廣州亞運(yùn)城綜合管溝工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

周建華

（廣州市政工程設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510060）

1.工程概況

1.1 亞運(yùn)城概況及特點(diǎn)

廣州亞運(yùn)城位于番禺區(qū)，京珠高速公路（地鐵四號(hào)線）以東，蓮花山水道以西，清河路以南，南臨規(guī)劃路，面積約2.73 km2。根據(jù)賽時(shí)和賽后不同要求的特點(diǎn)，在亞運(yùn)期間需要體現(xiàn)亞運(yùn)城的功能，在賽后作為廣州新城的啟動(dòng)區(qū)改造成為高尚的住宅區(qū)。

亞運(yùn)城具有以下特點(diǎn)：（1）發(fā)展不確定：亞運(yùn)城是廣州新城的啟動(dòng)區(qū)，而廣州新城開(kāi)發(fā)面積大、規(guī)劃建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)和人口發(fā)展均存在一定程度的不確定性；另外亞運(yùn)城必須滿(mǎn)足亞運(yùn)會(huì)賽時(shí)設(shè)置要求，賽后部分設(shè)施存在調(diào)整和建設(shè)可能，因而加大了發(fā)展及管線布局的不確定性。（2）高標(biāo)準(zhǔn)定位：由于亞運(yùn)城賽時(shí)的特殊功能和歷史使命，以及賽后作為廣州新城的一部分的人才高地、生態(tài)宜居新城高標(biāo)準(zhǔn)定位，市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)必須與之配套，不能反復(fù)開(kāi)挖路面進(jìn)行施工。（3）開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，管線密集：亞運(yùn)城賽時(shí)需容納四萬(wàn)多人，包括媒體村、運(yùn)動(dòng)員村、技術(shù)官員村、主場(chǎng)館等人流和管線密集區(qū)域，地下管線縱橫交錯(cuò)，數(shù)量眾多，導(dǎo)致地下空間異常緊張。（4）建設(shè)工期緊張：需盡快完成市政道路建設(shè)為運(yùn)動(dòng)員村、媒體村等各組團(tuán)建設(shè)提供道路、水電等工程實(shí)施條件，需要解決不同專(zhuān)業(yè)工程管線在同一工作面進(jìn)行施工各自所需的時(shí)間，以及相互之間銜接、協(xié)調(diào)的時(shí)間，加快工程建設(shè)步伐。

1.2 亞運(yùn)城綜合管溝總體概況

基于亞運(yùn)城的功能定位和特點(diǎn)分析，結(jié)合六縱四橫道路路網(wǎng)布局，在亞運(yùn)城主干一路、主干二路、長(zhǎng)南路、次干一路設(shè)置大型綜合管溝5.2 km，在支路一布置小型管廊3.5 km,詳見(jiàn)表1所列。大型綜合管溝配套有通風(fēng)、消防、排水、電氣自控等系統(tǒng)，并設(shè)置控制中心和變電所各一座，而小型管廊按人不通行設(shè)計(jì)。亞運(yùn)城綜合管溝總體布置詳見(jiàn)圖1所示。

表1 市政道路綜合管溝主要工程量表

圖1 亞運(yùn)城綜合管溝總體布局圖

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 納入管溝的管線分析

從工程投資、管線維護(hù)和安全運(yùn)行等角度考慮，將市政給水管、高質(zhì)水管、雜用水管、電力電信、真空垃圾系統(tǒng)的控制線和壓縮空氣管、交通信號(hào)控制線納入綜合管溝，燃?xì)夤艿涝谥鞲啥芳{入綜合管溝，但置于管溝頂部，磚砌單獨(dú)成倉(cāng)。真空垃圾管道由于對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑等要求較高，進(jìn)出管溝影響斷面布置，且運(yùn)行時(shí)噪音較大，不納入管溝；考慮到排水管道的清疏維護(hù)、重力流管道對(duì)管溝埋深影響等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，排水管不宜納入管溝。

2.2 綜合管溝標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計(jì)

一般基于綜合管溝的施工方法及納入的管線數(shù)量確定斷面形式，亞運(yùn)城綜合管溝橫斷面采用矩形斷面。電力、電信和給水等管線可以布置在一個(gè)倉(cāng)，也可分開(kāi)設(shè)置，將影響綜合管溝的壁厚和底板厚度，從而導(dǎo)致工程投資相差較大，且影響以后的運(yùn)行管理，尤其是110 kV高壓電力電纜的安全運(yùn)行。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用兩倉(cāng)斷面型式，管道和電信電纜位于同一倉(cāng)，電力電纜單獨(dú)成倉(cāng)。

根據(jù)管道尺寸、數(shù)量和安裝要求，綜合管溝凈高3.1 m；考慮管溝頂部管線穿越要求，綜合管溝頂部覆土1.5～2.0 m；管道倉(cāng)人行通道寬1.0 m，主干二路管溝小型有軌電瓶車(chē)通道寬1.5 m，電力倉(cāng)通道寬1.0 m，管道倉(cāng)凈寬2.8～3.2 m，電力倉(cāng)凈寬1.6～2.25 m，詳見(jiàn)2、圖3所示。

圖2 主干二路綜合管溝標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：mm）

圖3 次干一路和長(zhǎng)南路綜合管溝標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：mm）

支路一管廊設(shè)計(jì)不考慮人通行，道路南側(cè)布置給水電信管廊凈空B×H=2.0 m×1.5 m，道路北側(cè)布置電力管廊凈空B×H=1.5 m×1.0 m，頂部沒(méi)有覆土，與人行道地面平齊。

2.3 綜合管溝平面及縱斷面設(shè)計(jì)

大型綜合管溝設(shè)置于道路中央綠化帶，防火分區(qū)間距不大于200 m。投料口和通風(fēng)口在地面影響交通，因此中央綠化帶寬度不小于4.8 m，當(dāng)受綠化帶寬度變化和道路交叉口影響時(shí)調(diào)整投料口和通風(fēng)口位置。綜合管溝轉(zhuǎn)彎、斷面寬度變化時(shí)需滿(mǎn)足各類(lèi)管線的轉(zhuǎn)彎半徑要求，電力倉(cāng)最小轉(zhuǎn)彎半徑為1.5 m，管溝轉(zhuǎn)彎不宜采用圓弧型，一般采用不小于165°的轉(zhuǎn)角。支路一小型管廊設(shè)置于道路兩側(cè)人行道，每20 m設(shè)置一個(gè)檢修口。

綜合管溝縱斷面一般與所在道路縱斷面一致，最小縱坡為0.3%，橫向坡度為2%。在穿越河道和交叉口時(shí)，管溝最大縱坡為20%，主干二路綜合管溝考慮有軌電瓶車(chē)爬坡能力，最大縱坡控制為3%。

2.4 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

綜合管溝主要節(jié)點(diǎn)包括穿越河涌、交叉口、出線口、投料口和通風(fēng)口、控制中心連接通道等。

2.4.1 綜合管溝穿越河涌

亞運(yùn)城內(nèi)河網(wǎng)密布，大型綜合管溝有5處穿越官涌、南派涌、裕豐涌等，考慮到亞運(yùn)城建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和景觀要求較高，采用從河底下穿的方式過(guò)涌。支路一管廊管線較少且尺寸較小，結(jié)合橋梁預(yù)留孔洞過(guò)涌，以便降低工程投資。

2.4.2 綜合管溝交叉口

在管溝交叉處，將綜合管溝布置為上下兩層，解決管線的交叉處理，詳見(jiàn)圖4所示。由于該工程綜合管溝為兩倉(cāng)結(jié)構(gòu)斷面，綜合考慮到施工的方便和盡可能節(jié)約工程造價(jià)，盡量減低交叉段的埋設(shè)深度。

圖4 綜合管溝交叉口立體圖

2.4.3 出線口

根據(jù)亞運(yùn)城各建筑組團(tuán)管線銜接要求，綜合管溝設(shè)置有電力電纜出線口、電信電纜出線口、管道出線口和多種管線集中在一起的綜合出線口四種形式，并考慮單側(cè)出線或雙側(cè)出線。電力和電信電纜出線口頂部加高1.0 m，管道出線口從頂板出線并設(shè)置檢查井，綜合出線口布置為上下兩層，下層凈高2.0 m。由于亞運(yùn)城開(kāi)發(fā)強(qiáng)度較大，出線口較密集，約100 m～150 m設(shè)置一個(gè)。

綜合管溝布置在中央綠化帶內(nèi)，電纜出線穿越車(chē)行道預(yù)埋PE套管接入道路邊線外的穿線井，管道出線預(yù)埋混凝土套管接入道路邊線的預(yù)留井。

2.4.4 綜合管溝通風(fēng)口和投料口

每個(gè)防火分區(qū)在中間設(shè)置投料口，以便管道和設(shè)備進(jìn)出，管道倉(cāng)投料口平面尺寸4.0 m×1.2 m，電力倉(cāng)投料口平面尺寸2.0 m×1.0 m，并兼作人孔和進(jìn)風(fēng)口。在投料口處管溝局部加寬1.0 m，以滿(mǎn)足鋼爬梯設(shè)置要求和管道出入方便。投料口在短邊設(shè)置了較低的活動(dòng)百葉，有利于不易彎曲的大型管道進(jìn)出。為安裝方便，大型管道閥門(mén)等盡可能布置在投料口附近。

通風(fēng)口設(shè)置于防火分區(qū)兩端，平面凈尺寸0.52 m×0.52 m，設(shè)置上吹式機(jī)械排煙風(fēng)機(jī)。通風(fēng)口地面以上采用防盜防水構(gòu)造做法設(shè)置進(jìn)風(fēng)百葉，并考慮中央綠化帶景觀相協(xié)調(diào)。

2.4.5 控制中心連接通道

綜合管溝與控制中心連接處，設(shè)置連接通道2.8 m×2.4 m，方便檢修人員和設(shè)備出入，同時(shí)布置有綜合管溝監(jiān)控系統(tǒng)的電纜，以及控制中心電力電纜和給水管道等。

2.5 綜合管溝消防設(shè)計(jì)

綜合管溝火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別確定為丙類(lèi)，耐火等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，地下或半地下建筑物防火分區(qū)面積不大于500 m2，但根據(jù)已建綜合管溝經(jīng)驗(yàn)，僅檢修時(shí)綜合管溝才有少數(shù)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)入，同時(shí)電力倉(cāng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)，因此防火分區(qū)面積不大于1 000 m2。根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中電纜隧道安全距離不大于200m的規(guī)定，確定綜合管溝防火分區(qū)距離不大于200m，防火分區(qū)建筑面積不大于1 000 m2；防火分區(qū)之間采用防火墻分隔，設(shè)甲級(jí)防火門(mén)；綜合管溝設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，管道倉(cāng)配滅火器，電力倉(cāng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)并配滅火器。在管溝監(jiān)控中心設(shè)置集中火災(zāi)報(bào)警控制器，管溝內(nèi)設(shè)置線性光纜感溫火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。并在管溝內(nèi)沿線布置防潮式感煙探測(cè)器，每個(gè)防火分隔(特別是緊急出口處)均設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警按鈕及火災(zāi)警鈴。

在控制中心設(shè)置水噴霧消防泵房一座，系統(tǒng)消防水量133.4 L/s，H=105～90 m，在綜合管溝控制中心的地下室泵房設(shè)水噴霧泵四臺(tái)，三用一備。水噴霧系統(tǒng)滅火系統(tǒng)，持續(xù)噴霧時(shí)間0.4 h，水霧噴頭最小工作壓力：0.35MPa，水霧噴頭流量80 L/min。在電力倉(cāng)內(nèi)設(shè)離心式水霧噴頭，噴頭間距1.7 m，交錯(cuò)布置。供水干管及雨淋報(bào)警閥組則布置在管道倉(cāng)內(nèi)。次干路每一個(gè)防火分隔內(nèi)設(shè)有雨淋報(bào)警閥組三套，主干路每一個(gè)防火分隔內(nèi)設(shè)有雨淋報(bào)警閥組五套,雨淋報(bào)警閥管徑DN150。

2.6 綜合管溝通風(fēng)設(shè)計(jì)

綜合管溝采用縱向通風(fēng)方式，以防火分區(qū)為單位，每個(gè)防火分區(qū)均設(shè)置獨(dú)立的通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)。正常工況按防火分區(qū)設(shè)置自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)，排除電纜發(fā)熱所需的換氣次數(shù)6次/h，補(bǔ)風(fēng)量按排風(fēng)量80%計(jì)算，為維修管理人員提供不大于40℃、氧氣含量不低于19%的工作環(huán)境?；馂?zāi)工況按工藝設(shè)計(jì)采用分段封堵設(shè)置水噴霧消防措施，自動(dòng)切換閥門(mén)，關(guān)閉排風(fēng)機(jī)，減氧滅火，當(dāng)環(huán)境溫度大于250℃時(shí)，開(kāi)啟通風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)，排除煙霧。

2.7 綜合管溝排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

綜合管溝橫向坡度2%，在一側(cè)布置排水溝，收集和排除結(jié)構(gòu)滲水（按2 L/m2·d計(jì)）和管道檢修時(shí)的排水，排水溝斷面尺寸為0.2 m×0.15 m，排水溝不穿越防火分區(qū)；在交叉口、過(guò)河節(jié)點(diǎn)、管線出線口和管溝局部最低處設(shè)置集水井，斷面尺寸2.0m×1.5m，設(shè)置一臺(tái)潛水排水泵，Q=20m3/h，H=10m。

2.8 供配電與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)綜合管溝負(fù)荷運(yùn)行的安全要求，供電性質(zhì)屬二級(jí)負(fù)荷。利用市政道路的路燈變電房變配電系統(tǒng)供電，電房電源接入所在區(qū)域10 kV電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)，采用環(huán)網(wǎng)供電。綜合管溝控制中心與消防泵房、路燈電房合建，總建筑面積591 m2。

綜合管溝監(jiān)控系統(tǒng)包括中央計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安保系統(tǒng)、附屬設(shè)備(排水和通風(fēng))監(jiān)控系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)，各防火區(qū)設(shè)置溫度、濕度及氧含量檢測(cè)儀表。

3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）大型綜合管溝設(shè)置有完善的消防、排水、通風(fēng)、供配電及監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)施。

（2）綜合管溝防火分區(qū)距離不大于200 m，防火分區(qū)建筑面積不大于1 000 m2；防火分區(qū)之間采用防火墻分隔，設(shè)甲級(jí)防火門(mén)；綜合管溝設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，管道倉(cāng)配滅火器，電力倉(cāng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)并配滅火器。

（3）獨(dú)特的綜合管溝交叉處理，便于管線和人流交通；多樣的出線口類(lèi)型，適應(yīng)各種不同出線特點(diǎn)。

（4）為方便日常維修和參觀，在主干二路綜合管溝內(nèi)設(shè)置有軌小型電瓶車(chē)通行，軌道寬0.6 m，車(chē)寬0.8 m，車(chē)高1.3 m，車(chē)長(zhǎng)4.3 m，運(yùn)行速度0～150 m/min，最大爬坡能力3%，供電方式蓄電池組供電。

（5）在支路一設(shè)置人不能通行的小型管廊，每20 m設(shè)置一個(gè)檢修口，布置相對(duì)靈活，既解決了管線布置問(wèn)題，又可不設(shè)置大型綜合管溝所需的消防、排水、通風(fēng)、供配電及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)施；小型管廊采用預(yù)制拼裝法施工，施工進(jìn)度快。

（6）采用“集中管理、分散控制系統(tǒng)”，提高綜合管溝的自動(dòng)化控制水平。

4 結(jié)語(yǔ)

廣州亞運(yùn)城市政道路綜合管溝工程設(shè)計(jì)，綜合考慮了亞運(yùn)城賽時(shí)賽后兩種模式，以及其發(fā)展不確定性、高標(biāo)準(zhǔn)定位、管線密集、工期緊張等特點(diǎn)，并注意與市政及組團(tuán)管線協(xié)調(diào)。目前，綜合管溝工程已經(jīng)投入運(yùn)行一年多，主要管線已入溝安裝，設(shè)計(jì)構(gòu)思得到良好實(shí)施，預(yù)定設(shè)計(jì)目標(biāo)基本得到驗(yàn)證。