榆定路大營隧道及橋梁水消防系統(tǒng)設(shè)計

黃宏（中鐵二院西北勘察設(shè)計有限責(zé)任公司，甘肅　蘭州　730030）

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榆定路大營隧道及橋梁水消防系統(tǒng)設(shè)計

黃宏
（中鐵二院西北勘察設(shè)計有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

摘要：大營隧道及橋梁工程為榆定路項目主要控制工程，隧道為城市交通隧道，其中右線599m，左線608m；橋梁共5座，其中，大橋3座，中橋2座，總長約為972m；從隧道外消防供水系統(tǒng)、洞口消防系統(tǒng)、隧道內(nèi)消防系統(tǒng)和橋梁消防系統(tǒng)4個部分介紹了隧道及橋梁水消防系統(tǒng)，并詳細(xì)論述了存在問題及設(shè)計體會。

關(guān)鍵詞：城市隧道；橋梁；水消防系統(tǒng)

榆定路是榆中縣與榆中園區(qū)、定遠(yuǎn)、和平片區(qū)的連接線，往西北延伸至蘭州市區(qū)，是連接蘭州市與榆中縣的重要通道，其對承擔(dān)產(chǎn)業(yè)組團(tuán)間的到發(fā)交通和區(qū)域的集散交通，推進(jìn)榆中縣片區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等具有重大意義。榆定路項目主要控制工程包括大營隧道、石頭溝1#大橋、石頭溝2#大橋、馬蓮山大橋、馬蓮山1#中橋、馬蓮山2#中橋。因此該隧道及橋梁的水消防系統(tǒng)設(shè)計對其運(yùn)營及行車安全至關(guān)重要。

1　城市交通隧道及橋梁消防設(shè)施配置的確定

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）3.5.5條規(guī)定，根據(jù)城市隧道的長度及通行要求（長度L＞500m，可通過危險化學(xué)品等機(jī)動車），大營隧道為城市交通二類隧道；隧道消防設(shè)施為消火栓、滅火器。

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）7.2.4條規(guī)定，橋梁消防設(shè)施為市政消火栓。

2　城市交通隧道及橋梁消防系統(tǒng)設(shè)計

大營隧道水消防系統(tǒng)主要包括隧道外消防供水系統(tǒng)，洞口消防和隧道內(nèi)消防等三個系統(tǒng)（如圖1所示）。

圖1　隧道消防平面示意

橋梁消防系統(tǒng)主要包括橋頭消防（如圖2所示）。

圖2　橋梁消防平面示意

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）3.6.1條規(guī)定，隧道消防給水一起火災(zāi)滅火用水量應(yīng)按需要同時作用的室內(nèi)外消防給水用水量之和計算：隧道內(nèi)室內(nèi)消火栓用水量為20L/S，火災(zāi)延續(xù)時間3h，隧道洞口外室外消火栓用水量為30L/S，火災(zāi)延續(xù)時間3h，橋頭市政消火栓用水量為20L/S，火災(zāi)延續(xù)時間2h，故消火栓消防用水量為540m3/次；

2.1隧道消防系統(tǒng)

2.1.1隧道外消防及橋梁消防供水系統(tǒng)

大營隧道外消防供水系統(tǒng)分為四部分:吸水管、低位消防水池、消防加壓設(shè)備及揚(yáng)水管。

1）吸水管、揚(yáng)水管。吸水管、揚(yáng)水管的布置原則：（1）盡可能直線布置，減少管道敷設(shè)長度；（2）管位避開既有的房屋、電力設(shè)施等。

2）低位消防水池。大營隧道及橋一次火災(zāi)要求消防用水量為540m3，低位消防水池的有效容積為600m3，池頂覆土為1.0m。

3）消防加壓設(shè)備。新建加壓泵房一座，安裝消防加壓設(shè)備一套，水泵性能參數(shù)：泵流量Q=50L/S，揚(yáng)程H=70m，單臺功率N=55kW，一用一備，配控制柜（一控二）。

蓄水經(jīng)消防水泵加壓（穩(wěn)壓水泵穩(wěn)壓）送入給水管道，出水壓力滿足隧道內(nèi)最不利點(diǎn)處消火栓的最小出水動壓要求(0.35MPa)。

2.1.2隧道洞口消防系統(tǒng)

隧道洞口消防系統(tǒng)分為水泵接合器消防系統(tǒng)、室外消火栓消防系統(tǒng)和洞口消防管道三部分。

1）水泵接合器消防系統(tǒng)在隧道左、右線洞口外行車方向右側(cè)處設(shè)水泵接合器，用于消防車給消防管網(wǎng)補(bǔ)水，做法見標(biāo)準(zhǔn)圖集99S203－30頁《消防水泵接合器安裝》。

2）室外消火栓消防系統(tǒng)在隧道左、右線洞口外行車方向右側(cè)處設(shè)室外消火栓，用于火災(zāi)時供給消防車取水用，選用SA100/65型支管深裝式消火栓。

3）隧道外管道采用焊接鋼管，在出入洞口均連接成環(huán)狀。

2.1.3隧道內(nèi)消防系統(tǒng)

1）隧道內(nèi)消防供水管為熱鍍鋅鋼管：隧道右線K1+080至K1+679消防干管采用DN200熱鍍鋅鋼管，隧道左線ZK1+675至ZK1+067消防干管采用DN200熱鍍鋅鋼管。管道質(zhì)量符合《低壓流體輸送焊接鋼管》（GB/T3091-2008）標(biāo)準(zhǔn)；消防給水管在隧道外連接成環(huán)狀（給水連通管采用DN200熱鍍鋅鋼管），以保證消防供水的安全性。隧道內(nèi)管道連接采用溝槽卡箍式柔性接頭J型連接，沿檢修電纜溝敷設(shè)，管道內(nèi)外壁防腐采用IPN8710互穿網(wǎng)絡(luò)涂料普通防腐。隧道內(nèi)消防管道約每隔4個消防設(shè)備箱設(shè)一檢修閥（偏心半球閥），檢修閥為常開狀態(tài)；管道最高處設(shè)排氣閥，低處設(shè)置排泥閥及排泥濕井。

2）隧道行車方向右側(cè)墻壁上每間隔不大于50m設(shè)置一個消防設(shè)備洞室，消防設(shè)備洞室內(nèi)安裝消防設(shè)備箱，箱內(nèi)配置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、4具M(jìn)F/ ABC6干粉滅火器。

3）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)：室內(nèi)消火栓設(shè)置于消防設(shè)備箱內(nèi)，間距不大于50m，包括單口DN65消火栓一只，|μ65襯膠水帶（DN65，L=25m)一條，QD-1多用水槍（DN19）一支；消火栓拴口中心距離電纜溝蓋板頂距離為1.1m。主要技術(shù)指標(biāo)要求：水槍充實水柱≥10m，噴射時間≥120min，噴射流量≥5l/s。

4）在隧道縱斷面最高點(diǎn)K1+250右線及ZK1+ 230左線的消防干管上均設(shè)置排氣閥。

5）經(jīng)過計算為了保證消火栓出水動壓力低于0.5MPa，出水靜壓力低于0.9MPa，在隧道右線K1+ 080至K1+679及左線ZK1+675至ZK1+067范圍內(nèi)，消防設(shè)備箱內(nèi)消火栓為減壓穩(wěn)壓型單閥單出口消火栓。

2.2橋梁消防系統(tǒng)

在橋頭兩側(cè)均設(shè)置市政消火栓，主管管徑為DN200，敷設(shè)在右側(cè)人行道下，通往左線橋橋頭消火栓連接管管徑為DN150，管道采用焊接鋼管，焊接接口連接；同時在橋頭設(shè)置排氣井。

3　管道基礎(chǔ)及地基處理

本段工程地層主要為第四系全新統(tǒng)，上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土。黃土狀粉土為Ⅲ～Ⅳ級自重濕陷性場地。

管道基礎(chǔ)采用180°混凝土基礎(chǔ)，地基處理采用300mm厚土墊層，300mm厚3:7灰土墊層，100mmC20混凝土墊層；壓實系數(shù)均不小于0.95。井室基礎(chǔ)及井室外壁采用聚合物水泥砂漿防腐，厚度不小于10mm。

4　存在問題及建議

（1）本項目道路等級為城市主干道，并非按照市政給水進(jìn)行設(shè)計，該段僅對隧道、橋梁進(jìn)行消防設(shè)計，待今后該地段建設(shè)時，再進(jìn)行配套供水管網(wǎng)設(shè)計建設(shè)；

（2）國家目前沒有專門的隧道（包含公路隧道、城市交通隧道等）消防設(shè)計手冊、規(guī)范，文獻(xiàn)中針對城市隧道消防臨時高壓系統(tǒng)設(shè)計較少，城市交通隧道消防主要參考《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014），而隧道內(nèi)消防屬于室內(nèi)消防（室內(nèi)消防初期火災(zāi)用水一般設(shè)高位消防水箱解決），城市交通隧道初期火災(zāi)消防用水如何考慮，才能確保隧道消防的安全將有待于進(jìn)一步研究。

（3）國家目前沒有專門的城市橋梁消防設(shè)計規(guī)范，現(xiàn)階段主要參考《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014），市政橋梁的橋頭應(yīng)設(shè)置市政消火栓，在超出消火栓保護(hù)范圍之外，是否需在橋上設(shè)置消火栓并沒有明確的規(guī)定。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號：TU99