城綜合管廊案例分析

1、城市綜合管廊案例分析 以吉首市高鐵片區(qū)金坪路綜合管廊設(shè)計(jì)為例，介紹了入廊管線種類、跨河段管廊 處理方案、 管廊分支引出方式、 交叉口形式、 管廊施工工藝、 支吊架和管廊錨固連 接方式等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為綜合管廊在我國山地城市推廣建設(shè)提供參考。1、工程概況 金坪路位于吉首市高鐵片區(qū)，規(guī)劃為城市主干道。高鐵片區(qū)位于吉首市乾州東南 部，主要功能定位為“經(jīng)濟(jì)新區(qū)、產(chǎn)業(yè)基地、生態(tài)片區(qū)” 。道路通行區(qū)屬于構(gòu)造剝 蝕溶蝕丘陵區(qū)， 主要為寒武系碳酸鹽巖構(gòu)成的丘陵地貌工程， 相對高差較大， 道路 最高設(shè)計(jì)標(biāo)高274.7 m,最低設(shè)計(jì)標(biāo)高200.7 m；地形相對復(fù)雜，依次通過萬溶江、 跳巖河、焦柳鐵路、X047縣道

2、、聯(lián)合村深溝。工程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括道路、橋梁、綜合管廊、 道路排水、 道路照明等。 其中綜合管廊設(shè)計(jì)主要包括管廊工藝、 結(jié)構(gòu)及 附屬工程（消防、供電及照明、監(jiān)控、通風(fēng)、排水）等。2、設(shè)計(jì)問題探討2.1 入廊管線種類 根據(jù)吉首市各管線專項(xiàng)規(guī)劃，設(shè)計(jì)道路下主要管線有電力電纜、通信管線、給水 管、再生水管、燃?xì)夤?、污水管、雨水管等，就上述管線進(jìn)行入廊分析。（ 1）電力、通信、給水、再生水管道。電力、通信、給水、再生水管道維修次數(shù) 多，將其納入綜合管廊經(jīng)濟(jì)合理， 目前國內(nèi)外相應(yīng)技術(shù)比較成熟， 本次設(shè)計(jì)均收納 至廊內(nèi)。（2）燃?xì)夤艿?。目前我國城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范 （GB50838-2015 ）是允

3、許燃?xì)夤艿肋M(jìn)入綜合管廊的， 但應(yīng)在獨(dú)立艙室內(nèi)敷設(shè)， 并采取多種措施， 確保管線 的安全可靠運(yùn)營3)排水管道。對排水管道是否入廊，主要基于以下考慮：一是排水管道為重力 流，若排水管道坡度與道路坡度不一致， 會(huì)導(dǎo)致綜合管廊埋設(shè)深度加大， 增加工程 投資；二是排水管道口徑較大， 將增大綜合管廊斷面尺寸， 同樣增加工程投資； 三 是由于污水管自身會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體的特點(diǎn)， 管廊內(nèi)相應(yīng)增加硫化氫、 甲烷、氧 氣等氣體的環(huán)境監(jiān)測，增加了造價(jià)、運(yùn)行成本，增大了管理復(fù)雜程度。( 4)方案比選。根據(jù)入廊管線種類，提出兩種方案：方案一只考慮電力、通信、 給水、再生水管線入廊；方案二所有管線均入廊，見圖1，圖 2。

4、主體結(jié)構(gòu)造價(jià)：方案一為24 200元/m,方案二為49 600元/m。在遵循當(dāng)?shù)鼐C合管廊規(guī)劃的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)綜合管廊收納管線種類為電力、 通信、給 水、再生水管線。2.2 管廊平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)(1)管廊平面。本工程道路有 4.0 m中分帶，將綜合管廊布置在中分帶下，由于 中央分隔帶較寬, 有灌木遮擋, 通風(fēng)口等節(jié)點(diǎn)設(shè)置不影響道路美觀, 同時(shí)通風(fēng)口等 節(jié)點(diǎn)設(shè)于管道正上方，綜合管廊構(gòu)造較簡單，節(jié)點(diǎn)造價(jià)較低。( 2)管廊縱斷面。一般綜合管廊應(yīng)盡量減少覆土高度，以降低造價(jià)和施工難度。本次設(shè)計(jì)管廊考慮到各市政工程過路管線的敷設(shè)要求，管廊覆土一般按照2.02.5 m 控制，局部按照實(shí)際加深或減少覆

5、土厚度。設(shè)計(jì)坡度力求同道路坡度一致， 最小坡度 0.5，最大坡度 5.6。( 3)管廊橫斷面。綜合管廊橫斷面尺寸的確定主要考慮以下幾個(gè)因素：管道的種 類和數(shù)量、 管道的安全距離、 管道敷設(shè)維護(hù)操作空間、 人員通行空間、 工程經(jīng)濟(jì)性 等。設(shè)計(jì)將10 kV電力管、DN500給水管置于一側(cè)，通信管、 DN300再生水管置于 另一側(cè)，斷面尺寸2.7 m X2.8 m，見圖12.3 相關(guān)節(jié)點(diǎn)處理方案2.3.1 過河穿越方案 本工程道路依次穿越萬溶江、跳巖河、焦柳鐵路、X047 縣道、聯(lián)合村深溝，均通過橋梁的形式穿越，橋梁段道路縱坡如圖3圖5所示?？梢钥闯?，山地城市與平 原城市相比，河道底或深溝底同道路設(shè)

6、計(jì)標(biāo)高差較大，最深處達(dá)25 m 以上。根據(jù)城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范 4.2.5 條，道路與鐵路或河流的交叉處，宜采 用綜合管廊。本工程綜合管廊穿越河道提出下穿河道方案、上跨河道方案和管線 直埋方案。以穿越萬溶江為例，各方案優(yōu)缺點(diǎn)見表 1。表 1 通過對比， 管廊下穿河道、 上跨河道施工難度較大， 造價(jià)較高， 不一定適合山 地城市。 而管線直埋的方式隨橋敷設(shè)， 優(yōu)勢明顯。 通過橋梁兩側(cè)端井， 可方便管線 在廊內(nèi)、外轉(zhuǎn)換及人員檢修進(jìn)入。隨橋直埋管線檢修維護(hù)只需局部打開橋梁人行 道板即可實(shí)現(xiàn)。2.3.2 管廊分支引出方式分支引出原則 經(jīng)同業(yè)主及相關(guān)市政管線單位充分溝通后確定本次設(shè)計(jì)支管引出原則。給水

7、管：每隔冬120 m的距離，設(shè)置DN150市政消火栓引出管，每隔冬 300 m的距離，設(shè)置DN300給水支管；再生水管：每隔 200 m左右的距離，預(yù)留再生水支管；電力、通 信管線：每隔 200 m 左右的距離，引出電力、通信支管。分支引出方式 對于管廊分支引出，目前通常有支廊引出和管線直埋引出兩種方式。支廊引出：支廊與主廊形成立體十字交叉口。為滿足支廊和直埋排水管道交叉問 題，支廊道一般位于下層， 主廊道位于上層。 支廊需同步考慮通風(fēng)問題， 一般在支 廊的端頭設(shè)置自然進(jìn)風(fēng)口 管線直埋引出： 管廊分支引出口處局部加寬、 加高， 管線從管廊雙側(cè)側(cè)墻出廊， 與 預(yù)埋的過路套管銜接，并接至各類管線預(yù)

8、留支井內(nèi)，供道路兩側(cè)地塊需求。兩種方式特點(diǎn)見表 2。管線直埋引出方式在不更換、 不增加套管的情況下， 無需開 挖路面，埋設(shè)深度較小， 具有石方開挖量小、 工程投資少、 施工周期短的優(yōu)點(diǎn)。 在 多次征求業(yè)主及專家意見后，本工程采取管線直埋的方式分支引出。需要注意的 是，分支引出管線規(guī)模需預(yù)留充分， 避免日后翻挖道路； 分支引出管線定位及標(biāo)識 應(yīng)清晰明確，以避免誤挖。2.3.3 交叉口形式 綜合管廊交叉口的設(shè)置主要需要考慮兩條道路綜合管廊交叉的問題，包括管廊和 管廊交叉的結(jié)構(gòu)形式以及管線與管線交叉的交匯方式。交叉口形式、 大小、高度由相交管廊內(nèi)管線數(shù)量、 尺寸、 交互方式?jīng)Q定。 一般遵循 以下規(guī)則

9、：節(jié)點(diǎn)處市政管線多做上跨下穿處理，并保證管線敷設(shè)安裝及人員維 護(hù)操作空間；規(guī)模較大的管廊優(yōu)先考慮直接通行；不同形式的艙室之間不聯(lián) 通，并設(shè)置夾層，夾層設(shè)置應(yīng)保證不同艙室各防火分區(qū)的完整性。十字交叉口平面交叉方式如圖 6 所示。交叉口采用加寬加高斷面的方式為管線提 供通道。 管線通過分層敷設(shè)的方式來滿足管線交錯(cuò)、 跨越的安裝要求。 所有纜線在 節(jié)點(diǎn)頂板下敷設(shè)，給水管線采用倒虹形式敷設(shè)于節(jié)點(diǎn)地面以下管道夾層內(nèi)。交叉 口處下層管廊最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)置集水坑。十字交叉口立體交叉方式如圖 7 所示。上層管廊采用直線形式，下層管廊采用倒 虹形式下穿直線管廊。管廊交叉處通過爬梯及自動(dòng)液壓井蓋相連，以便于維護(hù)人 員上

10、下穿越。相交處管廊板面根據(jù)需要預(yù)留孔洞，滿足管道上下穿越、連接的要 求。交叉口處下層管廊最低點(diǎn)須設(shè)置集水坑。兩種交叉方式對比見表 3。 為便于管線交叉處理及防火分區(qū)獨(dú)立，綜合管廊交叉口采用上下雙層的立體交叉 結(jié)構(gòu)，上下層管線通過連通孔溝通。連通孔采用耐火極限達(dá) 3 h 以上的防火材料 嚴(yán)密封堵。上下層管廊設(shè)置 1 mx 1m人孔。人孔上覆耐火極限 3 h的中間層防火 蓋板。2.4 施工工藝選擇 綜合管廊主體一般采用現(xiàn)澆施工或預(yù)制成品拼裝施工， 其特點(diǎn)見表 4?，F(xiàn)澆施工造 價(jià)較低，但因基坑支護(hù)時(shí)間長， 在施工過程中存在一定的安全隱患。 預(yù)制成品拼裝 施工造價(jià)稍高， 但施工工期較短， 對現(xiàn)狀道路影

11、響小， 成品質(zhì)量有保證， 接頭和墻 體防水性能好， 內(nèi)壁光滑。 金坪路建設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)緊迫， 綜合考慮工程施工周期、 基 坑支護(hù)安全、管廊防水性能等影響因素，綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)段優(yōu)先選用預(yù)制結(jié)構(gòu)拼裝 施工。節(jié)點(diǎn)部分由于尺寸多樣，從節(jié)省模具造價(jià)出發(fā)，采用現(xiàn)澆施工。2.5 支吊架和管廊錨固連接方式 綜合管廊支吊架和管廊錨固連接方式一般有兩類，一類為管廊結(jié)構(gòu)施工完成后以 錨栓形式連接； 另一類為管廊結(jié)構(gòu)施工完成前預(yù)埋連接件。 預(yù)埋件有板式預(yù)埋、 預(yù) 埋螺套和預(yù)埋槽道等形式。早期綜合管廊支架一般是在管廊結(jié)構(gòu)施工完成后， 打錨栓連接。 會(huì)帶來如下問題： 鉆孔破壞混凝土結(jié)構(gòu)， 損害混凝土配筋， 影響結(jié)構(gòu)安全； 管廊

12、埋在地下， 鉆孔可能 導(dǎo)致其地下水滲透、 裂紋、 漏水；鉆孔安裝時(shí)效率低下， 經(jīng)常發(fā)生孔位偏差， 施工 質(zhì)量無法保證； 鉆孔使廊內(nèi)粉塵量過大， 不利于工人施工安全。 而預(yù)埋連接件可避 免后打螺栓連接方式帶來的問題。 管廊內(nèi)管道規(guī)模按遠(yuǎn)期規(guī)劃預(yù)留，為方便后期管道安裝，本次設(shè)計(jì)采用預(yù)埋槽道 的形式，如圖 8，后期安裝可靈活調(diào)節(jié)管道支架間距位置。3、小結(jié) 結(jié)合本工程案例，對山地城市綜合管廊相關(guān)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行如下總結(jié)：（ 1）關(guān)于排水和燃?xì)夤艿朗欠袢肜?，?yīng)因地制宜，結(jié)合工程實(shí)際確定，不可不加 分析，一味機(jī)械入廊。（ 2）山地城市綜合管廊遇到河道及深溝，相對高差較大時(shí)，可采用直埋方式隨橋 敷設(shè)，以降低工程難度及造價(jià)。（ 3）管廊分支引出選擇直埋套管的形式，在山地多石方的城市有施