綜合管溝在石家莊建華大街工程的探索與可行性研究

饒 寧 ，邢文文

（1.天津市賽英工程建設(shè)咨詢管理有限公司，天津市 300191；2.天津市市政工程設(shè)計研究院，天津市 300051）

1 概述

近年來，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市地下管線的重要性及管理體制引起的諸多矛盾日益凸現(xiàn)。探索適合的城市地下管線綜合建設(shè)管理模式是當(dāng)前城市建設(shè)十分迫切的任務(wù)[1]。綜合管溝較傳統(tǒng)地下管線敷設(shè)方式體現(xiàn)了更為明顯的優(yōu)勢。

所謂綜合管溝，就是“地下城市管道綜合走廊”，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通訊、熱力、燃?xì)?、給排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)和管理。

2 石家莊建華大街工程背景

2.1 依托統(tǒng)一的建設(shè)管理平臺

石家莊市投資管網(wǎng)公司成立伊始，以管網(wǎng)公司為載體，對所有地下空間進(jìn)行整體規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計，統(tǒng)一建設(shè)，最大限度的發(fā)揮投資管理的職能，探尋解決“馬路拉鏈”問題的途徑和方法。

2.2 項目的總體定位

石家莊市正逢發(fā)展和轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時機，創(chuàng)新無疑是深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀的一個重要體現(xiàn)，也是“三年大變樣”得以實現(xiàn)的重要保障。

2.3 打造石家莊品牌

綜合管溝雖起源于十八世紀(jì)，但在國內(nèi)，作為試點工程和民心工程也屈指可數(shù)，石家莊如果積極探索，嘗試更為適合的發(fā)展模式，無疑樹立了石家莊的品牌效應(yīng)。

3 石家莊建華大街綜合管溝總體設(shè)計情況

3.1 入溝管線選擇

入溝管線的選擇，是綜合管溝設(shè)計的第一步，通過前期管線調(diào)研，確定各個管線規(guī)模，對于入溝管線的選擇有很重要的作用。而各種管線各有不同的特點，要區(qū)別對待。

（1）熱力管道：現(xiàn)狀道路下有新建雙排D920 mm×10 mm的熱力管道（保溫層厚100 mm），滿足規(guī)劃的管徑，本次設(shè)計維持現(xiàn)狀，不考慮將其納入綜合管溝；

（2）排水管道：擬建雨水管道規(guī)模d700 mm～d2200 mm、污水管道規(guī)模d500 mm～d600 mm，管徑均偏大，且屬于重力流，受管道坡度、埋深限制，將會使綜合管溝整體尺寸擴大，經(jīng)濟(jì)上不合理。同時，污水管會散發(fā)出有害氣體，入綜合管溝將增加通風(fēng)和除臭設(shè)施，也會從一定程度上增加綜合管溝的總體造價。因此，本次工程雨、污水管道不入綜合管溝；

（3）燃?xì)夤艿溃簲M建一排DN300 mm的中壓燃?xì)夤艿溃m然管道規(guī)模很小，但由于燃?xì)夤艿垒斔徒橘|(zhì)對于安全影響較大，管內(nèi)流動的是可燃?xì)怏w，應(yīng)獨處一室，且要增加畫面監(jiān)控、泄漏報警等系統(tǒng)；

（4）給水管道：擬建一排DN500 mm的配水管道，一排DN800 mm的輸水管道，均屬于壓力管道，從使用功能、維護(hù)要求等分析，可以設(shè)置在綜合管廊內(nèi)；

（5）中水管道：擬建一排為DN500 mm的配水管道，屬于壓力管道，從使用功能、維護(hù)要求等分析，可以設(shè)置在綜合管廊內(nèi)；

（6）通信管道：擬建一排500 mm×500 mm的通信管道，按照進(jìn)入管廊考慮，并設(shè)置電纜支架，增加屏蔽措施；

（7）電力電纜：按照進(jìn)入管廊考慮，并設(shè)置電纜支架，增加安全監(jiān)控系統(tǒng)，并考慮防火和屏蔽措施。

經(jīng)過分析論證，結(jié)合本工程實際情況，選擇給水、電力、燃?xì)?、通信、中水此五種管線進(jìn)入綜合管溝；給水、電力、通信、中水這四種管線在保持適當(dāng)水平距離和垂直高度并采取適當(dāng)措施的前提下，可以共處一室，燃?xì)猹毺幰皇摇?/p>

3.2 綜合管溝斷面方案對比

綜合管溝橫斷面設(shè)計要符合給水、電力、燃?xì)狻⑼ㄐ?、中水管線的布置及敷設(shè)要求，要滿足維修空間及安全運行、擴容空間的需要。斷面布置見圖 1、圖 2。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)斷面方案一（單位：mm）

圖2 標(biāo)準(zhǔn)斷面方案二（單位：mm）

標(biāo)準(zhǔn)斷面方案對比如下：

方案一：燃?xì)猹毺幰皇?，能有效避免燃?xì)庑孤侗▽ζ渌芫€的影響，但DN800給水管道堵塞了防火通道。

方案二：避開了防火通道，同時可通過設(shè)置安全措施防止燃?xì)庑孤侗▽N800給水管道產(chǎn)生不必要的影響。

做好氣體監(jiān)測及人員定期巡視可以有效避免燃?xì)夤艿佬孤叮３址阑鹜ǖ理槙硨行Ы鉀Q火災(zāi)發(fā)生時的救災(zāi)進(jìn)度，因此綜合判定優(yōu)于方案二優(yōu)于方案一。

3.3 設(shè)置附屬設(shè)施的關(guān)鍵問題

為滿足工作人員檢修及各種人員出入管廊，需在管廊的起點和終點設(shè)人員出入口、投料口、通風(fēng)口作為綜合管溝附屬設(shè)施。

綜合管溝位于地下，溝內(nèi)有大量電纜，一旦產(chǎn)生火源，煙火會沿著管溝蔓延，且不易發(fā)現(xiàn)，因此存在火災(zāi)的危險性；溝內(nèi)有給水、中水等壓力管線，一旦泄露，存在淹泡的危險性；綜合管溝位于地下數(shù)米，出口距離較遠(yuǎn)，依靠強制通風(fēng)設(shè)備，一旦排風(fēng)不暢或發(fā)生事故，會產(chǎn)生有害氣體或氧氣短缺，對下溝人員的生命安全構(gòu)成威脅；任何一種管線發(fā)生問題，都會殃及其它管線，一旦中斷，會給人們生活造成混亂和損失，因此存在災(zāi)害擴大的危險性。

由于存在上述危險性，綜合管溝的管理需要有管理人員和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的保障。包括溫度/濕度監(jiān)測、氧氣監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、滲漏監(jiān)測、火災(zāi)報警，必要的時候需設(shè)置監(jiān)視設(shè)備、監(jiān)聽設(shè)備。同時綜合管溝還需設(shè)置消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、標(biāo)識系統(tǒng)、地面設(shè)施等。

其中關(guān)鍵問題之一是供電電源，雖然綜合管溝的日常運行不完全依賴于電源，但電源是綜合管溝監(jiān)測、通風(fēng)、維護(hù)和檢修的重要保障，因此，電源負(fù)荷等級至關(guān)重要。綜合管溝內(nèi)電力照明均為一類負(fù)荷，一般采用兩路獨立的10 kV電源作為主電源、柴油發(fā)電機作備用電源，并設(shè)不間斷供電裝置（UPS）作應(yīng)急電源，以保證計算機、防火、通信系統(tǒng)、事故照明、電話等特別重要一級負(fù)荷可靠性的要求[1]。

關(guān)鍵問題之二是電磁電力干擾防護(hù)，在共同溝內(nèi)電力電纜（干擾者）及通信電纜（被干擾者）長距離平行可能發(fā)生電磁電力干擾問題。電力電纜（高壓電纜）所產(chǎn)生的電磁場對于通信系統(tǒng)將造成噪聲，干擾通信系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，干擾防范措施顯得尤為重要。電磁干擾來自于磁場的縱向感應(yīng)電壓，此電壓與負(fù)載電流、互感阻抗、不平衡率、電力電纜屏蔽系數(shù)、通信電纜屏蔽系數(shù)及背景磁場屏蔽等成正比，每項的減少將減少磁場的縱向感應(yīng)電壓。其中負(fù)載電流及不平衡率決定于用電狀況，其余各項可通過電纜布置及加強屏蔽等措施加以改善[1]。

3.4 投資估算

由于綜合管溝內(nèi)各專業(yè)工藝管線數(shù)量繁雜，附屬設(shè)施和設(shè)備眾多，設(shè)備費、材料費、土建費和安裝費無法一一列舉，工程總投資難以控制。據(jù)臺北的一項研究表明，綜合管溝結(jié)合地鐵建設(shè)、新城區(qū)開發(fā)、道路拓寬等工程建設(shè)時成本最低，尤其是結(jié)合地鐵建設(shè)實施時，一方面可以大幅度降低綜合管溝建設(shè)的外部成本，另一方面可以保護(hù)地鐵。而一旦錯過這種整合建設(shè)的時機，綜合管溝的建設(shè)成本又將上升[3]。

4 在市政建設(shè)推廣中的瓶頸

4.1 共性問題

（1）綜合管溝的設(shè)計在國內(nèi)僅有個別城市在重點工程、重點路段局部使用，尚處于建設(shè)和管理的探索實踐初步階段，缺乏相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)規(guī)范和施工驗收規(guī)范做指導(dǎo)，在一定程度上制約了它的推廣，使設(shè)計無章可循。

（2）工程建設(shè)中各建設(shè)單位前期投資、建設(shè)協(xié)調(diào)以及建成后管理等存在一些無法解決的難題，如電力管網(wǎng)為國家電網(wǎng)投資，非地方財政投資；而水務(wù)業(yè)市場化改革正在探索中前進(jìn)，BOT模式已得到廣泛采用；除此之外其它各種管線也存在政府干預(yù)和行業(yè)壟斷的情況，如果統(tǒng)一納入綜合管溝，勢必牽扯各方利益。

（3）建設(shè)綜合管溝不便分期修建。一次投資昂貴，當(dāng)管溝內(nèi)敷設(shè)的工程管線較少時，管溝建設(shè)費用所占比重大[2]。

（4）工程投入之大，工期之長，施工協(xié)調(diào)難度之大無疑是擺在建設(shè)單位面前最大的問題，如何更好的調(diào)動各方資源，保證工程如期進(jìn)行，順利完工是一個巨大的挑戰(zhàn)。

（5）由于市政管線規(guī)劃年限一般為10～20 a，然而綜合管溝前瞻性很強，至少需要滿足50 a以上的遠(yuǎn)期規(guī)劃，缺少設(shè)計資料及依據(jù)往往造成對綜合管溝規(guī)模估計不足或過大，繼而直接影響投資。

（6）一些不可預(yù)見的自然災(zāi)害，例如地震、洪水等也將對綜合管溝產(chǎn)生無法估量的影響。

4.2 針對本工程尚存在問題

（1）建華大街全長約2 000 m，但與之十字相交路口多達(dá)八個，相交路口管線穿越及沿線接戶預(yù)留造成了極大的困難。

（2）綜合管溝內(nèi)設(shè)置的各專業(yè)管線設(shè)計進(jìn)度未能滿足工程需要，造成管線布置有一定的不確定性。

（3）由于目前支線管廊各專業(yè)工藝管線尚未確定，因此干線與支線交叉口的設(shè)計需進(jìn)一步落實。

（4）由于本工程綜合管溝埋深較深，因此對管廊的防水、維護(hù)及施工要求較高并造成一定的難度。

（5）建設(shè)單位和管理單位尚未就綜合管溝的投資、產(chǎn)權(quán)歸屬、管理及責(zé)任達(dá)成共識。

（6）綜合管溝的施工周期較長，協(xié)調(diào)各專業(yè)規(guī)劃周期也很長，從而延長了整個工程周期，無法滿足工程的工期要求。

5 結(jié)論及建議

綜合管溝的設(shè)計，并非一朝一夕，必須做好相關(guān)規(guī)劃，并施做試點工程，繼而推廣使用，避免項目盲目上馬導(dǎo)致的投資浪費。綜合管溝雖然是解決地下市政管線的發(fā)展方向，但目前尚未得到推廣和普及，故設(shè)計認(rèn)為作為過境輸送或特殊地段可探索性試用，結(jié)合重點工程，建議石家莊市可先行試點，再普及推廣。

設(shè)計建議除了合理確定工程方案，必須重視基礎(chǔ)資料的調(diào)查、收集工作，避免強調(diào)高標(biāo)準(zhǔn)和不符合項目建設(shè)環(huán)境的形象工程和政績工程。管理單位應(yīng)樹立全壽命周期成本理念，不僅關(guān)注綜合管溝建設(shè)的初期成本，對運營、養(yǎng)護(hù)等后期成本也應(yīng)充分考慮，避免由于對綜合管溝建設(shè)給環(huán)境所帶來的長遠(yuǎn)損失估計不足。

[1]李德強.綜合管溝設(shè)計與施工 [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[2]GB50289-98,城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范[S].

[3]孟廣明,王偉.綜合管溝在青島市的開發(fā)應(yīng)用探討[J].青島理工大學(xué)學(xué)報,2006(5).