城市綜合管廊案例分析

1、城市綜合管廊案例分析以吉首市高鐵片區(qū)金坪路綜合管廊設(shè)計為例，介紹了入廊管線種類、跨河段管廊處理方案、管廊分支引出方式、交叉口形式、管廊施工工藝、支吊架和管廊錨固連接方式等設(shè)計要點，以期為綜合管廊在我國山地城市推廣建設(shè)提供參考。1、工程概況金坪路位于吉首市高鐵片區(qū)，規(guī)劃為城市主干道。高鐵片區(qū)位于吉首市乾州東南部，主要功能定位為“經(jīng)濟新區(qū)、產(chǎn)業(yè)基地、生態(tài)片區(qū)”。道路通行區(qū)屬于構(gòu)造剝蝕溶蝕丘陵區(qū)，主要為寒武系碳酸鹽巖構(gòu)成的丘陵地貌工程，相對高差較大，道路最高設(shè)計標高274.7 m，最低設(shè)計標高200.7 m；地形相對復(fù)雜，依次通過萬溶江、跳巖河、焦柳鐵路、X047縣道、聯(lián)合村深溝。工程設(shè)計主要內(nèi)容包

2、括道路、橋梁、綜合管廊、道路排水、道路照明等。其中綜合管廊設(shè)計主要包括管廊工藝、結(jié)構(gòu)及附屬工程（消防、供電及照明、監(jiān)控、通風(fēng)、排水）等。2、設(shè)計問題探討2.1入廊管線種類根據(jù)吉首市各管線專項規(guī)劃，設(shè)計道路下主要管線有電力電纜、通信管線、給水管、再生水管、燃氣管、污水管、雨水管等，就上述管線進行入廊分析。（1）電力、通信、給水、再生水管道。電力、通信、給水、再生水管道維修次數(shù)多，將其納入綜合管廊經(jīng)濟合理，目前國內(nèi)外相應(yīng)技術(shù)比較成熟，本次設(shè)計均收納至廊內(nèi)。（2）燃氣管道。目前我國城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范（GB 50838-2015）是允許燃氣管道進入綜合管廊的，但應(yīng)在獨立艙室內(nèi)敷設(shè)，并采取多種措施

3、，確保管線的安全可靠運營。（3）排水管道。對排水管道是否入廊，主要基于以下考慮：一是排水管道為重力流，若排水管道坡度與道路坡度不一致，會導(dǎo)致綜合管廊埋設(shè)深度加大，增加工程投資；二是排水管道口徑較大，將增大綜合管廊斷面尺寸，同樣增加工程投資；三是由于污水管自身會產(chǎn)生有毒有害氣體的特點，管廊內(nèi)相應(yīng)增加硫化氫、甲烷、氧氣等氣體的環(huán)境監(jiān)測，增加了造價、運行成本，增大了管理復(fù)雜程度。（4）方案比選。根據(jù)入廊管線種類，提出兩種方案：方案一只考慮電力、通信、給水、再生水管線入廊；方案二所有管線均入廊，見圖1，圖2。主體結(jié)構(gòu)造價：方案一為24 200元/m，方案二為49 600元/m。在遵循當?shù)鼐C合管廊規(guī)劃的

4、基礎(chǔ)上，設(shè)計綜合管廊收納管線種類為電力、通信、給水、再生水管線。2.2管廊平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計（1）管廊平面。本工程道路有4.0 m中分帶，將綜合管廊布置在中分帶下，由于中央分隔帶較寬，有灌木遮擋，通風(fēng)口等節(jié)點設(shè)置不影響道路美觀，同時通風(fēng)口等節(jié)點設(shè)于管道正上方，綜合管廊構(gòu)造較簡單，節(jié)點造價較低。（2）管廊縱斷面。一般綜合管廊應(yīng)盡量減少覆土高度，以降低造價和施工難度。本次設(shè)計管廊考慮到各市政工程過路管線的敷設(shè)要求，管廊覆土一般按照2.02.5 m控制，局部按照實際加深或減少覆土厚度。設(shè)計坡度力求同道路坡度一致，最小坡度0.5，最大坡度5.6。（3）管廊橫斷面。綜合管廊橫斷面尺寸的確定主要考慮

5、以下幾個因素：管道的種類和數(shù)量、管道的安全距離、管道敷設(shè)維護操作空間、人員通行空間、工程經(jīng)濟性等。設(shè)計將10 kV電力管、DN500給水管置于一側(cè)，通信管、DN300再生水管置于另一側(cè)，斷面尺寸2.7 m2.8 m，見圖1。2.3相關(guān)節(jié)點處理方案過河穿越方案本工程道路依次穿越萬溶江、跳巖河、焦柳鐵路、X047縣道、聯(lián)合村深溝，均通過橋梁的形式穿越，橋梁段道路縱坡如圖3圖5所示?？梢钥闯?，山地城市與平原城市相比，河道底或深溝底同道路設(shè)計標高差較大，最深處達25 m以上。根據(jù)城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范條，道路與鐵路或河流的交叉處，宜采用綜合管廊。本工程綜合管廊穿越河道提出下穿河道方案、上跨河道方案和

6、管線直埋方案。以穿越萬溶江為例，各方案優(yōu)缺點見表1。表1通過對比，管廊下穿河道、上跨河道施工難度較大，造價較高，不一定適合山地城市。而管線直埋的方式隨橋敷設(shè)，優(yōu)勢明顯。通過橋梁兩側(cè)端井，可方便管線在廊內(nèi)、外轉(zhuǎn)換及人員檢修進入。隨橋直埋管線檢修維護只需局部打開橋梁人行道板即可實現(xiàn)。管廊分支引出方式分支引出原則經(jīng)同業(yè)主及相關(guān)市政管線單位充分溝通后確定本次設(shè)計支管引出原則。給水管：每隔120 m的距離，設(shè)置DN150市政消火栓引出管，每隔300 m的距離，設(shè)置DN300給水支管；再生水管：每隔200 m左右的距離，預(yù)留再生水支管；電力、通信管線：每隔200 m左右的距離，引出電力、通信支管。分支引出

7、方式對于管廊分支引出，目前通常有支廊引出和管線直埋引出兩種方式。支廊引出：支廊與主廊形成立體十字交叉口。為滿足支廊和直埋排水管道交叉問題，支廊道一般位于下層，主廊道位于上層。支廊需同步考慮通風(fēng)問題，一般在支廊的端頭設(shè)置自然進風(fēng)口。管線直埋引出：管廊分支引出口處局部加寬、加高，管線從管廊雙側(cè)側(cè)墻出廊，與預(yù)埋的過路套管銜接，并接至各類管線預(yù)留支井內(nèi)，供道路兩側(cè)地塊需求。兩種方式特點見表2。管線直埋引出方式在不更換、不增加套管的情況下，無需開挖路面，埋設(shè)深度較小，具有石方開挖量小、工程投資少、施工周期短的優(yōu)點。在多次征求業(yè)主及專家意見后，本工程采取管線直埋的方式分支引出。需要注意的是，分支引出管線規(guī)

8、模需預(yù)留充分，避免日后翻挖道路；分支引出管線定位及標識應(yīng)清晰明確，以避免誤挖。交叉口形式綜合管廊交叉口的設(shè)置主要需要考慮兩條道路綜合管廊交叉的問題，包括管廊和管廊交叉的結(jié)構(gòu)形式以及管線與管線交叉的交匯方式。交叉口形式、大小、高度由相交管廊內(nèi)管線數(shù)量、尺寸、交互方式?jīng)Q定。一般遵循以下規(guī)則：節(jié)點處市政管線多做上跨下穿處理，并保證管線敷設(shè)安裝及人員維護操作空間；規(guī)模較大的管廊優(yōu)先考慮直接通行；不同形式的艙室之間不聯(lián)通，并設(shè)置夾層，夾層設(shè)置應(yīng)保證不同艙室各防火分區(qū)的完整性。十字交叉口平面交叉方式如圖6所示。交叉口采用加寬加高斷面的方式為管線提供通道。管線通過分層敷設(shè)的方式來滿足管線交錯、跨越的安裝要求

9、。所有纜線在節(jié)點頂板下敷設(shè)，給水管線采用倒虹形式敷設(shè)于節(jié)點地面以下管道夾層內(nèi)。交叉口處下層管廊最低點應(yīng)設(shè)置集水坑。十字交叉口立體交叉方式如圖7所示。上層管廊采用直線形式，下層管廊采用倒虹形式下穿直線管廊。管廊交叉處通過爬梯及自動液壓井蓋相連，以便于維護人員上下穿越。相交處管廊板面根據(jù)需要預(yù)留孔洞，滿足管道上下穿越、連接的要求。交叉口處下層管廊最低點須設(shè)置集水坑。 兩種交叉方式對比見表3。 為便于管線交叉處理及防火分區(qū)獨立，綜合管廊交叉口采用上下雙層的立體交叉結(jié)構(gòu)，上下層管線通過連通孔溝通。連通孔采用耐火極限達3 h以上的防火材料嚴密封堵。上下層管廊設(shè)置1 m1 m人孔。人孔上覆耐火極限3 h的

10、中間層防火蓋板。2.4施工工藝選擇綜合管廊主體一般采用現(xiàn)澆施工或預(yù)制成品拼裝施工，其特點見表4。現(xiàn)澆施工造價較低，但因基坑支護時間長，在施工過程中存在一定的安全隱患。預(yù)制成品拼裝施工造價稍高，但施工工期較短，對現(xiàn)狀道路影響小，成品質(zhì)量有保證，接頭和墻體防水性能好，內(nèi)壁光滑。金坪路建設(shè)時間節(jié)點緊迫，綜合考慮工程施工周期、基坑支護安全、管廊防水性能等影響因素，綜合管廊標準段優(yōu)先選用預(yù)制結(jié)構(gòu)拼裝施工。節(jié)點部分由于尺寸多樣，從節(jié)省模具造價出發(fā)，采用現(xiàn)澆施工。2.5支吊架和管廊錨固連接方式綜合管廊支吊架和管廊錨固連接方式一般有兩類，一類為管廊結(jié)構(gòu)施工完成后以錨栓形式連接；另一類為管廊結(jié)構(gòu)施工完成前預(yù)埋連

11、接件。預(yù)埋件有板式預(yù)埋、預(yù)埋螺套和預(yù)埋槽道等形式。早期綜合管廊支架一般是在管廊結(jié)構(gòu)施工完成后，打錨栓連接。會帶來如下問題：鉆孔破壞混凝土結(jié)構(gòu)，損害混凝土配筋，影響結(jié)構(gòu)安全；管廊埋在地下，鉆孔可能導(dǎo)致其地下水滲透、裂紋、漏水；鉆孔安裝時效率低下，經(jīng)常發(fā)生孔位偏差，施工質(zhì)量無法保證；鉆孔使廊內(nèi)粉塵量過大，不利于工人施工安全。而預(yù)埋連接件可避免后打螺栓連接方式帶來的問題。管廊內(nèi)管道規(guī)模按遠期規(guī)劃預(yù)留，為方便后期管道安裝，本次設(shè)計采用預(yù)埋槽道的形式，如圖8，后期安裝可靈活調(diào)節(jié)管道支架間距位置。 3、小結(jié)結(jié)合本工程案例，對山地城市綜合管廊相關(guān)設(shè)計問題進行如下總結(jié)：（1）關(guān)于排水和燃氣管道是否入廊，應(yīng)因地制宜，結(jié)合工程實際確定，不可不加分析，一味機械入廊。（2）山地城市綜合管廊遇到河道及深溝，相對高差較大時，可采用直埋方式隨橋敷設(shè)，以降低工程難度及造價。（3）管廊分支引出選擇直埋套管的形式，在山地多石方的城市有施工周期短的優(yōu)勢