綜合管廊研究進展

王好韓 金常林

摘 要：隨著國家大力推進城鎮化進程，地下管廊的建設如火如荼的開展。地下管廊是一項多專業交叉的復雜工程。要保證綜合管廊能夠長久平穩地運行，那么從初期的規劃到后期的設計、施工和運維需要統籌規劃，因地制宜。本文對綜合管廊工程的各個階段進行綜述，為我國綜合管廊的建設提供思路，推動其發展。

關鍵詞：綜合管廊;規劃;設計;施工;運維

隨著世界經濟的增長，城鎮化的程度不斷提高，對于城市基礎設施運行能力和空間集約化的要求也相應提高，綜合管廊應運而生。綜合管廊（Utility Tunnel）是指建于地下用于容納2種及2種以上包括電力、通信、供水排水、熱力、燃氣等工程管線的構筑物及附屬設施，以暗裝、淺埋、深埋隧道的形式建造，允許安裝、維護、拆除的地下設施系統。綜合管廊的設計為優化城市空間、改善城市面貌，安裝、維護和拆除各類市政管道提供了便利。

綜合管廊工程是由多個專業互相交叉的復雜工程，可以再細分為道路工程、主體工程、附屬工程、輔助工程、入廊管線工程。其中，道路工程設計包括場地、道路設計;主體工程設計包括工藝設計、結構設計;附屬工程設計包括綜合管廊配套的消防系統、通風系統、排水系統、動力照明系統、弱電系統、火災報警系統、自動化及綜合監控系統等工程的設計;輔助工程設計包括管廊管線抽頭設計及建筑設計;入廊管線工程設計包括燃氣管線、熱力管線、給水管線、再生水管線、電力和電訊線纜。

我國綜合管廊的起步發展較晚，長期以來，存在城市地下空間利用不合理，管線敷設不規范的問題。從2014年起，我國才開始陸續頒發相關法律以推進綜合管廊的發展，2015年頒布的《關于推動城市地下綜合管廊建設的指導意見》對全面推動綜合管廊建設提出了目標和要求，即從2016-2020年間全國年度目標1000km，投資382億元。據統計，2017年，共147市、28縣已累計建設綜合管廊5780.15km，全國綜合管廊投資達673.4億元。

本文根據對綜合管廊的規劃、設計、施工和運維四個階段分別進行了綜述分析，為其進一步的研究與應用提供參考。

1綜合管廊的規劃

綜合管廊的規劃階段是項目立項的重要階段，應依據上位規劃及相關專項規劃確定的發展目標和空間布局來確定綜合管廊系統布局，以作為項目組織綱領和實施準則。

目前對管廊的規劃分類并未有統一意見。一部分從業人員從公共政策、安全風險、環境因素進行綜合管廊的規劃;另一部分從業人員按照城市類型的分類，進行專項規劃，主要有超大型城市、組團式中小城市、山地城市。雖然分類未統一，但是綜合管廊的規劃一定要具有全局思維，統籌規劃。

王志標以重慶某片區為例介紹了該區綜合管廊的整體規劃。該地多高地、深谷、陡坡、坡向。規劃時遵循“規劃先行、適度超前、因地制宜、統籌兼顧”的原則，設計思路為：收集現狀和相關規劃資料;結合相關規劃選線;分析確定入廊管線;確定綜合管廊斷面尺寸;確定三維控制線規劃;確定配套及附屬設施;綜合管廊建設時序及投資估算;對重難節點問題進行合理規劃。規劃區綜合管廊主要利用地下淺層空間布局，綜合協調淺層平面及豎向空間。

2綜合管廊的設計

與地上建筑相比，綜合管廊的設計受到地下空間的制約和環境的影響，因此設計時需更加注重安裝穩定性、功能性和環保性，同時由于地下空間資源的有限性和不可逆性，綜合管廊的設計理念應具有超前性，以滿足城市發展的需求和功能空間的變革。為了保證綜合管廊長期安全地運行，防水、防火和防洪是需要著重考慮的要點。

2.1防水設計

地下管廊管網深埋于地下環境中，會受到地下水等因素的影響。一旦發生滲水或者漏水現象，不僅會影響綜合管廊的使用壽命，同時也會對城市的電力管線和燃氣管線等買下起火爆炸等嚴重安全隱患。

不同的施工方法其防水設計要點也有所區別。暗挖法設計時主要從以下三方面考慮增強防水效果。

（1）混凝土自防水設計。選用防水性能較高的混凝土。將混凝土進行模板澆筑增強其防水性能。另外，對于綜合管廊的混凝土結構也可采用兩次堆砌施工技術，在澆筑的混凝土結構上實施二次襯砌。

（2）卷材防水設計。目前多使用合成高分子類防水卷材和高聚合物改性瀝青防水卷材，使用全包技術來進一步提高防水性。防水卷材多和防水涂料配合使用以達到最大的防水效果。但是在使用防水卷材時，要盡量保證卷材的同質性和單一性，避免不同卷材的拼縫連接處由于材料構成差異而無法形成空隙，影響整體的防水效果。

（3）縫隙防水設計。由于混凝土施工結構的限制，在施工過程中會出現施工縫。在暗挖礦山法施工過程中，可以利用止水帶、密封膠等提高防水效果。對于使用何種防水設計要根據施工條件來確定，垂直方向的縫隙不易使用止水帶，而仰拱變形縫、曲墻變形縫則必須使用止水帶。

現澆混凝土與暗挖法防水設計要點相似，另外需要著重考慮結構檢修井的防水設計。在檢修井施工中，井壁一般不會采用過厚的混凝土結構，因此，混凝土自身的防水性不會很強，可以采用防水涂料層設計增強井壁防水效果。另外，檢修井的井蓋也是施工防水設計的重要內容，檢修井的井蓋一般為混凝土預制構件，井蓋與井壁之間存在凹槽，可以利用圓圈形狀的密封圈防止井蓋滲水，密封圈的材質要具備較強的耐老化和耐腐蝕性，以延長密封圈的使用壽命。

預制混凝土相關配件均是預制加工，各部件結合緊密，防水性能良好。為進一步提高其性能，目前多采用內側和外側共同防水設計實現，如預制裝配構件內側使用兩層密封圈，外側使用高分子防水涂層等。另外也可以利用管廊構件的預制形態來起到防水效果。

2.2消防設計

綜合管廊內部敷設有管線種類多，易發生互相干擾事故，特別是電力電纜管線極易引起火災。一旦火災發生，若滅火不及時，將造成經濟損失和負面社會影響，故城市綜合管廊設計需包含消防系統設計。目前，我國關于綜合管廊消防設計還沒有具體相關規章規范，主要以地方規范為設計依據，并報地方消防部門審批后方可實施。依據《城市綜合管廊工程技術規范（GB50838-2015）》，綜合管廊消防設計內容包括管廊內防火分區設置和滅火系統及裝置的設置。

2.3防洪設計

城市綜合管廊整體設計還應考慮防洪。首先綜合管廊路徑應避免經過內澇地區，綜合管廊的人員出入口、進風口、吊裝口等露出地面的構筑物應避免設置在地形低洼凹陷區，并考慮高出地面一定安全高度，比如綜合管廊設置于道路側綠化帶下，附屬構筑物露出地面部分高于所在位置綠化帶不少于30cm，并滿足城市防洪標準。同時，構筑物周邊可根據地形考慮設置截水設施。

3綜合管廊的施工

對于結構復雜、縱橫交錯的綜合管廊項目而言，提前預測施工風險因素并提出相應對策，對于推進施工過程的由于進行意義重大。在施工之前，進行風險因素分析，充分探測施工環境和試驗其力學特性，可以提高綜合管廊的抗震、防沉降能力。在施工過程中，建立施工信息化綜合管理平臺，有助于對施工過程進行精準控制和信息化管理。

施工方法主要有明挖現澆法和明挖預制法，在一些地質條件比較特殊或者項目有特殊要求的地方也有采用頂管施工法和盾構法。

4綜合管廊的運維

綜合管廊進入運維階段是項目開始發揮社會效益和經濟效益的標志。運維過程中，可通過智能化運維對運行狀態進行實時監控和信息化管理，以精準掌握運行動態。智能化運維主要有運維管理GIS和BIM技術的集成、運維監控IOT技術的應用、運維模型RIM的推廣和運維故障預測方面的智能化。

綜合管廊的管理目前多采用PPP模式。社會資本方多為工程施工企業、運營管理單位、管線權屬單位等。綜合管廊的運營管理由項目公司自行負責，或由其招標確定管廊的運營管理單位，建立專門的運營管理團隊。項目公司與入廊管線權屬單位簽訂入廊協議，負責綜合管廊本體及附屬設施運營維護，配合入廊管線權屬單位處置突發事件及應急管理，入廊管線權屬單位則負責所屬管線設施的檢修、維護和運行調度。從實踐經驗來看，綜合管廊前期建設費用高后期運維費用低，經濟效益與社會效益需要很長一段時間才會顯現出來。

結束語：

綜合管廊作為未來綠色智慧城市建設的重要部分，其規劃、設計、施工和運維需要統籌考慮，規劃應具有超前性、設計方案應具有多層次性、施工具有可實施性以保證后續綜合管廊的有序發展和順利實施。因地制宜建設綜合管廊，在統一規劃下同其它地下工程協同建設。構建BIM+技術集成只能信息化管理平臺，提高管廊建設管理效率，從而促進建筑行業綠色智能化轉型和智慧城市建設。

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