城市綜合管廊建設(shè)工程實踐

梁桂強

(萊州市城鄉(xiāng)建設(shè)事務(wù)服務(wù)中心，山東 萊州 261400)

1 引 言

綜合管廊作為城市地下管線管理的新模式，與傳統(tǒng)的直埋敷設(shè)方式相比，具有能夠預(yù)留管線空間、避免道路反復(fù)開挖、保障管線運行安全、提高城市綜合承載能力、高效利用城市地下空間等優(yōu)勢。

根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市地下管線建設(shè)管理的意見》(國辦發(fā)〔2014〕27號)，2016年6月，煙臺市人民政府辦公室《關(guān)于推進城市地下綜合管廊建設(shè)的實施意見》中明確指出，在“十三五”期間，煙臺市將建成 40 km以上的地下綜合管廊。

作為煙臺市綜合管廊試點城市，根據(jù)《萊州市市政管線綜合規(guī)劃(2014-2030)》，萊州市綜合管廊一期建設(shè)沿文昌路敷設(shè)，本工程位于萊州市中心城區(qū)，將主管線納入管廊，通過綜合管廊工程建設(shè)，可對道路進行升級改造，進一步完善區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施，節(jié)約地下空間，有效緩解交通壓力，發(fā)揮綜合管廊最大效益。

2 管線現(xiàn)狀及入廊分析

2.1 管線現(xiàn)狀

本次綜合管廊工程位于文昌路，現(xiàn)狀管線數(shù)量較多、位置變化較大。其中：電力線桿位于道路東側(cè)綠籬內(nèi)，通信管線分別位于道路兩側(cè)人行道，給水管線位于道路東側(cè)非機動車道，雨污混流管渠位于道路西側(cè)綠化帶內(nèi)，熱力管線位于東側(cè)車行道下，燃?xì)夤芫€分段位于道路東西兩側(cè)人行道下。

2.2 管線入廊分析

綜合管廊納入何種管線，應(yīng)結(jié)合本地經(jīng)濟發(fā)展和城市現(xiàn)狀，小城市基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱，道路狹窄，由于受財力的影響，入廊難度大、經(jīng)濟回報長。因此，應(yīng)統(tǒng)籌考慮技術(shù)、經(jīng)濟、安全以及維護管理各因素綜合確定，將投資風(fēng)險降到最低。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》，“給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等城市工程管線可納入綜合管廊”。

目前，電力、通信纜線入廊技術(shù)相對成熟，在綜合管廊內(nèi)可靈活布置，可優(yōu)先入廊；給水、中水管屬于壓力流管線，納入綜合管廊可以依靠先進的技術(shù)進行維護管理，有效解決漏水問題；熱力管線納入管廊不能與電力管線同艙敷設(shè)，燃?xì)夤芫€納入管廊須設(shè)置獨立艙室，雨污水作為重力流管線納入綜合管廊之中，會加大管廊的埋深與橫斷面尺寸，且污水中會產(chǎn)生有毒、易燃易爆氣體，需及時進行通風(fēng)，入廊將提高綜合管廊的造價。

綜上分析，比照國內(nèi)各省市頒布的關(guān)于綜合管廊建設(shè)指導(dǎo)意見，結(jié)合萊州市城市建設(shè)實際，此次萊州市綜合管廊內(nèi)敷設(shè)給水、中水、電力、通信管線，不收納雨污水重力流管線和熱力、燃?xì)夤芫€。

3 綜合管廊工程建設(shè)

3.1 工程概況

綜合管廊總長約4.0 km(圖1)，投資2.95億元，于2018年2月正式開工，2019年10月竣工，總工期610日歷天。管廊主體采用單艙斷面，凈尺寸為 3 m×3 m，管廊開挖深度為 5 m～7 m，開挖寬度為 4 m～8 m，覆土深度為 2.5 m～3 m。入廊管線有電力、通信、給水、中水，如圖2所示。

圖1 萊州市綜合管廊一期建設(shè)示意圖

圖2 萊州市綜合管廊橫斷面示意圖

3.2 工程內(nèi)容

本次綜合管廊建設(shè)結(jié)合道路改造工程同步實施，采用現(xiàn)澆施工法，施工時采用降水措施。因工程施工長度較長，根據(jù)路面的具體情況將工程劃分為7個施工區(qū)域，工程主要包括管線遷改和管線布置。

(1)管線遷改

綜合管廊施工過程中，須對部分管線進行遷改。其中，東側(cè)熱力管線向東遷改 3 m；東側(cè)給水管線位于管廊開挖范圍內(nèi)，須結(jié)合管廊施工遷改至管廊西側(cè)，管廊實施后再次遷改入廊；東側(cè)燃?xì)夤芫€向西遷改至人行道，與西側(cè)燃?xì)夤芫€相接。

(2)管線布置

綜合管廊中各種管線進行了優(yōu)化布置，并與地下、地上各種設(shè)施相協(xié)調(diào)，避免發(fā)生沖突。為減少工程投資，節(jié)約道路下方地下空間，根據(jù)道路規(guī)劃方案，綜合管廊敷設(shè)在東側(cè)機動車道與非機動車道下，如圖3所示。

圖3 管廊建設(shè)路段管線橫斷面示意圖

根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》，考慮到高壓電力電纜可能對通信電纜的信號產(chǎn)生干擾，故 110 KV及以上電力電纜不與通信電纜同側(cè)布置。

3.3 施工中采取的有效措施

(1)施工放線測量

地下管線放線測量采用解析法，以勘測單位提供的平面控制點與水準(zhǔn)點為基準(zhǔn)進行引測和放線測量，定出開挖基坑的主要軸線控制點，將控制點引到基坑放坡線外的位置，以供施工過程中測量使用。

(2)基坑開挖及支護

施工測量放樣完成后，方可進行基坑開挖。基坑開挖前先進行地下水位檢測，確保水位在開挖面以下。因管廊受高壓線桿位置的影響，且距離東側(cè)建筑較近，根據(jù)本工程基坑開挖深度和工程地質(zhì)條件，綜合管廊基坑開挖兩側(cè)均采用錨索支護，東側(cè)同時采用工字鋼進行加固，如圖4所示。

圖4 基坑開挖與支護

(3)沉降預(yù)防措施

首先對施工場地周圍的已有建筑物進行踏勘，根據(jù)規(guī)范布置好沉降觀測點，按設(shè)計要求進行觀測。施工時對周邊地面、鄰近建筑物進行位移監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時進行處理。

(4)管廊防水

管廊結(jié)構(gòu)防水等級為一級，防水施工方法采用滿粘“滾鋪法”，先鋪貼大面，后粘接搭接縫，保證卷材鋪貼質(zhì)量，此法優(yōu)于卷材與基層及卷材搭接縫一次熔鋪法。

3.4 建成效果

綜合管廊的建設(shè)，減少了地下管線對道路以及兩側(cè)的占用面積，節(jié)約了城市用地，有效利用了城市地下空間。由于工程管線采用集約化建設(shè)，減少了路面多次翻新、管線維修等各種工程建設(shè)維護費用，充分發(fā)揮了城市道路功能，保證了各種管線安全。綜合管廊建成后，有效解決了城市道路擁堵、“馬路拉鏈”等問題，提升了城市形象，如圖5、圖6所示。

圖5 綜合管廊建成前路面

圖6 綜合管廊建成后路面

4 項目亮點

4.1 BIM技術(shù)的運用

綜合管廊在設(shè)計、施工階段采用了BIM技術(shù)。針對BIM三維可視化的特點，在前期設(shè)計中對管廊管線安裝進行模擬分析和碰撞檢查，優(yōu)化凈空和管線排布方案，有效確定了各種管線的安裝次序及位置先后。在管廊施工中，運用BIM技術(shù)對工程重點、難點部位施工過程進行模擬，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量和安全問題，優(yōu)化了施工方案，減少了風(fēng)險，確保了施工安全。

4.2 AR體驗室的建立

為了直觀感受管廊建成后的效果，施工單位在施工中建立了AR體驗室，通過AR技術(shù)先進的視覺定位和環(huán)境特效，對擬建管廊場景進行有效模擬，為外來參觀人員打造了優(yōu)質(zhì)的沉浸式體驗。

4.3 管線入廊

綜合管廊建成后，除部分不宜納入管廊的管線外，其他管線必須按照規(guī)劃要求進入管廊，這樣才能發(fā)揮管廊建設(shè)的作用，但部分管線單位因原有線路可繼續(xù)使用和費用問題而不愿入廊。為此，市政府多次召開管線單位座談會，廣泛征求相關(guān)管線單位管線入廊意見，并通過PPP模式給予投資單位政策支持，減少企業(yè)運營成本，將管線入廊費用調(diào)整到管線單位可控范圍內(nèi)。同時，根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》，萊州市人民政府辦公室下發(fā)了《關(guān)于強、弱電管網(wǎng)集約化規(guī)劃建設(shè)的通知》，通知規(guī)定：城區(qū)四至范圍內(nèi)強、弱電管網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)將進行集約化管理，集約化管理四至范圍內(nèi)強、弱電管網(wǎng)新建、改建、擴建計劃應(yīng)與道路年度建設(shè)、維修計劃同步，所有主次干道地下強、弱電管網(wǎng)建成后，各類強、弱電線路必須同步入地進管，不再審批空中架線和零星開挖。

4.4 信息化建設(shè)

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市地下管線建設(shè)管理的意見》中提出：各城市要在普查的基礎(chǔ)上，建立地下管線綜合管理信息系統(tǒng)，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)信息交換、共享和更新，推進綜合管理信息系統(tǒng)與數(shù)字城市、智慧城市融合。

《智慧城市評價模型及基礎(chǔ)評價指標(biāo)體系第4部分：建設(shè)管理》中“4.2指標(biāo)”提出：建設(shè)工程環(huán)境質(zhì)量信息化監(jiān)控覆蓋率指標(biāo)用于評價城市建設(shè)工程環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控的信息化水平。因此，綜合管廊是打造智慧城市建設(shè)過程中必不可少的地下骨架，通過地理信息系統(tǒng)構(gòu)建綜合管廊運營維護體系，建立“智慧管廊”，實施綜合管廊運營維護管理，可促進綜合管廊高效運營，搭建智慧城市管廊框架，為智慧城市長效運行提供業(yè)務(wù)管理平臺和信息化服務(wù)平臺。綜合管廊智慧中心如圖7所示。

圖7 綜合管廊智慧中心

5 結(jié) 語

城市地下綜合管廊建設(shè)是城市信息化建設(shè)的重要部分。本文從萊州市城市建設(shè)的實際出發(fā)，提出了萊州市建設(shè)地下綜合管廊的工程內(nèi)容、具體做法和亮點。結(jié)果表明，建設(shè)城市綜合管廊有利于提高各種管線運行的可靠性、安全性和使用壽命，對建設(shè)數(shù)字城市和智慧城市、提升城市形象、促進城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。