城市軌道交通與綜合管廊共建方案研究

鮮偉

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江杭州311122）

0 引言

城市軌道交通和綜合管廊共建是我國城市建設當中比較典型的市政工程，它的特點是投資高、工期長、風險大以及維護成本大等。但是在以往的工程建設中大多忽略地下空間的稀缺性、開發不可逆性，導致大部分地下空間利用率低，而且風險較大。因此，研究城市軌道交通與綜合管廊如何有效結合并實現一體化建設，這對節約資源和資金投入都有很大的作用。

1 軌道交通與綜合管廊共建的必要性分析

根據相關的數據分析，我國早在2010年地下管線的長度就已達接近150萬公里，但由于地下管線種類眾多，且數量和路由不夠清晰，給后續施工帶來諸多不便。而綜合管廊的建設正是要解決地下管線這種不合理的現象。綜合走廊的表現形式就像人們常見的地下管道一般，也就是從地下面開通一個規模的通道，并把電力、通信、燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，然后又設立上相對應的檢測和監管系統，這樣就能實現集約式的管理。在城市軌道交通的高速發展背景下，如何實現集約化的建設是目前城市可持續發展的重要舉措。由于高密度、高強度、高品質的集中開發，導致軌道交通與其他型式的交通集聚，地下空間開發和利用已成為城市核心區建設的必然趨勢，如不進行綜合分析和統籌規劃，將出現城市道路地下空間重復開挖的問題，長時間占用道路資源，從而給市民生活帶來諸多不便。除此之外，雖然地下工程的施工技術已經是比較成熟，但工程水文地質條件的不確定性和施工環境的復雜性，施工風險和風險事故仍然很多，因此，有必要同步建設軌道交通和綜合管廊，有效避免重復開挖和事故頻發，從而達到城市地下交通的安全，更高效地為人民服務[1]。

2 軌道交通與綜合管廊共建方案分析

軌道交通與城市綜合管廊的共建方式有不同的辦法，根據共建位置不同可將其分為地下車站與管廊共建、地下區間隧道與管廊共建；根據施工工法不同可分為明挖法、暗挖法及裝配式施工；根據共建界面不同可分為貼臨共建和共墻合建形式。城市地下的綜合走廊在建設的時候無論是從高還是寬來設定都必須要根據具體的施工實情，但是基本上都是單層的結構方式，所以必須要注意雨水和污水的排放管道，但是因為這種管道在建設的時候必須要有對應的坡度，而且建設的投入相對較大，所以并不實用；而地下燃氣管道因為有易燃易爆的隱患，所以并不能與城市的軌道交通和管廊靠得太近或者是共建；其他市政管線入廊案例較多、技術成熟、綜合經濟性較好，都能夠考慮入廊。

2.1 地下車站與綜合管廊共建方案

根據明挖法進行共建施工，這其中需要考慮到管道的復雜特性，最好將這些管道都設立在地下一層當中，管線的進出線及養護維修較為方便。從車站主體與管廊的位置關系可以有以下兩種較為經濟的布置形式：

2.1.1 綜合管廊設置于車站主體結構上方

車站與管廊上下層布置，兩者共用結構板。結構總寬度要求小，基坑深度較常規車站需加深，車站出入口布置受管廊影響小。從管廊和車站的主體結構上來看的話前者相比于后者來說是比較窄的，而且車站當中必須要設置風道、逃生口等附屬設施，以此實現集約化的管理，從而凸顯出經濟性。管廊的平面和縱向線形與車站保持一致，平面順直、縱向起伏小，管線敷設容易。市政管線進出線在管廊上方，轉接線以及養護維修較方便，但廢水泵房需外掛設置。

2.1.2 綜合管廊設置于車站主體結構一側

車站與管廊同層并排布置，兩者共用結構側墻。管廊根據管道線和艙室的共同建立因為空間有限，所以一般需要考慮到結構排列，無論是從高度還是寬度上考慮的話都要設計基坑的深度問題，并列結構的整體寬度較大，基坑的總深度也相對較大。淺層管道在管廊上方設置轉運倉，方便與市政管道連接及檢修。因受車站出入口布置的影響，管廊需上跨或者下穿進行避讓，縱向起伏大，彎折頻繁，管線敷設難度增加，并存在一定安全隱患。當管廊上跨車站出入口時，管廊底板可作為出入口頂板，并注意保證管廊頂板結構滿足上方覆土及道路荷載要求[2]。

2.2 區間隧道與綜合管廊共建方案

根據施工工法以及管廊和隧道之間關系可分為結構分離式共建與結構不分離式共建。當車站采用地下一層側式站時，區間隧道多采用淺埋明挖施工，結合明挖區間埋深情況，在區間正上方或者一側布置管廊結構，兩者間共用結構板或者結構側墻，共坑開挖。當車站采用地下兩層島式站時，區間隧道多采用雙洞單線盾構施工，為便于管線接入方便，保證管廊埋深較淺，可考慮管廊先行開挖，區間隧道后盾構側穿，兩者同期施工，結構相對獨立，互不影響；當區間隧道埋深較深或遇跨江、跨海等采用單洞雙線大斷面盾構施工時，結合隧道斷面將管廊布置于軌行區上方，斷面集約化程度高、經濟性好。

3 綜合管廊建設的預留條件

軌道交通地下車站寬度一般在25m左右，基本占用整個城市道路下方空間，加上出入口、風亭等附屬設施，建成后留給綜合管廊施工的空間有限。根據各城市軌道交通控制保護條例，在軌道交通控制保護區范圍內施工的單位或個人必須根據相關規范要求制定安全保護方案，并通過專項論證并備案后方可作業。因此，在車站建設時若管廊不能同期實施，應預留管廊后期建設的條件。

3.1 車站結構加強措施

為減小管廊后施工對已運營車站的影響，管廊的路徑應盡量避免與車站主體結構的重疊交叉，且應從出入口、風亭等附屬結構設施較少的一側通過。根據車站附屬結構覆土厚度及管廊斷面布置，可采用明挖上跨或者暗挖下穿，并對交叉節點處的車站結構板采取加強措施。

3.2 基坑開挖加固措施

管廊在施工的時候勢必會引起周圍結構的松動，而且根據施工的項目不同的部位之間會相互移動，從而對車站安全產生威脅。為嚴格控制車站結構的位移和變形，可以采用對車站結構影響較小的三重高壓旋噴樁來加固基坑支護的穩定性，而且也能增加土壤結構的強度，并防止土壤雨水松軟，還能達到加固基層安全支護，以此避免車站施工中出現變形。而為了防止基坑下土壤出現反彈的情況，就需要根據實際土壤的結構組成來決定挖掘的方向、方式以及形狀，均勻分層避免出現偏載。充分考慮時空效應，及時封底并采用堆載回壓，減小坑底土體暴露的時間。為減小管廊基坑開挖對車站結構的影響，可在車站與管廊之間先行實施隔離樁[3]。在施工過程中，應實時監測土體的位移、應力、水壓、圍巖結構、隧道沉降等。一旦出現問題，應及時調整，確保正常施工。

3.3 節點工程先行實施

為降低因管廊后期建設對軌道交通保護增加投資，以及簡化各種備案程序，針對車站與管廊建設時序相差不多的情況下，兩者交叉節點工程可由軌道交通建設方代建，并預留后期管廊建設接入條件。

4 共建過程中的注意事項

4.1 建設主體與投資主體的確定

軌道交通與綜合管廊共建時，絕大多數城市市政工程中會將兩者區分開來，無論是建設主管部門還是投資方之間經常出現意見不統一的情況，影響工程進度。針對于這一問題，在項目實施前要進行統籌規劃，明確建設和投資主體，對于規模和資金的投入進行全面分析，并通過協商達成一致意見方可施工，從而保證各方利益，確保施工過程穩步推進。

4.2 工程界面和投資界面的劃分

在常規市政工程中，城市軌道和綜合管廊參建的施工單位和涉及的協調部門眾多，各單位主管的工程界面不夠清晰，且各自從自身利益出發，使實際施工過程經常遇到意見不統一的情況，導致施工無法正常進行。投資界面包括材料、設備、人員等相對復雜，針對此類問題，在施工前應對施工現場進行全面考察，對涉及的資金、設備、人員調配以及各投資方的責任分工制定專項方案及協調機制，保證資金、人員及各項物資充足。

4.3 建設中多方關系的協調

軌道交通和綜合管廊均為市政公共設施，建設過程中涉及面寬廣，如政策法規、規劃、國土、管線權屬、市民生活、交通出行、環境保護等，限制約束性強，需協調諸多工作部門通力合作才能正常推進。但在實際工作中，各部門之間負責的業務不同，經常存在一些問題沖突，或出現一些不確定的因素，導致工程停工或者延誤。因此，在施工前應盡可能考慮所有未知因素，提前預防并科學規劃，在考慮到各部門利益的基礎上加強溝通和聯系，這樣就算遇到緊急的情況也能在各部門的通力合作下保證工程順利進行[4]。

5 總結

綜上所述，城市軌道交通和綜合管廊是目前我國城市化進程發展的主要方向，兩者之間的共建規劃與設計是保證工程順利進行的重要基礎，而且還會影響日后人們的出行和城市的具體發展方向。所以，必須重視共建規劃上的問題，保證施工的質量和效率，從而為城市的可持續化發展戰略目標做好鋪墊。