構筑地下立體管廊空間打造寒地城市生命線
——記我國首個高緯度區域的地下綜合管廊工程

文/哈爾濱市市政工程設計院

城市地下管線工程，是維持城市生存功能系統和對國計民生有重大影響的基礎性建設工程，被稱為城市生命線工程，一旦出現問題，會導致整個城市停擺。生命線工程主要包括供、排水系統、電力、燃氣、通信、廣播電視、供熱等源網系統。近年來，城市地上設施建設雖日新月異，但地下管網改造卻明顯跟不上節奏，欠賬已久。哈爾濱，這個始建于二十世紀初的“東方小巴黎”，因中東鐵路的修建而興起，部分建城之初的地下老舊管網，也同樣超期服役了近百年。2016年，國務院辦公廳下發了《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》，隨后，住房和城鄉建設部、財政部在全國范圍開展地下綜合管廊試點工作。與此同時，綜合管廊建設成為哈爾濱市“十三五”規劃的一項重要內容。值得一提的是，哈爾濱市的地下綜合管廊的設計方案，以其技術先進性和實用合理性在競爭性評審中嶄露頭角，成為全國地下綜合管廊建設十個試點城市之一，也是我國最北城市的首個寒地示范性管廊工程。

一、內澇、塌陷、管網老化 綜合管廊工程勢在必行

哈爾濱，作為因中東鐵路建設而生的城市，在近百年時間里，歷經沙俄、日偽和新中國三個完全不同的管線建設時期，與其他同等城市相比，存在著技術手段落后、設施老化嚴重、安全可靠性較低等問題。近年來，地下管線建設規模不足、管理水平不高等問題凸顯，城市相繼發生大雨內澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件，嚴重影響了人民群眾生命財產安全和城市運行秩序。此外，傳統地下管線建設各自為政、分散實施，采取直埋式施工方法導致重復建設，馬路被反復破開、維修，形成“馬路拉鏈”式重復性工程。

建設城市綜合管廊系統，可以在全市范圍內進行統一的規劃、管理和建設，依據城市的總體規劃及各專項規劃，充分考慮城市各種市政管線的規劃及現狀，充分考慮地鐵規劃、地下空間規劃及人防規劃等各方面因素，合理確定城市綜合管廊的系統布局、路由和三維控制線，實現管線“立體式布置”，主干管線一次鋪設到位，后續更換、擴容也在廊內實施，可避免反復挖掘對路面產生多次傷害，節約路面修復成本。

2015年10月，哈爾濱市全面啟動地下綜合管廊建設。按照“統一規劃、統籌組織、形成規模、建成網絡”的原則，結合地鐵建設、道橋建設、管網改造、新區開發，確定實施11條、總長25.5公里綜合管廊項目建設，總投資27.1億元。經過三年的艱苦努力，超額完成試點建設任務，遷移各類管線125公里，移植樹木3000余株，完成管廊主體施工25.5公里。

建設城市綜合管廊項目為市民營造了一個優秀的生態宜居環境，為打造“生態哈爾濱，宜居哈爾濱，大美哈爾濱”奠定了有力的基礎，為促進哈爾濱生態旅游經濟的發展具有長遠的現實意義。

二、寒地氣候施工 創新設計“積木型”立體管廊

作為祖國最北的省會城市，冬季最低氣溫零下三十多攝氏度，凍土層達2.1米，使得管線建設、維修、搶險的難度和費用也遠遠高于低緯度城市。按照“先行先試、經驗可推廣復制”的總體要求，作為首批寒地管廊試點城市，工程師們在工程技術、資金保障、運營管理等方面做出積極的探索，圓滿完成了國家試點任務。

哈爾濱市市政工程設計院的設計師們最初的方案構想，就立足于城市長遠發展，充分考慮地基穩定性和變形驗算對綜合管廊結構的影響，破解地基凍脹、入廊管線防凍害等難題，主城區依托地鐵及基礎設施改造，新城區依托新區道路建設，結合地下空間開發利用、各類地下管線、道路交通等專項建設規劃，合理確定地下綜合管廊建設布局、管線種類、斷面形式、平面位置、豎向控制等，明確建設規模和時序，為城市發展遠景預留空間。遵循“滿覆蓋、三結合、四提升、分類入廊”的原則，增強規劃的科學性和可實施性，全面提升城市基礎設施承載能力。

針對高寒地區低溫期長、有效施工期短的劣勢，設計師們大膽創新，在管廊建設中應用疊合整體裝配式及預制混凝土箱涵裝配式結構技術，變施工現場澆筑為工廠批量生產，冬季進行工廠三等獎、黑龍江省城鄉建設科學技術一等獎。化預制生產，夏季快速組織建設，生產好的構件運輸到項目場地拼裝組建，像搭積木一樣直接構成整體廊道，使絕大部分管廊工期縮短30%以上。由于部分建設環節從一線轉移到后方工廠，施工場地面積減少50%，大大降低了對現場環境的污染，節約了能源，社會效益顯著，同時由于構件生產環境的改善，構件質量得到保障，主體結構合理安全、連接可靠、防水效果良好，各項技術指標均滿足國家相關規范和標準要求。哈爾濱市市政工程設計院也以《黑龍江省預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊技術的研究》項目榮獲黑龍江省科學技術進步

三、造福一座城 綠色、智能型管廊數控“海綿城市”

在管廊建設中，設計師們不僅充分考慮哈爾濱市新老城區、地理條件、道路斷面等因素，根據入廊管線細分，發明創造6項實用新型專利，設計地下雙艙至地下四艙，實現差異化指標控制，還從城市整體建設角度考慮，國內首創分支廊形式，將主廊內需要引出至地塊的管線統一引出，集約利用空間，減少了管廊沿線周邊地帶管線維修更換對道路的反復挖掘，引起交通擁堵等問題。

城市綜合管廊的智能化也是智慧城市建設的重要組成部分，通過搭建智能管理平臺，將監控硬件、BIM、大數據分析等手段融合在一起，環境監測、視頻監控、門禁、報警等子系統在獨立運行的同時，功能、業務、信令、頁面集成于一個平臺展示，實現一體防控，一站式管理，提高了突發事件處理效率，同時也保證了管廊運營維護效率和穩定性。結合城市排澇治理，在管廊建設中，設計師們貫徹海綿城市理念，統籌組織實施區域排水、蓄水設施建設。老城區紅旗大街全線鋪設6.4公里DN1600-DN2000管線，對排水系統進行增徑擴容，徹底解決沿線3處內澇問題。在新城區哈南九路地下四艙管廊中，獨設一條斷面1.0×2.5米、長度2.75公里雨水艙，艙室容積達6875立方米，除負責管廊區域內雨水排放外，還可以承擔雨水調蓄功能，作為景觀綠化用水，為海綿城市建設積累了經驗。

地下綜合管廊的建設可美化城市環境，方便各類市政設施的維護檢修，減少城市道路重復開挖對人民日常生活帶來的影響，有效緩解城市交通擁堵，還具有一定的防震減災作用，為此，國家將地下綜合管廊建設列為城市基礎設施建設的重點。

目前，哈爾濱市地下綜合管廊一期，完成25.5公里管廊主體工程，走在10個試點城市前列。據測算，從管線分散到集約管理，收納1000多公里管線，節約用地18萬平方米，節約運營成本達6億元。二期工程101.5公里，處于施工階段。設計單位哈爾濱市市政工程設計院的《哈爾濱市地下綜合管廊建設工程可行性研究報告》榮獲2016年度全國優秀工程咨詢成果三等獎；《哈爾濱市地下綜合管廊建設二期工程可行性研究報告》榮獲2017年度黑龍江省優秀工程咨詢成果一等獎。

冰城夏都哈爾濱，因其獨特的自然和人文魅力吸引國人關注，而地下綜合管廊的建設，又為這座城市發展提供了更充沛的智能動力。哈爾濱市市政工程設計院將凝聚砥礪前行的精神動力，為中國工程咨詢業的健康發展，為實現“中國夢”奮斗不息！