袁廷朋
(無錫高鐵站商務區管委會建設局,江蘇 無錫 214105)
綜合管廊,又被稱為綜合管溝、共同溝等,是指在城市地下建造一個隧道空間,將電力、通信、給排水、燃氣等各種市政管線集中敷設,設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統,實現統一規劃、統一建設和統一管理。
綜合管廊是21世紀新型城市市政基礎設施建設現代化的重要標志之一,被認為是保證城市具有可持續發展能力的主要因素,也已經成為衡量城市現代化程度的標準之一。它避免了由于埋設或維修管線而導致路面重復開挖的麻煩,由于管線不接觸土壤和地下水,避免了土壤對管線的腐蝕,延長了使用壽命,它還為規劃發展需要預留了寶貴的地下空間,同時也能夠有效地提升地塊的價值。
京滬高速鐵路無錫站地區位于無錫市東部,錫山區中部,安鎮-羊尖新市鎮的西部。無錫站距離常州站57 km,蘇州站28 km。市區、常熟、江陰東、張家港將處于其強輻射區域;江陰中、常熟、宜興處于其較強輻射區域。規劃區域北至北中路,東至走馬塘,西、南至春豐河,總規劃面積45.62 km2。
無錫市高鐵商務區是無錫東部的中心區、現代化的綜合新城,具有區域功能的現代化交通樞紐。對外將作為承接上海、北京等強中心的功能轉移,成為與蘇、常、泰合作發展的都市區樞紐;對內將打造無錫城市功能優化發展區,積極發展中心職能,培育生產服務職能,開拓生態休閑職能。
根據高鐵商務區行政文化中心、金融商務中心、科教創意中心、休閑居住中心的定位,按照“一流的規劃、一流的設計、一流的建設、一流的質量”的建設要求,在市政配套工程建設中引入了綜合管廊這一地下管線綜合建設及管理的新理念,上海市政工程設計研究總院于2009年開展了高鐵商務區綜合管廊的設計工作。
根據無錫市高鐵站商務區控制性詳細規劃,以及市政專項規劃,綜合管廊布置在與高鐵路線垂直相交的先鋒路上,起點山河路,終點興越路,全長約1 750 m(見圖1)。

圖1 綜合管廊系統布置圖
由于雨水管與污水管重力流的坡度要求,經濟性不高,而煤氣管存在安全方面的隱患,將這三種管線采用常規的直埋方式進行敷設,其余的市政管線納入綜合管廊。
(1)電力電纜:管廊內布置有3回110 kV超高壓電纜和15根20 kV高壓電纜。
(2)通信電纜:管廊內預留四排通信電纜的橋架。
(3)給水管線:管廊內設有1根DN500給水管線。
(4)中水管線:管廊內設有1根DN300中水管線。
根據國內外相關工程來看,綜合管廊通常采用矩形斷面。采用這種斷面的優點在于施工方便,內部空間的利用更為充分。
綜合管廊的斷面尺寸確定主要考慮如下因素:綜合管廊內的管線種類、數量;管線的安全距離;管線的敷設、維護操作空間;人員通行的空間;工程經濟性等等。為了減小超高壓電纜對于通信電纜的干擾,將電力電纜單獨置于一倉,通信電纜、給水管及中水管置于另一倉,形成雙倉綜合管廊斷面(見圖2)。

圖2 綜合管廊斷面圖
綜合管廊的埋深對橫穿道路的各種管線影響很大,雨水管線一般布置在道路中央的綠化帶下,這就不可避免的會有很多雨水管會穿越道路接入中央的雨水井中,為了避開埋深不是很深的雨水管線,以及大部分地塊內穿越的燃氣管,綜合管廊埋深確定為2.0 m。
為了滿足管廊內各種管線安裝與維修材料進出的需要,綜合管廊每200 m設置一處投料口,開口尺寸根據進料管線的單根最長長度與規格確定。同時為了方便各種人員的進出以及緊急情況下的逃生,與投料口相結合設置了人員出入口,人員出入口位于人行道下方。
根據管廊內部通風的要求,綜合管廊間隔600 m設置有通風口,通風口分為進風口與排風口,風機設置于排風口。
為了滿足沿線地塊開發的需求,同時保證道路交叉口處各種市政管線的聯通,綜合管廊在道路交叉口及地塊中每隔一定距離設置有管線接出口,將管廊內的管線向外進行引出。
綜合管廊采用現澆鋼筋混凝土結構,主體結構強度等級為C30防水混凝土,抗滲等級為P6。綜合管廊結構承受的主要荷載有:結構及設備自重、管廊內部管線自重、土壓力、地下水壓力、地下水浮力、汽車荷載,以及其它地面活荷載。綜合管廊采用結構自重及覆土重量抗浮設計方案,地下水最高水位取地面下0.5 m。
綜合管廊主體防滲的原則是“以防為主,防、排、截、堵相結合,剛柔相濟,因地制宜,綜合治理”。主要通過采用防水混凝土、合理的混凝土級配、優質的外加劑、合理的結構分縫、科學的細部設計來解決綜合管廊鋼筋混凝土主體的防滲。
綜合管廊一般情況下分縫間距為25~30 m,變形縫內設橡膠止水帶,并用低發泡塑料板和雙組份聚硫密封膏嵌縫處理,此外在縫間設置剪力件,以減少相對沉降,保證沉降差不大于30 mm,確保變形縫的水密性。
此外在施工縫中埋設鋼板止水帶;通風口、投料口、出入口設置防地面水倒灌措施;預留口采用標準預制件預埋來解決滲漏的問題。
綜合管廊一般斷面的開挖深度在5 m左右,且基本不穿越不能停航的河流和地鐵等,施工將采用大開挖現澆施工法為主。管廊過九里河處由于基坑開挖深度較深,最深處達到10 m,采用鋼板樁結合型鋼支撐的圍護體系,確保基坑的安全。
信息檢測與控制系統包括:附屬設備監控系統;現場檢測儀表;安保系統;電話系統;火災報警系統。附屬設備監控系統即控制中心,控制中心設監控計算機、服務器、以太網交換機,UPS,控制中心能及時反映出管溝內的設備狀態及實時數據并還可向現場的ACU控制器發送指令。
綜合管廊采用自然進風、機械排風的縱向通風方式;考慮到高鐵商務區的景觀要求,在通風系統設計時,盡量少地設置通風口,考慮600 m左右為一通風區間,一端自然進風,一端機械排風。
由附近電網就近提供一路20 kV電源,包括控制中心、綜合管廊自用負荷一側的供配電設計。根據沿線布置情況及負荷分散、供電距離長的特點,綜合管溝全線劃分為2個供電區域。
綜合管廊內采用S型氣溶膠滅火系統做為滅火措施。
綜合管廊按在每個防火分區適當位置設置排水集水槽,內設排水潛水泵,以排除各自防火分區的積水。在交叉口、倒虹過河段等管廊低洼處,均需加設集水槽。排水集水槽尺寸1 200 mm×1 200 mm,槽深1 500 mm,排水出水管出綜合管廊后就近排入城市道路雨水系統。
綜合管廊在國外已有百余年的設計、施工與運行管理經驗,而國內尚無相關的專業設計規范及統一的建設管理標準,通過高鐵站商務區綜合管廊設計及建設中的經驗,總結如下:
(1)綜合管廊適合建設在交通運輸繁忙或工程管線設施較多的機動車道、城市主干道下,可以有效地避免道路的重復開挖,提升城市地塊價值與品位。
(2)針對不同地區的不同地質情況,綜合管廊可采取不同的結構形式和施工方法,盡可能地節省工程投資,縮短施工周期。
(3)綜合管廊初期投資較高,政府及有關部門應確定合理的建設模式和收費標準,便于投資的回收和再建設,促進綜合管廊在我國的推廣。
(4)相關部門應制定相應的管理條例或法規,便于綜合管廊的運營與管理。
[1]王恒棟,王梅.綜合管溝工程綜述[J].上海建設科技,2005,(3):37-39.
[2]王恒棟.綜合管溝工程建設及問題探討[A].2007年中國城市地下空間開發高峰論壇[C].
[3]徐秉章.建設市政綜合管廊中存在的主要問題及對策[J].廣州大學學報(自然科學版),2009,(4).
[4]錢七虎,陳曉強.國內外地下綜合管線廊道發展的現狀、問題及對策[J].地下空間與工程學報,2007,3(2).