計(jì)難點(diǎn)的歸納分析與處理策略

3.1 現(xiàn)狀管線分析及遷改

本次管線遷改經(jīng)多輪與衛(wèi)健局、市重點(diǎn)辦、建設(shè)單位、專家溝通會(huì)議，明確本次管線遷改需要統(tǒng)籌考慮整個(gè)院區(qū)一二三期總體管線規(guī)劃，需具有安全施工和施工面的可行性，不影響或盡可能極小的影響現(xiàn)狀院區(qū)正常運(yùn)營期間的給排水使用及交通，對(duì)于現(xiàn)狀室外實(shí)際舊管線摸查復(fù)核準(zhǔn)確。


為此需建立地塊內(nèi)現(xiàn)狀管線模型，分析現(xiàn)狀管線單體接駁需求，分析管線價(jià)值及單體需求的供應(yīng)，不同施工階段的遷改措施。


根據(jù)現(xiàn)狀院區(qū)的物探資料、一期二期竣工圖紙等資料進(jìn)行甄別、推敲、現(xiàn)場復(fù)核，構(gòu)建現(xiàn)狀院區(qū)給排水管線模型，分析各個(gè)單體的給水接駁口、排水接駁口、消防接駁口，統(tǒng)計(jì)受到三期建設(shè)影響的接駁口，做好需求供應(yīng)規(guī)劃。遷改方案的首要原則是將落入三期建設(shè)范圍管線快速移除的同時(shí)極大限度減少對(duì)現(xiàn)狀管線的影響?，F(xiàn)狀管線需避開三期地下室邊線外部3.5m的基坑支護(hù)范圍，而新建管線則需要同時(shí)避開現(xiàn)狀建筑、現(xiàn)狀管線、地下室基坑邊線。因此以物探資料為基礎(chǔ)模型，套用三期工程室外總圖、三期地下室邊線圖紙、三期基坑圖紙，通過三期建設(shè)范圍和各棟現(xiàn)狀單體的需求，可快速對(duì)現(xiàn)狀管段進(jìn)行價(jià)值分類，通過分析管段的使用價(jià)值能快速分析現(xiàn)狀單體的接駁需求及遷改措施，見表1。

表1 管段價(jià)值分類

針對(duì)A類管段，先設(shè)計(jì)遷改管段，根據(jù)實(shí)際需求確定遷改管段是臨時(shí)管道或是永 久管段。B管段需結(jié)合用水需求及附近供水管道、三期設(shè)計(jì)管道來確定供給來源。C類管道是保證正常運(yùn)營的重要管道，設(shè)計(jì)階段需明確拆除時(shí)段。生活加壓給排水管網(wǎng)按上述方法進(jìn)行分類的同時(shí)，還需結(jié)合傳染病區(qū)與非傳染病區(qū)的劃分，生活用水量的負(fù)荷計(jì)算，重新規(guī)劃滿足不同病區(qū)的供水來源。


針對(duì)烈性呼吸道傳染病樓棟的現(xiàn)狀管道，需緊密結(jié)合物探資料、竣工圖、現(xiàn)場情況、新建地下室基坑邊線，在設(shè)計(jì)階段盡可能少地遷改傳染樓現(xiàn)狀管道。如必須對(duì)傳染樓現(xiàn)狀管道遷改時(shí)，給水管網(wǎng)應(yīng)盡可能保證從市政引入至加壓水箱及管網(wǎng)均與其他非傳染病區(qū)樓棟獨(dú)立管網(wǎng)，杜絕混合污染；雨水管網(wǎng)應(yīng)遷改匯集至雨水消毒池進(jìn)行消毒后方可排至院區(qū)管網(wǎng)；污廢水管網(wǎng)應(yīng)盡量避免遷改預(yù)消毒池及化糞池上游的排水管網(wǎng)，預(yù)消毒池及化糞池下游的管網(wǎng)可按常規(guī)污廢水匯合至院區(qū)管網(wǎng)。若必須遷改預(yù)消毒池及化糞池上游管道，設(shè)計(jì)階段需盡可能減少遷改管道數(shù)量，壓縮遷改管道距離原管道的距離，力保減少施工工作面。施工階段必須做好施工防控組織，排布施工時(shí)序；遷改含傳染性污廢水管道時(shí)施工人員須接受職業(yè)防護(hù)培訓(xùn)及考核，確保施工期間正確穿戴防護(hù)用品。對(duì)于廢除的帶傳染性的排水管道，應(yīng)報(bào)與醫(yī)院采用專業(yè)醫(yī)療廢物處理方式處理（見圖2）。

圖2  傳染病區(qū)管道遷改示意

三期項(xiàng)目將一期呼吸道住院樓、二期感染病住院樓、三期新建裙樓、應(yīng)急傳染病樓、監(jiān)管住院樓定性為烈性呼吸道傳染病區(qū)，從院區(qū)西側(cè)、南側(cè)新增市政引入接口成環(huán)供應(yīng)。現(xiàn)狀傳染病樓給水管網(wǎng)均遷改采用新增市政環(huán)網(wǎng)供應(yīng)直供區(qū)及水箱補(bǔ)給。給水加壓管網(wǎng)由三期地下室新建加壓泵房供應(yīng)?，F(xiàn)狀傳染病樓東側(cè)雨水管需避開三期建設(shè)范圍，遷改為南北排向，匯入傳染病區(qū)雨水管網(wǎng)，排至西南角雨水消毒池?，F(xiàn)狀傳染病樓東側(cè)廢水管亦需避開三期建設(shè)范圍，遷改為南北排向，一期呼吸道住院樓化糞池及預(yù)消毒池上游不在三期建設(shè)范圍，不作遷改，僅將池體下游管道遷改接駁至修改排向后的南北排向廢水管；二期感染病住院樓的室外化糞池、預(yù)消毒池均在三期新建裙樓范圍，為盡可能小地壓縮池體移動(dòng)距離，遷改至新建傳染病裙樓的東側(cè)空地，而后排入遷改的南北排向廢水管，從而減小施工工作面。


3.2  三期管線的排布與建設(shè)時(shí)序

三期工程的分批次建設(shè)帶來的問題，需通過方案對(duì)比、結(jié)合批次進(jìn)行施工時(shí)間規(guī)劃來解決上述問題。


消防水池及泵房方案比較如下：

（1）方案A：北區(qū)地下室及南區(qū)地下室分別設(shè)置消防泵房及水池。通過北區(qū)消防泵房及水池供應(yīng)北側(cè)單體群；通過南區(qū)消防水池及泵房供應(yīng)現(xiàn)狀傳染病樓及南側(cè)單體群。方案A將傳染病區(qū)和非傳染病區(qū)的室內(nèi)消防劃清界限，減少了臨時(shí)消防管道對(duì)于院區(qū)主干道管線空間的擠壓。


（2）方案B：僅南區(qū)地下室設(shè)置消防泵房及水池。通過南側(cè)室內(nèi)外消防水池及泵房供應(yīng)三期新建建筑及現(xiàn)狀傳染病樓、二期擴(kuò)建醫(yī)技樓、整體院區(qū)室外消防。方案B能減少消防水池及泵房對(duì)于車庫面積的擠壓。


經(jīng)過與衛(wèi)健委、市重點(diǎn)辦、建設(shè)單位的多次會(huì)議探討綜合考慮決定，采用方案B。


通過分析現(xiàn)狀建筑及新建單體的拆除、保障、新建需求，按時(shí)間軸先后對(duì)管線建設(shè)過程分為前中后三大階段，形成不同階段的管線建設(shè)模型，可清晰展現(xiàn)施工的過程。


經(jīng)對(duì)本工程一期、二期現(xiàn)狀管線的分析、結(jié)合三期第一批次、第二批次的建設(shè)需求，將建設(shè)工程分為三大階段。一階段為建設(shè)三期第一批次前，此階段包含的工作如下：院區(qū)整體新污水處理站的建設(shè)、院區(qū)環(huán)狀主干道排水管網(wǎng)的建設(shè)。二階段為三期第一批次地下室基坑開挖，此階段包含的工作如下：三期一批次地下室基坑范圍內(nèi)的管線拆除及保障、現(xiàn)狀污水處理站的廢除。三階段為三期第一批次建設(shè)后，此階段包含的工作如下：對(duì)三期供應(yīng)給水、接駁排水的建筑進(jìn)行管線接駁。

3.3 管線綜合的交叉分析及綜合處理

由于排水管線采用重力流管道，因此提前對(duì)各專業(yè)管線交叉進(jìn)行分析，確定污水處理站接入口的管道埋深是管線遷改的首要工作。污水站接入口的管道埋深影響因素包括：距離最不利點(diǎn)的起點(diǎn)埋深、現(xiàn)狀排水管網(wǎng)接駁口的埋深、與其他專業(yè)管溝交叉的復(fù)雜區(qū)域埋深。


本次三期工程綜合整個(gè)院區(qū)的新建污水處理站設(shè)置于院區(qū)西側(cè)綠化防護(hù)帶的地下。最不利點(diǎn)起點(diǎn)埋深約為1.75 m，最遠(yuǎn)端距離污水站入口的距離約為1 000 m，當(dāng)采用5‰的坡度時(shí)，坡降為5 m，院區(qū)整體場地平坦，因而5‰的坡度對(duì)污水站入口埋深造成極大的埋深。故采用3‰的坡度，坡降為3 m，污水站入口埋深約4.75 m。


通過最不利點(diǎn)初步確定污水站入口埋深后，還需結(jié)合現(xiàn)狀單體建筑的排出口埋深，復(fù)核排水主管能否接駁沿途的單體建筑排出管。本次三期工程距離最長管段以門診樓東側(cè)為起點(diǎn)，經(jīng)北側(cè)主干道敷設(shè)至東側(cè)主干道。結(jié)合其他專業(yè)管道分析，利用現(xiàn)狀可滿足埋深及排水量的管道。8#樓南端現(xiàn)狀井的埋深已有2.4 m，結(jié)合東側(cè)建筑二期婦兒綜合樓、三期監(jiān)管住院樓、三期應(yīng)急傳染病樓的排出口及其他現(xiàn)狀排水口進(jìn)行分析，后續(xù)的排水主管均能滿足單體接駁的需求。


再則需要與其他專業(yè)的管線進(jìn)行疊圖分析交叉處的標(biāo)高是否發(fā)生沖突，復(fù)核的重點(diǎn)在于與管溝交叉的重點(diǎn)區(qū)域（圖3）。上述最不利管段與電氣管溝、電氣管線發(fā)生交叉共16處，電氣進(jìn)入單體建筑的管線埋深為0.7 m，皆不發(fā)生碰撞。重點(diǎn)復(fù)核與現(xiàn)狀市政10 kV高壓電纜的交叉情況，根據(jù)廣州市供電局對(duì)于市政高壓的保護(hù)距離要求，與市政高壓平行的管道距離大于1.5 m，最不利管道共有2處與市政高壓電纜出現(xiàn)交叉。兩處市政高壓的埋深分別為0.49 m，0.34 m，可保證垂直方向上不發(fā)生碰撞。

圖3  管線交叉示意

3.4 海綿城市方案及雨水排放措施

原院區(qū)一二期工程建設(shè)時(shí)無海綿城市建設(shè)要求。根據(jù)《廣州市建設(shè)項(xiàng)目海綿城市建設(shè)管控指標(biāo)分類指引（試行）》，本項(xiàng)目傳染病區(qū)域?qū)儆诨砻忸?，傳染病區(qū)的相關(guān)海綿城市設(shè)計(jì)指標(biāo)不納入地塊整體指標(biāo)計(jì)算范圍，豁免區(qū)域要保證不出現(xiàn)積水內(nèi)澇，水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放。經(jīng)與本市相關(guān)職能部門確認(rèn)，本項(xiàng)目傳染病區(qū)前15分鐘初雨進(jìn)行收集并消毒后排放至城市公共雨水管網(wǎng)，前5分鐘降雨量按8~10mm（本項(xiàng)目取10mm），同時(shí)結(jié)合廣州市水務(wù)局文件（穗水〔2011〕214號(hào)）文件、海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部）、廣州市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行），第5~15 min降雨量取值15mm。綜上所述，傳染病區(qū)的室外豎向?qū)⑻巶魅静〔^(qū)與非傳染病區(qū)分開，分別獨(dú)立匯水收集，傳染病區(qū)雨水通過獨(dú)立雨水管網(wǎng)收集，在末端設(shè)置雨水消毒池，其有效容積按前15 min對(duì)應(yīng)的匯水量選取。


對(duì)于非傳染病區(qū)，根據(jù)廣州市白云區(qū)海綿城市建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃要求控制目標(biāo)：年均雨水徑流控制率不低于72%，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量27.5mm；年徑流污染削減率56%。而其他海綿設(shè)施指標(biāo)，可按照要素管控類，經(jīng)廣州市海綿城市建設(shè)專家論證并報(bào)行業(yè)主管部門批準(zhǔn)后，適當(dāng)降低海綿城市建設(shè)相關(guān)指標(biāo)要求（見圖4）。

圖4 海綿城市措施示意

04  結(jié)語

本項(xiàng)目施工單位已于2021年底正式入場施工，本次室外給排水管線遷改設(shè)計(jì)方案通過建立現(xiàn)狀管線模型、分析管線價(jià)值、排不建設(shè)時(shí)序、專家論證及多次會(huì)議探討，取得了相對(duì)合理的設(shè)計(jì)方案，完成了本項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段水專業(yè)巨大的挑戰(zhàn)。對(duì)比常規(guī)新建醫(yī)院的設(shè)計(jì)，烈性呼吸道傳染病醫(yī)院運(yùn)營期間改擴(kuò)建的室外給排水管線遷改設(shè)計(jì)是一項(xiàng)高度綜合現(xiàn)場情況、建設(shè)單位訴求、整體規(guī)劃新舊管線、多專業(yè)管線的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程。后續(xù)施工配合階段我院將進(jìn)一步深入的現(xiàn)場實(shí)際施工技術(shù)配合，以期在工程建設(shè)中保障各方需求及施工順利進(jìn)行，并總結(jié)復(fù)盤相關(guān)項(xiàng)目類型設(shè)計(jì)策略交流分享。