城市綜合管廊安全運(yùn)行管理機(jī)制研究

時(shí)麗萍

（上海市浦東新區(qū)公用事業(yè)管理署，上海市200120）

0 引言

城市綜合管廊是將電力、給排水、通信等市政管線(xiàn)集中于一個(gè)地下隧道空間[1]，是21世紀(jì)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一[2]。它不僅能節(jié)約使用城市地下空間資源，而且能解決大規(guī)模管線(xiàn)建設(shè)帶來(lái)的“拉鏈路”問(wèn)題和降低管線(xiàn)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

綜合管廊建設(shè)雖然在我國(guó)起步比較晚，但是當(dāng)前已經(jīng)處于快速發(fā)展階段[2-3]，北京、臺(tái)北、上海、深圳、廣州等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市首先開(kāi)始建設(shè)城市綜合管廊，并已形成一定的建設(shè)規(guī)模。國(guó)內(nèi)綜合管廊設(shè)計(jì)、施工技術(shù)不斷深化創(chuàng)新[4-9]，高新技術(shù)與設(shè)備成功與之配套應(yīng)用[10-12]，加速了綜合管廊在國(guó)內(nèi)城市發(fā)展。然而，綜合管廊安全運(yùn)行管理相對(duì)落后，若出現(xiàn)安全運(yùn)行隱患，將嚴(yán)重威脅市民生命財(cái)產(chǎn)安全[13]。

本研究在深入調(diào)查上海市浦東新區(qū)綜合管廊建管情況的基礎(chǔ)上，分析了綜合管廊運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和成因，最后提出了相應(yīng)的城市綜合管廊安全運(yùn)行機(jī)制。

1 上海市浦東新區(qū)綜合管廊建管現(xiàn)狀

上海市浦東新區(qū)已建2條綜合管廊，分別為張楊路綜合管廊和世博綜合管廊，合計(jì)長(zhǎng)度17.525 km，其建管情況匯總見(jiàn)表1。

表1 浦東新區(qū)綜合管廊建管情況

2 綜合管廊安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

浦東新區(qū)在綜合管廊建設(shè)和管理方面取得了許多成效，但就目前綜合管廊的運(yùn)行狀況來(lái)說(shuō)，仍存在一定問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，圖1展示了城市綜合管廊安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)源分類(lèi)體系。

圖1 城市綜合管廊安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)源分類(lèi)

2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)

綜合管廊是百年工程，應(yīng)根據(jù)城市工程管線(xiàn)進(jìn)行規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮區(qū)域位置、內(nèi)部空間、與其他鄰近工程的協(xié)調(diào)關(guān)系。但在實(shí)踐中，由于用地規(guī)劃變更，會(huì)造成綜合管廊與其他建（構(gòu)）筑物的位置發(fā)生沖突，這不僅影響管廊功能的正常發(fā)揮，還嚴(yán)重影響管廊結(jié)構(gòu)和管線(xiàn)的安全運(yùn)行。

管廊設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)、管線(xiàn)設(shè)計(jì)（線(xiàn)位、接口設(shè)計(jì)等）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、附屬設(shè)施設(shè)計(jì)等內(nèi)容，其中重要節(jié)點(diǎn)和出入口的設(shè)置較易出現(xiàn)問(wèn)題，引起管廊設(shè)施受損或產(chǎn)生隱患。如世博管廊采用了通風(fēng)口與地面相平的設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致汛期地面積水時(shí)大量雨水倒灌，造成管廊環(huán)境污染和機(jī)電設(shè)備受損。

2.2 施工階段風(fēng)險(xiǎn)

綜合管廊建設(shè)施工階段較易出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題和施工質(zhì)量問(wèn)題，較為常見(jiàn)的有結(jié)構(gòu)防水處理不善和設(shè)備選型偏差。綜合管廊作為地下構(gòu)筑物，對(duì)結(jié)構(gòu)防水的要求較高，如出現(xiàn)結(jié)構(gòu)滲漏病害，在運(yùn)行期間很難徹底根治，長(zhǎng)期影響結(jié)構(gòu)安全和管廊內(nèi)環(huán)境，甚至?xí)斐蓹C(jī)電設(shè)備受潮、短路等設(shè)備事故。

2.3 運(yùn)行階段風(fēng)險(xiǎn)

綜合管廊竣工投入運(yùn)行以后，將會(huì)面臨更多的安全風(fēng)險(xiǎn)，具體可以分為廊體風(fēng)險(xiǎn)、管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和人為風(fēng)險(xiǎn)五大類(lèi)。

2.3.1 廊體風(fēng)險(xiǎn)

廊體安全關(guān)系到綜合管廊的整體安全性。綜合管廊廊體一般為混凝土構(gòu)筑物，其使用安全不僅受管廊設(shè)計(jì)質(zhì)量影響，在運(yùn)行階段還受到不同類(lèi)型的腐蝕危害，例如細(xì)菌微生物、混凝土碳化、氯離子剝離、凍融循環(huán)、堿集料反應(yīng)等[14]。

2.3.2 管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)

城市綜合管廊中的管線(xiàn)主要包括電力管線(xiàn)、燃?xì)夤芫€(xiàn)、給水管線(xiàn)、排水管線(xiàn)等，其結(jié)構(gòu)可分為管線(xiàn)外殼和內(nèi)容物，其中管線(xiàn)外殼材質(zhì)主要為各類(lèi)金屬、混凝土、聚合物管；內(nèi)容物主要為各類(lèi)氣體、液體和固體。管線(xiàn)外殼材料常因各種腐蝕和疲勞老化現(xiàn)象而損壞，同時(shí)內(nèi)容物過(guò)載也會(huì)引起管線(xiàn)損壞風(fēng)險(xiǎn)。管線(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)可歸為三大類(lèi)：腐蝕風(fēng)險(xiǎn)、材料失效和過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)，具體分類(lèi)如圖2所示。

2.3.3 設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)

受綜合管廊環(huán)境影響，廊內(nèi)附屬設(shè)施，尤其是機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的概率較高，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)造成管廊設(shè)施受損，甚至危及人身安全。

2.3.4 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

綜合管廊安全不僅受廊體和管線(xiàn)安全影響，而且與環(huán)境因素密切相關(guān)。綜合管廊的環(huán)境因素可以分為內(nèi)部環(huán)境因素和外部環(huán)境因素。綜合管廊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素見(jiàn)圖3。

圖2 綜合管廊管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素[14]

圖3 綜合管廊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素

綜合管廊的內(nèi)部環(huán)境因素主要包括管廊內(nèi)部的溫度、濕度、有害氣體含量、積水等。溫度、濕度、壓力變化不僅影響管廊體安全，而且對(duì)管線(xiàn)及其內(nèi)容物有影響，尤其管線(xiàn)內(nèi)的氣體對(duì)溫度變化非常敏感。若有害氣體超標(biāo)將嚴(yán)重危害管廊維護(hù)工作人員健康安全，甚至威脅周?chē)用窈托腥税踩?/p>

外部環(huán)境因素主要包括地上環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境和自然災(zāi)害。地上環(huán)境包含道路環(huán)境和管廊周邊環(huán)境，若道路交通荷載出現(xiàn)顯著變化或管廊周邊地塊進(jìn)行樁基施工，可能會(huì)造成管廊結(jié)構(gòu)斷裂、漏水等現(xiàn)象。地質(zhì)環(huán)境包括土質(zhì)類(lèi)型、土質(zhì)狀態(tài)等，若廊體所處軟基土層或地下水位過(guò)高都會(huì)造成管廊結(jié)構(gòu)的位移和不均勻沉降，引發(fā)結(jié)構(gòu)損壞和滲漏。綜合管廊具有抵御自然災(zāi)害的優(yōu)點(diǎn)，但并不能完全避免災(zāi)害帶來(lái)的損害。強(qiáng)降雨有可能造成雨水倒灌，雷擊有可能造成電力箱變跳閘，地震、泥石流等可能引起地質(zhì)變動(dòng)，最終威脅管廊安全。

2.3.5 人為風(fēng)險(xiǎn)

人對(duì)綜合管廊安全威脅可以從兩方面來(lái)看，即無(wú)意危害行為和故意危害行為。工作人員因疏忽大意錯(cuò)誤操作（例如將食物帶入廊內(nèi)有可能引來(lái)老鼠嚙咬線(xiàn)纜，大件設(shè)備搬運(yùn)撞壞廊內(nèi)設(shè)施等）、周邊工程事故、道路事故等引起管廊災(zāi)害屬于人的無(wú)意危害；人為違規(guī)違法侵入管廊、強(qiáng)行打開(kāi)地面井蓋造成設(shè)施損壞和井口吃人、偷盜線(xiàn)纜造成管線(xiàn)事故等均屬于人為故意危害行為。

3 綜合管廊安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成因分析

綜合管廊安全運(yùn)行中客觀存在的風(fēng)險(xiǎn)有多種原因產(chǎn)生，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將對(duì)綜合管廊安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3.1 政策法規(guī)缺乏針對(duì)性

（1）從內(nèi)容上來(lái)看，國(guó)務(wù)院、部委、地方出臺(tái)多個(gè)文件，對(duì)綜合管廊規(guī)劃建設(shè)的要求明確且比較具體，但對(duì)綜合管廊安全運(yùn)行管理僅提出原則要求，缺乏有針對(duì)性的、可具體操作的支撐。

（2）從法律效力來(lái)看，國(guó)家、部委和地方出臺(tái)的文件均未上升到立法層面，目前綜合管廊安全運(yùn)行管理實(shí)質(zhì)上處于無(wú)法可依的狀態(tài)。

3.2 安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)尚待完善

綜合管廊的安全運(yùn)行不僅需要政府部門(mén)、管線(xiàn)單位和運(yùn)維單位的協(xié)作配合和共同努力，也需要制訂相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

2015年4 月，上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和管理委員會(huì)發(fā)布了《城市綜合管廊維護(hù)技術(shù)規(guī)程》（DG/T J08-2168—2015），該規(guī)范作為國(guó)內(nèi)首部綜合管廊維護(hù)方面的地方標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一了綜合管廊維護(hù)作業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但是，對(duì)于綜合管廊安全運(yùn)行方面的要求和標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)缺乏，與綜合管廊安全運(yùn)行緊密相關(guān)的監(jiān)控巡查質(zhì)量、入廊管線(xiàn)運(yùn)行、管廊保護(hù)等方面的內(nèi)容仍處于空白狀態(tài)。

3.3 管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)難以管控

雖然管理實(shí)施單位制訂了管線(xiàn)入廊作業(yè)、管線(xiàn)運(yùn)行的管理制度和應(yīng)急預(yù)案，但由于當(dāng)前缺乏相應(yīng)的法律依據(jù)和管理手段，對(duì)于管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的控制措施依舊難以落實(shí)到位。

3.4 外界干擾因素不可預(yù)見(jiàn)

對(duì)綜合管廊安全運(yùn)行造成損害和影響的外界因素眾多且不可預(yù)見(jiàn)。如外界人員偷盜和損壞綜合管廊設(shè)施的行為、綜合管廊周邊道路交通事故等事件隨機(jī)性極大，難以全部杜絕。

4 綜合管廊安全運(yùn)行管理機(jī)制

4.1 綜合管廊安全運(yùn)行管理措施

4.1.1 健全法規(guī)制度

就目前來(lái)看，適用于綜合管廊安全運(yùn)行管理的法規(guī)制度還相當(dāng)缺乏，建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善，構(gòu)建完整的法規(guī)制度體系。

（1）推動(dòng)綜合管廊立法工作，制訂涵蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)、投資建設(shè)、管線(xiàn)管理、運(yùn)行管理、安全保護(hù)、應(yīng)急處置、經(jīng)費(fèi)管理等內(nèi)容的法規(guī)條例，明確法律關(guān)系和法律責(zé)任。

（2）制訂管線(xiàn)管理、運(yùn)行管理、安全保護(hù)方面的專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施細(xì)則，為綜合管廊各級(jí)管理部門(mén)提供完善的管理手段。

（3）制訂綜合管廊運(yùn)行管理的管理規(guī)章，明確管理流程和考核辦法。

（4）制訂綜合管廊運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)和年度經(jīng)費(fèi)定額，確立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.2 完善組織機(jī)構(gòu)

綜合管廊安全運(yùn)行管理的難點(diǎn)是公用管線(xiàn)管理和安全保護(hù)，建議建立由管理方、使用方、服務(wù)方等參與的綜合管廊聯(lián)席會(huì)議制度，加強(qiáng)各部門(mén)、各單位的聯(lián)絡(luò)、溝通、協(xié)調(diào)，共同商議解決涉及綜合管廊安全運(yùn)行管理的重大事項(xiàng)。同時(shí)，建議委托科研院所組建研究團(tuán)隊(duì)，分析、研究綜合管廊運(yùn)行管理過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題，為管廊立法提供決策依據(jù)。

4.1.3 明確職能范圍

對(duì)于綜合管廊建設(shè)和管理的職責(zé)，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2015〕61號(hào)）已有了原則性的規(guī)定。在此基礎(chǔ)上，建議按照綜合管廊相關(guān)方的法律和經(jīng)濟(jì)關(guān)系，以法規(guī)條例的形式，明確各方的職責(zé)范圍。其中：政府及各級(jí)管理部門(mén)主要履行推動(dòng)立法、健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、完善管理規(guī)章、行政執(zhí)法、監(jiān)督考核、經(jīng)費(fèi)核撥等綜合管理職能；管線(xiàn)單位主要履行管線(xiàn)入廊、管線(xiàn)日常巡查維護(hù)、繳納有償使用費(fèi)（如有）、應(yīng)急搶險(xiǎn)等管線(xiàn)管理職能；服務(wù)企業(yè)主要負(fù)責(zé)運(yùn)行管理、設(shè)施維護(hù)、安全保護(hù)等工作的具體實(shí)施，并且要努力提高業(yè)務(wù)技能和服務(wù)水平，合理控制運(yùn)行成本；安全保護(hù)涉及方主要承擔(dān)施工路段監(jiān)測(cè)、保護(hù)方案實(shí)施、損壞修復(fù)等工作。

4.1.4 優(yōu)化工作方式

綜合管廊安全運(yùn)行的相關(guān)各方，需要依據(jù)各自職責(zé)，通過(guò)優(yōu)化工作方式，提高防范安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的能力。

（1）管理部門(mén)應(yīng)制定綜合管廊安全運(yùn)行管理的檢查考核辦法，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止可能影響綜合管廊安全運(yùn)行的行為，并通過(guò)相應(yīng)的考核手段，督促管線(xiàn)單位和運(yùn)維單位全面落實(shí)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)防范工作。

（2）綜合管廊管理部門(mén)、管線(xiàn)單位、運(yùn)維單位均應(yīng)建立24 h值班制度，以及健全應(yīng)急聯(lián)絡(luò)、響應(yīng)、處置機(jī)制，并定期進(jìn)行應(yīng)急演練。

（3）綜合管廊運(yùn)維服務(wù)企業(yè)應(yīng)做好對(duì)綜合管廊本體運(yùn)行狀況、周邊環(huán)境的巡查，入廊管線(xiàn)單位應(yīng)定期檢查入廊管線(xiàn)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行安全隱患，迅速處理。同時(shí)，入廊管線(xiàn)也應(yīng)全面落實(shí)管線(xiàn)養(yǎng)護(hù)各項(xiàng)工作，防范和避免管線(xiàn)事故的發(fā)生。

（4）探索利用現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)綜合管廊本體及管線(xiàn)運(yùn)行的技術(shù)狀況，及時(shí)掌握安全運(yùn)行狀態(tài)，盡早采取有關(guān)措施克服設(shè)施缺陷。

4.2 綜合管廊安全運(yùn)行管理流程

綜合管廊安全運(yùn)行管理是指，相關(guān)人員采用適當(dāng)技術(shù)手段對(duì)綜合管廊從規(guī)劃設(shè)計(jì)到日常運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避和控制，保證城市綜合管廊的正常服務(wù)。綜合管廊安全運(yùn)行管理的關(guān)鍵是風(fēng)險(xiǎn)管理，主要包括風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)和風(fēng)險(xiǎn)跟測(cè)。綜合管廊安全運(yùn)行管理工作流程圖見(jiàn)圖4。

圖4 綜合管廊安全運(yùn)行管理流程

4.2.1 信息收集

綜合管廊相關(guān)信息的收集是實(shí)現(xiàn)綜合管廊風(fēng)險(xiǎn)管理的重要前提。綜合管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)與城市長(zhǎng)期規(guī)劃相協(xié)調(diào)，避免后期結(jié)構(gòu)性變更。施工階段應(yīng)嚴(yán)格遵守施工質(zhì)量管理相關(guān)規(guī)定，完整記錄和存檔相關(guān)施工材料。管廊運(yùn)行階段，可借助地理信息系統(tǒng)（GIS）、建筑信息模型化（BIM）等現(xiàn)代技術(shù)構(gòu)建城市綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)管廊運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別提供技術(shù)支持。城市綜合管廊運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)見(jiàn)圖5。

圖5 城市綜合管廊運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)

4.2.2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是指在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生前利用各種科學(xué)方法認(rèn)識(shí)各種風(fēng)險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因，是風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法包括宏觀領(lǐng)域的可行性分析法，微觀領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查列舉、失誤樹(shù)分析法等。

4.2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性和對(duì)人的生命、財(cái)產(chǎn)等產(chǎn)生的危害評(píng)估。安全隱患通常比較隱蔽，不能通過(guò)表象進(jìn)行直接判斷，可采用Shell模型、風(fēng)險(xiǎn)因素分析法等對(duì)采集的管廊運(yùn)行信息進(jìn)行深入分析，評(píng)估管廊運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

4.2.4 風(fēng)險(xiǎn)控制

明確管廊運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)后需要及時(shí)采取合理措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行處理，以降低或者避免風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的損失。綜合管廊的風(fēng)險(xiǎn)控制主要有管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性論證、施工質(zhì)量問(wèn)題的返修和管廊日常維護(hù)。此環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)維修工作規(guī)范化，定期對(duì)管養(yǎng)人員進(jìn)行技術(shù)升級(jí)培訓(xùn)。

4.2.5 風(fēng)險(xiǎn)跟測(cè)

風(fēng)險(xiǎn)控制后需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，將風(fēng)險(xiǎn)控制效果與預(yù)期效果進(jìn)行對(duì)比，確保風(fēng)險(xiǎn)控制行為的有效性，從而在最大程度上降低風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上海城市綜合管廊建管項(xiàng)目，總結(jié)了城市綜合管廊在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工階段和運(yùn)行階段存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，分析了風(fēng)險(xiǎn)的形成主要是法規(guī)缺乏針對(duì)性、安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)尚待完善、管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)難以控制和外界不可預(yù)見(jiàn)干擾因素的影響造成的。為實(shí)現(xiàn)綜合管廊安全運(yùn)行，提出了綜合管廊安全運(yùn)行管理措施，同時(shí)基于風(fēng)險(xiǎn)管理理論，明確了綜合管廊安全運(yùn)行管理工作流程。