既有居住小區(qū)管道共同溝技術(shù)探討

既有居住小區(qū)管道共同溝技術(shù)探討摘要：針對(duì)既有居住小區(qū)管線存在的問題進(jìn)行分析，提出小區(qū)共同溝的思想及建造形式，并將既有居住小區(qū)共同溝的建設(shè)及改造成本與傳統(tǒng)直埋敷設(shè)的管道成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。分析其優(yōu)勢(shì)及小區(qū)共同溝的應(yīng)用的可行性。關(guān)鍵詞：既有小區(qū)、共同溝、直埋管道、經(jīng)濟(jì)性分析隨著城市化進(jìn)程的加快，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)以及人民生活水平的不斷提高，老舊小區(qū)的更新改造問題口益受到矚目。由于建成年代早，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和配套指標(biāo)普遍偏低，管線老化、配套不齊等問題突出，因此針對(duì)舊居住小區(qū)管線進(jìn)行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前存在諸多問題主要有：既有居住小區(qū)多采用管道直埋敷設(shè)，熱力管道老化，需要不斷進(jìn)行改造，運(yùn)行及維護(hù)成本較高。弱電管線布置凌亂，規(guī)劃較差，明線拉設(shè)，隨意性強(qiáng)。公共設(shè)施的產(chǎn)權(quán)不清，破壞和毀壞的現(xiàn)彖嚴(yán)重而且沒有專門的管理單位進(jìn)行規(guī)劃和協(xié)調(diào)管理。部分小區(qū)采用地溝的形式，多半通行溝已無法用，空間小，地溝的枳水嚴(yán)重，此外一些供暖系統(tǒng)，相對(duì)陳舊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單需要對(duì)其改造，上下水管線水渾濁現(xiàn)彖嚴(yán)重等問題。為了解決既有小區(qū)的管線問題，結(jié)合目前共同溝技術(shù)的應(yīng)用情況，提出適合既有小區(qū)改造的共同溝模式來更好的服務(wù)居民。1?共同溝技術(shù)所謂共同溝，就是“地下城市管道綜合走廊⑴”即在城市地下建造一個(gè)隧道空間將市政、電力、通訊、燃?xì)?、給排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修II、吊裝II和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理。1.1小區(qū)共同溝的設(shè)計(jì)思想目前小區(qū)的管道布置多采用直埋敷設(shè)，而進(jìn)行人面積的共同溝技術(shù)進(jìn)行改造其造價(jià)較高，因此可結(jié)合目前小區(qū)管線的特點(diǎn)以及目前部分小區(qū)采用地溝的形式，在普通埋地?zé)崃軠系幕A(chǔ)上，以通行地溝和半通行地溝及不通行地溝的尺寸為基本模式，將多種不同的管線進(jìn)行同溝敷設(shè)，根據(jù)入溝管線的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求對(duì)各管線的特征采取相應(yīng)的技術(shù)措施，克服其間相擾矛盾，保障管線正常運(yùn)行，并求得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而更有效的服務(wù)于既有居住小區(qū)。1.2共同溝收容管線原則共同溝內(nèi)管線的收容必須征得各管線單位同意后進(jìn)行規(guī)劃，并采取妥善的防范措施。各類管線收容原則⑴具體如下：電力及電信：電力與電信管線在綜合管溝內(nèi)可以變形、靈活布置、不易受綜合管溝斷面變化限制的優(yōu)點(diǎn)，此外電力，通訊電纜最容易受到外界破壞的城市管線，這兩種管線基本上是可兼容同一室，但需注意電磁感應(yīng)干擾的問題。煤氣：對(duì)于煤氣管線是否收容于共同溝內(nèi)，近年來頗受爭(zhēng)議，如規(guī)劃考慮收容在共同溝內(nèi)，應(yīng)以獨(dú)立于一室為原則，必須特別規(guī)劃設(shè)計(jì)防災(zāi)安全設(shè)施。自來水管：一般情況下可納入管溝，可以克服管線漏水及外界因素引起的自來水管子爆裂，還可以為管線的擴(kuò)容提供必要的彈性空間。但收容時(shí)必須考慮到施工、維修管理、管線材料換裝等問題。雨污水管線：污水管會(huì)產(chǎn)生一些有毒、易燃的氣體，入溝的話會(huì)增加共同溝的造價(jià)，若將污水管納入管溝，其建設(shè)費(fèi)用人。雨水管入溝也需要布置相關(guān)的加壓措施、泵站等，耗資大，且技術(shù)難度大，因此這不推薦入溝。熱水管道：熱水管道壓力人，管材需要外套保溫層，但一般直埋管道會(huì)受到一定的腐蝕，把熱水管道入溝可以有效的延長(zhǎng)其使用的壽命，且入溝為其擴(kuò)容提供空間。燃?xì)夤芫€：由于燃?xì)庵甭褚鸬娜細(xì)獗咽鹿蕰r(shí)有發(fā)生，若入溝可以減少類似事情的發(fā)生，也減少道路的反復(fù)開挖，但其安全管理和安全維護(hù)的費(fèi)用高于直埋管道，人部分燃?xì)夤艿廊霚隙际仟?dú)立一室進(jìn)行設(shè)置。分析舊居住小區(qū)的管線特點(diǎn)，由于排水管道雨污水管線設(shè)計(jì)的特殊要求，不采用其入溝。另外，燃?xì)夤艿溃捎谛^(qū)涉及到的共同溝形式空間小，且管線自身入溝安全管理及安全維護(hù)成本要高，可以采用不入溝。因此，小區(qū)共同溝推薦入溝方案：電力、電訊、給水、熱力管道入溝敷設(shè)。1.3共同溝建造形式根據(jù)共同溝的特點(diǎn)及建造形式可分為干線共同溝、支線共同溝、纜線共同溝，再結(jié)合現(xiàn)有目前地溝形式的通用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，把兩者統(tǒng)一設(shè)計(jì)一種適合小區(qū)綜合管溝形式的小區(qū)共同溝方案。干線共同溝：一般設(shè)置于主道路中央下方，結(jié)構(gòu)斷面尺寸大、覆土深、系統(tǒng)穩(wěn)定且輸送量大不直接供給用戶。一般收容通信、電力、燃?xì)?、給水、熱力、雨水及污水等管線?？刹捎猛ㄐ泄餐瑴夏Ｊ?，以現(xiàn)有的通行地溝尺寸及模式進(jìn)行參考和規(guī)劃，設(shè)計(jì)出適合小區(qū)使用的共同溝形式，見圖1.支線共同溝：是位于干線共同溝及直接用戶之間的輸送共同溝.其中容納各種管線的支線，支線再以接戶線提供用戶，一般建設(shè)于兩側(cè)人行道下，主要收容通信、有線電視、電力、燃?xì)?、自來水、熱力等直接服?wù)的管線，有效斷面較小、可采用半通行共同溝模式，以現(xiàn)有的半通行地溝尺寸及模式進(jìn)行參考和規(guī)劃，設(shè)計(jì)出適合小區(qū)使用的支線共同溝形式見圖2。在上述形式中預(yù)留了中水管道，以滿足小區(qū)以后的規(guī)劃和設(shè)計(jì)的要求，對(duì)于南方的小區(qū)不涉及到冬季的采暖,

故其熱力管道不入溝，參照重慶某小區(qū)⑷的設(shè)計(jì)，可采用下面的的設(shè)計(jì)形式:纜線共同溝：此類共同溝是僅將各類電線、電纜（如電力線、通信線等）、有線電視等集中1201000/10L0091201000/10L0091001240設(shè)置在一起直接供應(yīng)給終端用戶?？臻g斷面較小、埋深淺、施工費(fèi)用較少，可采用不通行共同溝模式，以現(xiàn)有的通行地溝尺寸及模式進(jìn)行參考和規(guī)劃，在溝的上面設(shè)置蓋板，從而設(shè)計(jì)出適合小區(qū)使用的共同溝形式。圖5纜線共同溝斷面設(shè)計(jì)（mm）2?共同溝經(jīng)濟(jì)分析2」共同溝的工程項(xiàng)目費(fèi)用工程項(xiàng)目費(fèi)用是指建設(shè)運(yùn)用于某工程或技術(shù)項(xiàng)目產(chǎn)生效益過程所支付的貨幣金額。根據(jù)聶永平提出的共同溝的建設(shè)成本包括內(nèi)部成本和外部成本⑴。其中內(nèi)部成本是指共同溝的建設(shè)與管理維護(hù)成本，而外部成本則指共同溝施工時(shí)對(duì)周I制壞境造成影響的成本?？偟膬?nèi)部成本可用公式進(jìn)行計(jì)算：w=w/?t+wZz.+wh.（1）A7其中：Wh廣是主體工程造價(jià)；Why是維護(hù)費(fèi)用；W%-是管線遷移費(fèi);(10)(10)在共同溝設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，其運(yùn)行維護(hù)費(fèi)可用表示為:(2)(2)式中：c】-年維護(hù)費(fèi)，元/ym;r-共同溝的設(shè)計(jì)壽命，y;/-預(yù)計(jì)施工年限,y;L-共同溝的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，m;外部成本，包括對(duì)城市正常交通秩序的沖擊及道路路面的破壞，但這種影響只發(fā)生在施工階段。相對(duì)于管線傳統(tǒng)直埋方式只是一種短期的影響。道路開挖對(duì)城市正常交通秩序的沖擊成本：兀=[2C<A<-1>/N]2x^xDUR（3）式中:心單向車道數(shù);c-每車道高峰流量（v/h*車道）；DUR-管線施工的平均周期：h；p-每車每小時(shí)的貨幣價(jià)值，元/h;(4)道路開挖所造成的道路破壞成本為：(4)Rc=AM式中：A-平均每次道路開挖的面枳，m2;M-道路重鋪的造價(jià)，元/m2;即每次道路挖掘造成的外部成本為：Xa"V?總的外部成本為:4-(6)4-式中：r/ln（l+r）-資金流的轉(zhuǎn)換因子。共同溝的建設(shè)總成本由內(nèi)部成本和外部成本組成即:(7)c=IV+Be=Wht+Wli,+Mi}+Be(7)據(jù)上述共同溝各種運(yùn)行成本和費(fèi)用的分析，一般共同溝的的使用壽命是50-75年，其中建設(shè)lkm共同溝的內(nèi)部的建設(shè)費(fèi)用人約是6321102.5元，而共同溝的建設(shè)期通常是2-4年，即共同溝的設(shè)計(jì)壽命R為50年，預(yù)計(jì)施工年限/為2年，其設(shè)計(jì)長(zhǎng)度L為1000m,共同溝的年維護(hù)管理費(fèi)約為830元/m,則可計(jì)算其運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用為16593.62元每年。對(duì)于建設(shè)共同溝對(duì)道路造成的沖擊成本的計(jì)算，由于該共同溝的建造是在既有居住小區(qū)內(nèi)，設(shè)小區(qū)內(nèi)單行車道數(shù)為2,每車道高峰流量按150（v/h*車道）計(jì)算，每車每小時(shí)的貨幣價(jià)值定為50元/h，工期為2d,以及每次開挖道路lm需破路面2,滬計(jì)算，則需1994元/m,由以上公式計(jì)算出共同溝的外部成本總計(jì)2354000元，故可估算出建設(shè)lkm小區(qū)共同溝的總費(fèi)用約合8691696.12元，即8691.7元/m°2.2常規(guī)直埋管道的費(fèi)用（1）供熱管道一般直埋供熱管道的管徑100-500,其中對(duì)直埋敷設(shè)的供熱管道DN250和DN400總的建設(shè)成本（包括管理運(yùn)行的費(fèi)用）進(jìn)行了預(yù)算分析，其費(fèi)用如下：表一熱力不同管徑直埋敷設(shè)成本類型工程總成本（元/米）類型工程總成本（元/米）直埋敷設(shè)DY250直埋敷設(shè)直埋敷設(shè)DY250直埋敷設(shè)DMOO1053.58221262.7152給水管道用于給水的塑料管的種類較多，給水的埋地管可采用l；PVC管，其管徑范闈很寬，符合埋地給水管的需求，對(duì)于不同管徑的給水管埋地的綜合造價(jià)進(jìn)行比較如下：表二不同給水管道管徑的綜合造價(jià)序號(hào)1234567管道管徑2003004005006008001000管道造價(jià)2754997451037137522752918燃?xì)夤艿牢覈?guó)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)常用管材主要是鋼管、球墨鑄鐵管以及聚乙烯管(PE)等，為此在考慮既有居住小區(qū)燃?xì)夤艿莱杀痉治鰰r(shí)，可以選聚乙烯管為例進(jìn)行比較。表三PE管道工程造價(jià)項(xiàng)目造價(jià)(元/100米)造價(jià)比例(%)PE管排管工程130504100.001、拆除工稈15581.192、土方工程2248217.23乳苴仙誦4R94、打拔鋼板樁2133916.355.管道安裝工稈6244447.856、無損探傷及犧牲陽(yáng)極工程3580.287、閥門井工程43543.348.閥門安裝工程96357.389、強(qiáng)度試驗(yàn)及吹掃、清通工程9970.7610、管道置換氣體連接工程9560.73其總費(fèi)用為130504元，計(jì)算其綜合費(fèi)用折合2610.09元/米。燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高，若其開挖維修其成本高。2.3綜合經(jīng)濟(jì)分析工程基建費(fèi)用雖是一次性開支，但可分期實(shí)施，其償還或回收通常是分期的。用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)進(jìn)行分析，一般有三種計(jì)算方法：(8)計(jì)劃投資總額，按靜態(tài)算(8)k=Atq+匕+…+心-]分期投資，投資按建設(shè)終期算(9)k.FW=k0(l+i)"+?(1++...+化—(I+i)(9)分期投資，投資總額按建設(shè)初期算

2.3.1投資總額分析由上述的計(jì)算共同溝和各種直埋管道的直埋敷設(shè)成本，可以用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論對(duì)其分析比較：建設(shè)lkm的共同溝,其建設(shè)費(fèi)用約合6321102.5元,外部成本共計(jì)2354000元,總計(jì)8675102.5元,約0.867萬元/米。其中包括了年運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。敷設(shè)供熱管道若選用管徑為DN250則其綜合成本為1053.5822元/米。敷設(shè)給水管道若選用管徑為DN400則其綜合成本為1500元/米。敷設(shè)燃?xì)夤艿廊暨x用PE管，則其綜合成本為2610.09元/米。敷設(shè)電纜管道，其綜合成本約合為1520元/米。以建設(shè)lkm的干線共同溝為例，則總的投資由上面成本可知需要投資近870萬元，兩年投資完成若第一年投資500萬，第二年投資370萬元，年利率為i二6%,根據(jù)上述計(jì)算公式可得下面表格。按建設(shè)終期的投資額：kFW=k$F丨P)；%+化(F/P)驚=500X1.191+370X1.124=1085萬元按建設(shè)初期的投資額：kFW=Ro(P/F)加+V(P/"二500X1.000+370X0.9434=820萬元若各種管道單獨(dú)敷設(shè)其綜合成本為，以敷設(shè)lkm為例。w=(叫+w2+vv3+w4)=(1054+1500+2610+1520)XIX1000二668.4萬元若這些直埋管道分期進(jìn)行敷設(shè)而不進(jìn)行土方的的重復(fù)計(jì)算時(shí)，可以將綜合的總成本乘以一個(gè)比列系數(shù)0.6,則單獨(dú)敷設(shè)lkm的直埋管道的綜合費(fèi)用約合401.04萬元。2.3.2折舊費(fèi)及生產(chǎn)維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用分析固定資產(chǎn)的價(jià)值在生產(chǎn)中逐漸耗損轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品中了，據(jù)此耗損價(jià)值的人小，有計(jì)劃地提取回收的費(fèi)用就是折舊費(fèi)。利用復(fù)利現(xiàn)值轉(zhuǎn)年金公式來計(jì)算折舊年金AC折=U°(a/p)：-E(a/F)：(11)生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用是正常運(yùn)轉(zhuǎn)和設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品而耗費(fèi)的費(fèi)用。這些費(fèi)用取決于設(shè)施的物理性能相使用狀況、環(huán)境因素。年經(jīng)費(fèi)是指基建項(xiàng)目投產(chǎn)使用期間每年經(jīng)營(yíng)的全部費(fèi)用，它在數(shù)量上等于折舊年金和生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用年金之和。AC年經(jīng)費(fèi)AC年經(jīng)費(fèi)=Aq斤+AC維(12)對(duì)于直埋的各種管道，其折舊及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用成本相對(duì)較低約占總成本的5%左右，由上述計(jì)算可知其年經(jīng)費(fèi)約合201元/米。共同溝的折舊費(fèi)用550元/米，其年經(jīng)費(fèi)為566.6元/米。此外直埋管道由于給水的檢修或爆管及電力或熱力管線檢修所造成的市政道路的重復(fù)開挖，需要的費(fèi)用較人。給水水管開挖費(fèi)用約1200元/米，電力按開挖費(fèi)用約500元/米，熱力管按開挖費(fèi)用約1500元/米推算，燃?xì)夤艿腊?300元/米估算，各種管線每年開挖道路比例按以下估算：給水管開挖約占15%電力管開挖約占20%,熱力管線開挖約占25%,燃?xì)夤芫€開挖占10%。則每年檢修管線的費(fèi)用為：P二1200X15%+500X20%+1500X25%+1200X10$二785元/米表四共同溝及直埋管道建設(shè)成本總和比較(元/米)類型建設(shè)成本外部成本運(yùn)行錐護(hù)成本總成本類型建設(shè)成本外部成本運(yùn)行錐護(hù)成本總成本小區(qū)干線共同溝6321.1032354元16.5938691.696建設(shè)成本道路開挖比例開挖指標(biāo)開挖成本供熱管道(DN250)1053.58225%1500375給水管道(DN500)150015%1200180燃?xì)夤艿?PE)2610.0910%1300130電力通訊152020%500100與其建設(shè)的lkm的共同溝管線來講，直埋管道全線開挖的費(fèi)用達(dá)78.5萬元，其管線維修程度開挖全線的系數(shù)為1%的話，即若lkm管線完全開挖占10米的造價(jià)也將達(dá)到7.85萬元，而綜合管溝的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用僅1.7萬元，可見若年平均開挖2-3次，就相當(dāng)共同溝的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，故對(duì)于長(zhǎng)距離的管線來講其開挖維修的造價(jià)很高，采用共同溝的方案從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看還是經(jīng)濟(jì)。2.3?3投資回收期分析投資回收期是指工程或技術(shù)項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，每年從所得的利潤(rùn)中補(bǔ)償回收全部投資所需的時(shí)間，當(dāng)然是時(shí)間越短的方案愈好。靜態(tài)回收期算法：(13)S-Z