現代城市市政綜合管廊建設相關問題研究

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正文：

引 言

綜合管廊，就是將電力、通信、交通、安全信息、燃氣、供熱、給水、排水等各種管線集于一體的地下城市管道線路綜合走廊，實現集約城市地下空間并且給城市改造擴容預留足夠空間。

在國內1958年就在天安門廣場建設了1000多米的綜合管廊，在1983年德國在前西德的漢堡市的Kaiser-Wilheim街，修建了450m的綜合管廊收容暖氣管、自來水管、電力、電信纜線及煤氣管，標志著綜合管廊雛形的建立，即收容并獨立運行三種以上的管廊并具有一定的防止外力破壞及內部故障精準定位及切斷故障范圍，及防止災害或故障蔓延功能。

直至2006年在北京中關村西區建成了中國大陸地區第二條現代化的綜合管廊，拉開了國內綜合管廊建設的高潮的序幕。

然而，在我國的市政管廊建設過程中的關鍵施工技術問題仍然存在些許的不成熟，為我國的城市市政管廊建設問題埋下了相關隱患。進一步的，我國市政管廊建設過程中，仍然存在一些資金及后期的運營過程中的管理問題。為此，本研究擬將首先對城市地下綜合管廊工程的作用進行闡述，進一步的，對綜合管廊的設計、開挖及支護問題進行詳細的分析；最后，本研究將詳細分析綜合管廊工程所存在的問題及對策。以期為我國的市政綜合管廊工程提供參考。

1 城市地下綜合管廊工程的作用

1.1 保障城市運營安全

對于常規市政基礎設施建設地下管線，一般采用的是直埋的方式，優點單個項目短期投資小，缺點對城市改擴建留下巨大隱患，地下管線走經混亂，且不利于故障精確定位及搶修。與常規直埋管線或獨立倉建設的方式比較，綜合管廊具備的優點主要有三點：（1）能夠集成節約地下空間資源，便于城市改造提升，各類管線路徑明細且互不干擾，便于地下市政管線敷設。（2）在進行管線的維修過程中，不造成道路損壞，不影響交通通行，敷設工作效率。（3）能夠有效防止外力傷害，具備一定防災能力，能夠有效減少市政基礎設施的廢棄重建工程量。缺點一次性投資高，融資困難。

1.2 實現城市發展方式的優化

在國內城市建設領域普遍存在以較低的投資，快速完成滿足城市基本功能為首要條件，后續補充提升的發展模式。例如雨水管道、污水管道、通信線路、熱力線路、電力線路、燃氣線路、給水管道、中水等等地下管線，隨城市的發展逐步提升完善，造成城市道路不斷被封閉、開挖、修復，給城市居民造成諸多不便及城市管理困難，以及造成城市形象差等社會影響。近年來我國逐步提倡建設城市地下綜合管廊，在設計建設過程中注重綜合管廊性能、功能規劃設計，并且將集約、綠色、環保、循環利用作為核心目標，以減少建筑垃圾、廢棄工程及重復修建為核心，提升城市綜合服務水平，釋放市政基礎在城市發展中的紅利，減少市政基礎設施改造影響城市基本功能的運行及對居民生活帶來的不便。通過系統研究城市地下綜合管廊工程可以解決目前可預見的這些問題，且站在整個城市功能及中長期投資來計算，綜合管廊投資是遠遠低于傳統市政管線設施建設投資總額的。

1.3 提升我國城市運行管理水平

在城市基本功能配套上輸水、排水、電力、通信及燃氣等管線在隸屬于不同的自然壟斷企業，隸屬于不同的行業，且受不同政府職能部門管理，規劃、設計、建設 不同圖、不同步。因此通過開展建設城市地下綜合管廊工程，能夠實現規劃同圖、設計統籌考慮、建設同進度。跨部門、跨行業統籌協調，政府引導結合政策支持解決之前城市地下綜合管廊 “建而不入，入后難管” 的問題。需要政府規劃建設部門統籌協調，建立長治有效的市政基礎設施規劃建設管理部門，制定利于長遠發展的宏觀政策及審批過程遵循集約、減少廢棄重建的原則，引導各管線產權單位積極響應新理念。建立健全適應新理念下的政策體系，全面優化的環境政府業務能力及服務水平。建立綜合管理審批服務窗口部門，便于各類管線溝通協調管理。防止在沒有政策引導下蠻干或一刀切等急功近利的現象，落實好政策的本意，凸顯政策紅利，從而實現了城市與自然的和諧發展。

2 市政綜合管廊施工的關鍵技術

2.1 施工技術

首先，引入BIM技術在相對較為繁華的城市中心、主干道路、交通體系比較復雜環境下進行充分考慮，優化設計合理排布管廊走徑，解決管廊穿越道路及路口不同管線走徑問題。在新區開發建設綜合管廊適宜采用明開挖溝槽建設綜合管廊通常采用預制管廊對接、現澆，，新區基礎設施建設由下而上不存在二次反開挖及廢棄工程，一次建設綜合考慮總體投資低。對于城市繁華區域人口密集區、車流量較大區域或穿越鐵路城市高速公路等類似構筑物宜采用暗挖、盾構、箱涵頂進等方式。

2.2 開挖支護技術

（1）邊坡防護及基坑防護

綜合管廊建設于地下，在明開挖施工過程中，必須考慮基坑開挖邊坡防護措施，保障管廊施工人員安全。由于綜合管廊開挖截面較大，邊坡支護一般采用混凝土鋼筋網片噴錨、拉森鋼板樁支護方式。支護結構本身就是臨時構筑物，用于防護邊坡垮塌或暗挖洞室塌方，保護施工人員設備安全，也要便于后期拆除。故支護措施工程質量要求必須保證基坑及坑邊建筑或構筑物的安全可靠且設計余量不能過大需經濟安全，基坑支護防護與地質密切相關，結構設計與是否受力息息相關。支護結構由具有設計能的勘察單位進行詳細設計，以保證管廊基礎結構施工安全。在管廊主體澆筑是產生的振搗或其它擾動情況下，水平結構與豎向結構結合部的連接方法直接影響梁結構之間的傳力效果，實踐證明，采用鋼筋混凝土網片連接水平結構與豎向的錨固結構相結合方法傳力效果較好，結構穩固可靠。在開挖受限放坡系數較小的區域采用拉森鋼板樁支撐可垂直設置支撐，能夠有效解決采用混凝土防護水平支撐結構施工工期長且不穩定問題，解決橫向支撐跨度大，承受水平荷載時，容易失穩被破壞問題，便于防護搭設拆除且可以循環使用環保經濟。在暗挖施工采用頂進方式箱體、盾構相對應既有支護規范執行。基坑邊界0.5米處設施防護圍欄及排水溝防止高空墜落及雨水侵泡。

（2）主體施工

在明開挖管廊施工中，采用平行推進分段流水作業。基坑開挖務必按照設計圖紙及施工組織方案，依照放坡系數及防護方式分層開挖，由上而下邊開挖基坑邊做邊坡防護，土方倒運及堆放不能影響邊坡安全防護，堆土邊緣距基坑邊緣不得小于1.5米，堆放高度不得高于3米，且便于后期回填使用。基礎處理需滿足地質條件達到經濟安全合理性，且務必保證基礎的質量控制，防止因基礎標高或其它質量缺陷導致管廊主體澆筑或拼接不達標，預先完成過街管廊建設，規整管線走徑避免后期改造建設。在管廊主體外鋪設防水卷材時要做好通風設施，并及時回填防止防水材料因長期暴曬引起空包或其它失效現象。采用分層回填壓實度需滿足路基強度要求，與邊坡搭接處采用臺階搭接。在管廊內部防火、消防、照明、通風、監控等系統安裝時，先干線后終端，先單系統后聯調聯試。

3 市政綜合管廊建設中存在的問題

3.1 投融資問題

由于綜合管廊作為市政基礎設施項目投資巨大且回收期較長，在國家大力去除政府各類債務的環境下，政府機關作為投資主體，僅僅依靠政府財政收入無法滿足城市發展對綜合管廊建設進度及體量的需求，導致綜合管廊建設在高呼聲中緩慢推進。在目前各地政府機關通常采用PPP模式推進綜合管廊建設。但是由于民營資本的投資本性及投資回收期問題，及政府過渡參與項目建設等系列問題，且由于城市地下管線產權單位基本隸屬國有壟斷企業，入廊難收益難問題目前還沒有妥善解決，導致綜合管廊建設沒有引起社會民營資本的足夠的興趣，目前國內民營資本投資參與的綜合管廊項目寥寥無幾。參與綜合管廊項目PPP模式建設的基本為央企或當地國企。形成可以有效保障民營資本權益政策體系成為盤活社會資本，減輕政府財政壓力的有效途徑。

3.2 管廊費用分攤

通過調研國內已建成或在建的管廊項目。管廊后期收入由入廊費和運營維護費兩部分組成。由于市政管線隸屬自然壟斷企業，新建管廊管線入廊需要政府管理部門的大力支持和引導。且入廊收費對比管線產權單位開挖恢復市政道路較低的情況下才能更多的吸引管線產權單位入廊。城市建設規劃部門應結合單類管線單獨建設成本、工期、線位計算除管線敷設安裝以外土建部分建設投資制定新建、改擴建管線入廊收費標準，按照單類管線日常巡查費用制定巡查費用標準。根據誰收益誰負責維護維修問題，管廊主體及附屬設施由廣廊建設運行單位負責承擔費用，管線維修由產權單位負責承擔費用。管廊運行缺口由政府部門財政部門按照市政基礎設施運維費納入財政支出。

3.3 部分技術性難點

城市人口密集區、商業區、交通繁忙區域綜合管廊建設干擾問題較為突出，及影響城市市容又造成城市居民生活不便。故建議采用地下頂進或盾構方式盡量減少對既有基礎設施影響，如果條件具備建議綜合管廊與地鐵合建一次施工分層運行，能夠有效減少對城市居民生活影響，同規劃同圖紙同進度施工，綜合考慮功能齊全優越，單延米總投資較分批建設有所降低。防火及消防功能有待繼續研究如何迅速切斷電氣火災，隔離失火區域防止災害蔓延，分離保護不同管線不受其它火災或水害影響。是目前綜合管廊尚需繼續解決的問題。

4 提升管廊建設效果的對策建議

4.1 繼續探索投融資模式

綜合管廊建設是必要，也是城市發展的必然產物，但是依靠政府投資無法滿足城市發展需求。故需建里新型的綜合管廊投資建設運營公司，解決民間社會資本投資收益率及投資回收風險問題，建議設立以管廊建設基金公司，設置合理有保障的投資收益率及投資收益期。或劃分一定管線密集通行區域作為單獨項目且政府在政策制定時應要求各產權單位入廊敷設，才能夠有效的的推進PPP模式建設。政府機構在規劃新區開發建設時，聯合市政基礎設施所需各類管線產權單位組建股份制管廊公司，采用共同出資，聯合建設共同受益的原則建設城市綜合管廊，能夠有效加快城市發展，減少城市建設社會總投資，減少綜合管廊政府投資建設壓力，讓綜合管廊建設快速發展。

4.2 綜合管廊的運維體系

綜合管廊在目前大量采用PPP建設模式下，建設運行設立合理的退出機制，在建設過程中出現社會投資方無良行為的、社會投資方經營異常無法繼續參與建設投資的、由于不可抗力導致建設項目終端的、運營期經營期已滿的、經營異常導致嚴重虧損的、政策或其它因素導致建設項目無法繼續進行的。政府應根據不同情形依法合規公平公正制定退出機制，權責分明，建立有效的爭議處理途徑，及政府接管方式，社會資本退出期限及交接內容，消除社會負面影響。采用巡查臺帳制度及區域巡查打點制，問題發現獎勵制度確實提高巡查人員責任心。制定合理的運行管線運行維修、檢修機制，確保各類管線的安全運行。建立停止運行管線拆除退出清理制度有效減少安全隱患。建立明確的因失監、漏檢的事故懲罰機制，提高各產權單位運檢責任心。定期實驗管廊內部終端探頭溫度、煙火、氣體探頭反應靈敏度，確保在故障臨界點前抑制故障發生。建立綜合管廊運行維護及各類管線保險制度，降低運行風險。

4.3 技術方面

綜合管廊為城市基礎設施的一部分，安全穩定運行是基本要求。一旦綜合管廊內出現失火或漏水將會波及其他管線運行安全，綜合管廊安全運行事關社會穩定。故綜合管廊在前期規劃階段要充分考慮社會發展的各類因數，并且預留充分擴容空間。盡量采用多的分倉以便隔離不同管線，強弱電分區、燃氣分區供暖分區。啟動地下管線普查工作，采用BIM技術建立城市底線管線運行監控體系，有效減少巡查巡視人員。且能夠全面掌握整個城市地下管線運行狀態，在故障發生時能夠精確定位，迅速施救、迅速隔離故障控制災害范圍。在由于綜合管廊體積巨大且處于地下，故施工困難較大在城市建成區盡量采用頂進或盾構方式進行，能與地鐵線路合并建設的采用合建方式。在新區建設規劃中建議一次綜合規劃提前建設。

5 結 論

城市市政綜合管廊建設已成為目前市政規劃與建設中的熱點問題。然而，在市政綜合管廊建設過程中仍存在關鍵技術不成熟、資金及管理不到位等一系列的問題，為此本研究針對該問題進行了一系列的分析，具體的研究成果如下：

（1）本研究首先結合市政綜合管廊工程，討論了綜合管廊工程作用、優勢及建設方式。市政綜合管廊主要為埋設于地下并具備一定的安設空間、幾乎可以將所有的城市管線有序的進行整理與安設，故而，綜合管廊工程主要具備可以保障城市運營安全；實現城市發展方式優化；提升我國城市行政水平。三個方面的作用，從而可以較好的維持城市的正常運行。

（2）本研究進一步針對城市市政綜合管廊建設過程中的關鍵技術，首先針對綜合管廊的設計問題進行了闡述分析，包括埋設設計、斷面設計、抗震設計。其次，本研究針對綜合管廊建設過程中的施工技術進行了分析研究，并進一步的對管廊施工過程中的邊坡支護及開挖施工技術進行了詳細的分析。

（3）本研究此處結合作者的施工及管理經驗，提出了綜合管廊在建設過程中所存在的問題，包括：尚未建立適宜的投融資方式；管廊費用分攤的平衡點難以確定；部分技術性問題尚未得到解決，共三個方面的問題，并針對每一個問題一一做出了相關的闡述。

（4）此處進一步針對綜合管廊建設過程中所存在的問題給出了進一步的對策，包括：建立完善的投融資模式；建立市場準入機制和退出機制；加強對綜合管廊的運行、維護的管理力度；完善相關的建設技術；建立信息系統共享平臺，共五個方面的對策，作者同樣針對每一條對策進行了詳細的闡述。