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淺談城市綜合管廊建設的思考

介紹了城市綜合管廊的概念和我國綜合管廊建設的背景,就建設城市綜合管廊的必要性進行了分析,闡述了綜合管廊建設的特點,并提出了建設綜合管廊急需解決的問題,從而制定出行之有效的實施方案,合理規劃綜合管廊,為今后的綜合管廊建設提供參考。國外大城市在建設中已普遍采用地下綜合管廊、地下污水處理廠、地下電廠以及其他一些城市防災設施。其總趨勢是將有礙城市景觀與城市環境的各種城市基礎設施全部地下化。球墨管地下空間利用規劃是以地鐵規劃和市政基礎設施規劃為先。

在國外,鋪設地下綜合管廊是綜合利用地下空間的一種手段和開端。某些發達已實現了將市政設施的地下供、排水管網發展到地下大型供水系統,地下大型能源供應系統,地下大型排水及污水處理系統,地下生活垃圾的、處理和回收系統,與地下軌道交通和地下街、地下城相結合,構成了一個完整的地下空間綜合利用系統。從我國目前城市發展的現代化水平看,各地政府大力提倡開發地下空間,球墨鑄鐵管廠家用來緩解城市日益增長的土地資源緊缺的問題。城市綜合管廊作為城市的“生命線”,首當其沖被地方政府作為地下空間利用的有效措施。

建設綜合管廊已成為一種發展趨勢,已在多地區提出規劃建設相當規模的地下綜合管廊項目,從而解決“拉鏈路”問題,創造可觀的社會效益和環境效益。一、城市綜合管廊概述城市綜合管廊也稱綜合管廊,即在地下建造集約化隧道,集電力、通信、燃氣、給水、中水等兩種及兩種以上的市政管線于一體,同時設置專門的檢修口、吊裝口和監測控制系統。地下綜合管廊通過統一規劃、設計、施工和維護,建于城市地下,用于鋪設市政公用管線,其包括干線綜合管廊、支線綜合管廊和電纜溝。

其中干線綜合管廊一般設置于機動車道或道路中央下方,球墨鑄鐵管價格采用獨立分艙敷設主干管線的綜合管廊,不服務于終端用戶;支線綜合管廊一般設置在道路兩側或單側,采用單艙或雙艙敷設配給管線,直接服務于臨近地塊終端用戶的綜合管廊;電纜溝是封閉式不通行、蓋板可開啟的電纜構筑物。地下綜合管廊按施工方法劃分為暗挖法綜合管廊、明挖法綜合管廊和預制拼裝綜合管廊球墨鑄鐵管。暗挖法綜合管廊一般適合于城市中心區或深層地下空間中的綜合管廊建設;明挖一般分布在道路的淺層空間;預制拼裝則適合于新城新區或類似硅谷、中關村等的現代化工業園區,城市中的大型會展中心等現代的城市新型功能區。

綜合管廊的構成包括管廊本體、標準斷面、管廊支線、管線接頭井、附設物件、進出人孔、搬運檢修口(投料口)、換氣口(管廊內設溫、濕度調節儀)、有害氣體排出口、自然及強制換氣口、附屬設施(排水、換氣、照明設施)以及防災安全設施。城市綜合管廊作為城市“生命線”,對地下管線設施的保護作用尤其明顯,提升了城市供給的安全性;集約化的設計理念有效地利用了道路下的空間,節約了地下空間資源,也杜絕了各專業管線分別不定期開挖,對道路通行和周邊環境造成的影響,解決了“拉鏈路”問題,產生了明顯的社會效益和環境效益;同時,地下綜合管廊也可結合人防工程作為城市基礎設施一并考慮

二、綜合管廊建設的必要性 道路反復施工影響交通傳統的道路工程建設流程通常是先進行道路主體施工,隨后進行其他管道工程施工。在后期管道施工過程中往往需要對原道路進行一定的圍擋,阻礙交通通暢。對于一些道路工程已經完善的老城區,管道工程規劃滯后于工程技術發展,對于一些后期建設管道( 如中水管、直飲水管、天然氣管等) 由于路由緊張,需埋設在車行道下,施工時會造成道路斷交。另外,車行道下一些已建管道維修時也需要對道路進行破除。

在車流量密集,城市擁堵現象嚴重的今天,占道施工會對人民出行造成極大影響,也會給城市造成一定的負面影響,大幅降低城市宜居性。 管線敷設混亂難以管理我國的歷史條件決定著我國工程技術在發展過程中存在著許多不可避免的問題。由于我國工業起步較晚,早起工程技術水平不高,在工程建設和規劃方面存在著工程資料不齊全,缺乏整體規劃的問題。這就直接導致了我國地下管道敷設混亂,許多管線在施工時由于技術和管理水平低下而未能按照規劃設計施工。

在多重因素的作用下,使得地下管道工程錯綜復雜,后期施工和維護困難,經常會因基礎資料不齊全而導致施工過程中將現狀管道損壞,嚴重影響周邊居民及工礦企業的生產生活。 管道老化維修困難改革開放已經走過 30 多個年頭,我國基礎設施建設也在這 30 年中迅猛發展。隨著時間的推移,許多地下管道工程已經出現老化損壞的現象。經濟的快速發展也使得城市人口在短時間內大幅增加,管道負荷快速加重,有些地區已經出現了管道負荷不足的現象。但我國管道工程基本上都采用直埋方式敷設,后期維修及改擴建不僅涉及管道工程,同時還需要涉及道路工程、綠化工程等相關工程,手續復雜,浪費嚴重,嚴重制約著基礎設施的發展與建設。

地下空間亦趨緊張在我國經濟發展的同時,我國工程技術水平也在不斷發展,人民生活水平不斷提高,這就對基礎設施建設有著更多的要求。隨著軌道交通的快速發展,中水、直飲水等新型管線不斷敷設,直接導致地下空間嚴重不足,制約著城化的發展,這就需要有一個更加集中的方式來統籌建設各種管道,實現線下空間的高效利用。三、綜合管廊建設的特點基于諸多現實問題,綜合管廊的建設迫在眉睫。但我國正處在經濟發展轉型期,面對著經濟下行、產業結構調整等重大問題,對綜合管廊建設不能采用原有的粗獷式工程建設模式進行。

3 更加合理規劃綜合管廊綜合管廊的規劃要站在一個新高度認真考慮,從全局出發,充分結合新常態下的現實特點,因地制宜的制定具有地方特色,符合地方實際情況的科學規劃方案。例如對于一些地勢高低起伏,排水系統清晰的區域,綜合管廊設計可以與排水管涵相結合,將能源管線、給水管線與排水管線合建,按照地勢起伏合理劃分排水系統,不僅能夠增大排水系統負荷,還能夠實現其他管線入廊,并且能夠解決管廊本身排水問題,經濟合理。而在一些地勢相對平坦的地區,排水管線則需要單獨建設,這樣可以有效避免因排水管線坡度變化而導致管廊整體的高程降低,有效減少土方作業,進而減少工程投資。

在管廊布置方面,應將管廊布置在城市主要道路下方,這樣可以減少因管道維修與建設引起的占道施工問題,有效避免城市道路擁堵發生,使城市更加宜居。3 更加經濟建設綜合管廊在新常態下,對基礎建設投資需要更加行之有效,強調專項資金的利用率與回報率。體現在綜合管廊建設方面來說,主要分為以下幾個方面:(1)要綜合考量綜合管廊建設的必要性,對于一些規劃合理,設施完善的區域,可以暫緩實施綜合管廊建設。(2)規劃設計充分考慮管廊運行成本,有些區域中管線復雜,存在多種能源、工業管線,如將這些管線都放入綜合管廊內,會造成管廊分艙過多,運行管理成本高等問題,因此需要將一些管線架空或直埋敷設。

(3)管廊建設充分考慮施工成本,在新常態下工程建設更加要求節能、高效與經濟,在管廊建設時應盡量采用如盾構法等新技術,新方法,在提高建設施工安全性的同時,有效降低管廊基建成本,提高基礎建設資金的利用率。3 更加科學管理綜合管廊綜合管廊的后期維護與管理有著十分重要的意義,管廊的科學管理,有效利用,可以實現綜合管廊的健康經濟循環。在新常態下,資金流轉有著重要意義,基礎設施建設不僅需要具備其社會價值,還要體現出經濟價值的存在。

綜合管廊建成后,后期管線入廊需要收取合理的建設費用與后期維護費用,并有相關政策法規扶持,使原規劃管線順利入廊,避免出現管廊空置管線依舊直埋的現象。同時,管廊的后期運行管理也需要專業高效,運行部門需要具備很強的專業素質,能及時處理管廊運行過程中出現的故障,同時能科學有效的對管廊中的設備設施進行日常維護,保證管廊的高效運轉,解除管廊中管道所屬單位對運行維護的后顧之憂。四、綜合管廊建設存在的問題 綜合管廊建設周期長,短期內效果不明顯綜合管廊建設投資巨大,施工程序復雜,因此在短時間內難以實現區域內管廊規劃。

隨著我國經濟下行壓力的不斷增加,基礎設施建設資金投資也相應減少,加之綜合管廊建設工期較長,這就使綜合管廊的功能不能在短期內發揮。而在管廊建設的同時,其他基礎設施建設也在進行中,這就存在許多管線需要在直埋幾年內二次建設的可能,增加了管線建設單位投資,造成不必要的浪費。同時,由于綜合管廊未形成一定規模時,難以體現其便利性,且運行人員使用率低,人工成本相對偏高。這些問題在新常態中將會體現的尤為明顯,進而可能進一步制約綜合管廊資金回收狀況,阻礙綜合管廊健康發展。

綜合管廊豎向空間大,與其他設施沖突綜合管廊是在近幾年快速發展起來的,而在這之前許多區域已經有了較為完善的豎向規劃設計,為管廊預留的空間十分有限。在一些地鐵發達地區,尤其是地勢較為平坦,且區域內水系較少的區域,由于雨水管道排出口較少,管道流量大,使得管道管徑很大,埋深也較深,導致其地下空間十分緊張。而綜合管廊設計時既要避開地鐵、地道等地下軌道交通設施,又要與排水管道等直埋管道做好豎向協調,增加了綜合管廊建設的難度。

此外,綜合管廊設計時還可能與一些建筑物的地下空間以及道路基礎相沖突,造成建筑物與道路的不均勻沉降等隱患。 綜合管廊建設復雜,對施工要求高綜合管廊建設屬于地下工程,其埋深大、結構復雜也對施工提出了較高的要求。對于一些規劃區域,綜合管廊建設可以采用支撐明開的方式實施,但是由于基坑較深,往往存在著許多不良地質,給施工造成一定難度。對于建成區的管廊建設,為減少對交通工程的影響,通常采用非明開施工來實施,而管廊在設計時通常是接近方形的異形結構,不能采用方便快捷的盾構法、頂進法進行施工,增加了施工難度,也相應延長了施工工期。

同時管廊建設還需要考慮對周圍建筑物的影響,施工危險大,對施工人員素質要求高,能夠勝任的施工單位有限,影響建設進度。五、推進綜合管廊建設發展的思考與建議5 強調規劃先行要改變以往城市建設“重建設、輕管理”的局面,按照“先規劃、后建設”的原則,在地下管線普查的基礎上,統籌各類管線實際發展需要,強調規劃先行,加強地下空間的規劃控制和引領作用[6]。 加強地下空間總控遵照“0~60m”地下空間的總控要求,統籌考慮人防空間、地鐵、地下隧道、綜合管廊、地下車行系統、地下車庫、地下商業街等各類城市地下設施的建設,滿足各類城市地下空間開發活動的需求,并做好適當的規劃預留。

5 結合需求,因地制宜,規劃好綜合管廊總布局根據城市發展的多樣性,做好以下幾方面管廊布局。一是結合城市新區、各類園區、開發區建設開展地下綜合管廊;二是結合老舊城區改造、道路改造,統籌安排地下綜合管廊;三是結合軌道交通和地下綜合體開發,同步建設地下綜合管廊;四是結合既有地面城市電網、通信網絡等架空線入地工程,同步建設地下綜合管廊。 做好規劃銜接目前地下綜合管廊建設全面展開,有些建設已超前于規劃。對于新建區域要加強綜合管廊專項規劃的制定,對于已建成區規劃要及時跟進,與現有管線實際狀況及規劃結合,調整制定綜合管廊專項規劃。

避免出現綜合管廊建設與其他規劃銜接不上,與既有線銜接不上,與管理政策銜接不上,建設完成了而運行不起來等問題。確保綜合管廊建設中規劃的指導作用。加強技術創新研究BIM技術、預制裝配式施工技術、盾構施工技術、基于GIS的信息化平臺技術、綠色節能技術和標準化體系建設在綜合管廊的推廣應用,將大幅提高綜合管廊設計、施工、運維的質量和效率。5加強標準化建設標準化有利于穩定和提高設計、產品、施工和運營管理的質量,是實現科學管理,提高管理效率的基礎。

綜合管廊標準化包括設計、產品和施工的標準化,其中設計標準化可從總體設計、結構工程、專業管線、附屬設施等四個方面開展。發揮BIM技術的優勢BIM技術是通過三維立體展示方式,在設計、施工及運營管理全過程中全方位模擬地下綜合管廊,并通過方案模擬、深化設計、管線綜合、資源配置、進度優化和虛擬漫游等,大幅提高設計、施工和運維的質量和效率,從而實現經濟和工期效益。5.3加快智慧管廊技術研究和應用以地理信息系統為基礎,將監控與報警各個分離的子系統有機地集成在一個相互關聯、統一和協調的系統之中,以形成具有信息匯集、資源共享及優化管理等綜合功能的系統,實現信息及時交換,共建共享、動態更新。

與數字化城市管理系統和智慧城市相融合的管廊統一管理平臺實現信息匯集、資源共享、安全監控、應急決策的智能化自動化等綜合功能。5.2推廣預制拼裝管廊的應用預制拼裝結構綜合管廊是將管廊結構拆分為若干預制管片,運至現場拼裝,通過特殊的拼縫接頭構造,使管廊形成整體,達到結構強度和防水性能等要求。預制的綜合管廊能夠有效控制質量,不受季節及氣候的影響,具有施工效率高、工期短、對周邊環境影響小的優點,彌補了傳統現澆施工方式的不足。

5.2.5加強盾構管廊技術的研究和應用盾構施工可有效解決舊城區、開挖施工難度大、地下管線多、道路交通繁忙等路段綜合管廊建設難的問題,尤其適合與地鐵同步的綜合管廊建設。要加強相關研究,確保盾構管廊技術在管廊建設中應用的安全可行性。5.2.6加強低碳節能技術的研究和應用加強低碳節能技術在綜合管廊中的應用,如采用改善管廊運行環境的采光防盜吊裝蓋板裝置、可垂直開啟的采光逃生裝置、無管網非儲壓自動滅火技術、消聲節能通風裝置等。5.2.7加強雨污水管重力管道、燃氣管道進廊技術研究。

應因地制宜,重點分析論證這些管線入廊的可靠性、廊內設置形式、設計和驗收標準、防災安全措施以及運行維護的方法等,考慮工程投資與運行管理的問題,研究排水管倒虹吸技術在管廊中的適用性,以減少重力管道深度對造價的影響。研究燃氣管道維護更換時對管廊設計及管理的要求等。六、結語城市地下綜合管廊建設符合新型城鎮化要求,是我國經濟和城市發展到一定階段的必然結果。應充分發揮規劃先行、科技創新的引領作用,加快綜合管廊的標準化、規范化、市場化,提高市政公用基礎設施建設和服務的現代化水平。

雖然目前綜合管廊的建設、管理機制還不十分完善,但隨著經驗的不斷總結,新機制運行的不斷實踐,在未來的城市建設中綜合管廊必將發揮更大的作用,為城市的可持續發展創造條件。

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