淺談城市市政綜合管廊的建設(shè)

■黃玲芳 ■廈門市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司，福建 廈門 361000

隨著城市的發(fā)展，地下市政管線的種類和數(shù)量不斷增加，由于傳統(tǒng)直埋管線占用道路下面地下空間較多，管線的敷設(shè)往往不能和道路建設(shè)同步進(jìn)行，造成道路頻繁開挖，這樣不但影響了道路的正常通行，同時也帶來了噪聲和塵土等環(huán)境污染。為優(yōu)化城市市政工程管線布局，科學(xué)合理的開發(fā)利用地下空間資源，不造成道路頻繁開挖，促進(jìn)地下管線行業(yè)智能化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理，因而建設(shè)綜合管廊成為緊要工程。

1 城市地下市政綜合管廊的特點(diǎn)

市政管廊也稱為市政綜合管溝，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，將市政、電力、通訊、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、監(jiān)測系統(tǒng)及通風(fēng)消防系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理。市政綜合管溝的建設(shè)作為利用地下空間開發(fā)一種方式，使得部分城市功能轉(zhuǎn)入地下，因此建設(shè)市政共同溝有著積極的意義。

市政綜合管廊在不同的國家和地區(qū)有著不同的名稱。在日本將共同溝稱為“共同溝”，在我國臺灣省將共同溝稱為“共同管道”，在歐美則將共同溝稱為“Common Service Tunnel”。綜合管廊根據(jù)其所收容的管線不同，其性質(zhì)及結(jié)構(gòu)亦有所不同，大致可區(qū)分為干線綜合管廊、支線綜合管廊、電纜溝、干支線混和綜合管廊等四種。

2 綜合管廊的設(shè)計(jì)與建設(shè)

綜合管廊的建設(shè)應(yīng)符合“將城市規(guī)劃、建筑、社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市景觀、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、道路交通等方面盡早地、有效地統(tǒng)一起來”的原則和目標(biāo)。

在以下情況，工程管線宜采用綜合管廊集中敷設(shè):交通運(yùn)輸繁忙或工程管線設(shè)施較多的機(jī)動車道、主干道等工程地段;不宜開挖路面的路段;廣場或主要道路的交叉處;需同時敷設(shè)兩種以上工程管線及多回路電纜的道路等。

綜合管廊工程應(yīng)結(jié)合道路交通和各類市政公用事業(yè)管線的專業(yè)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)置。管廊內(nèi)的管線，應(yīng)符合各主管部門制定的維修管理要求。管廊的斷面布置在滿足維修管理要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量緊湊，以充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)適當(dāng)考慮各類管線分支、維修人員和設(shè)備材料進(jìn)出的特殊構(gòu)造接口，需考慮設(shè)置供配電、通風(fēng)、給排水、照明、防火、防災(zāi)、報警系統(tǒng)等配套設(shè)施系統(tǒng)。

綜合管廊的土建結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施應(yīng)配合道路工程一次建設(shè)到位，所納入的各類公用管線可按地區(qū)發(fā)展逐步敷設(shè)。為了減少工程投資，節(jié)約道路下部地下空間，宜盡量布置在道路的人行道或綠化帶下方，同時，在道路建設(shè)的同時，預(yù)留足夠的進(jìn)入地塊的各類管線過路管。

目前綜合管廊的建設(shè)普遍采用混凝土現(xiàn)澆及預(yù)制拼裝兩種方式。

3 進(jìn)入綜合管廊的各種管線

(1)電力管線:隨著城市經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力的提升及對城市環(huán)境整治的嚴(yán)格要求，目前在國內(nèi)許多大中城市都建有不同規(guī)模的電力隧道和電纜溝。電力管線從技術(shù)和維護(hù)角度而言納入共同溝已經(jīng)沒有障礙。

(2)供水管道:供水管道傳統(tǒng)的敷設(shè)方式為直埋，管道的材質(zhì)一般為鋼管、球墨鑄鐵管等。將供水管道納入共同溝，有利于管線的維護(hù)和安全運(yùn)行。為了便于吊裝，共同溝的供水管線可采用輕質(zhì)管材。供水管道納入共同溝需要解決防腐、解露等技術(shù)問題。

(3)通信管線:目前國內(nèi)通信管線敷設(shè)方式主要采用架空或直埋兩種。架空敷設(shè)方式造價較低，但影響城市景觀，而且安全性能較差，正逐步被埋地敷設(shè)方式所替代。隨著通信光纖的發(fā)展，通信光纜直徑小、容量大，進(jìn)入共同溝已不存在任何技術(shù)問題。通信管線納入共同溝需要解決信號干擾、防火防災(zāi)等技術(shù)問題。

(4)燃?xì)夤芫€:目前我國規(guī)范，對于燃?xì)夤艿滥芊襁M(jìn)入共同溝沒有明確規(guī)定，在國外的共同溝中，則有燃?xì)夤艿婪笤O(shè)于共同溝的工程實(shí)例，經(jīng)過幾十年的運(yùn)行，并沒有出現(xiàn)安全方面的事故。但在國內(nèi)，人們?nèi)匀粚θ細(xì)夤芫€進(jìn)入共同溝有安全方面的擔(dān)憂。在上海安亭共同溝建設(shè)中，燃?xì)夤芫€與共同溝結(jié)合建設(shè)，但是置于管溝艙外的上方，即為直埋。根據(jù)燃?xì)庖?guī)劃，熱氣管線統(tǒng)一采取直埋方式，本初步設(shè)計(jì)共同溝斷面不考慮燃?xì)夤苓M(jìn)入管溝。

(5)排水管線:排水管線分為雨水管線和污水管線兩種。在一般情況下兩者均為重力流，管線按一定坡度埋設(shè)，埋深一般較深，其對管材的要求一般較低。采樣分流制排水的工程，雨水管線管徑較大，基本就近排入水體，因此，雨水管一般不進(jìn)入共同溝，進(jìn)入共同溝的排水管線一般是污水管線。共同溝的敷設(shè)一般不設(shè)縱坡或縱坡很小，污水管線進(jìn)入共同溝的話，共同溝就必須按一定坡度進(jìn)行敷設(shè)以滿足污水的輸送要求。另外污水管材需防止管材滲漏，同時，污水管還需設(shè)置透氣系統(tǒng)和污水檢查井，管線接入口較多，若將其納入共同溝內(nèi)，就必須考慮其對共同溝方案的制約以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)規(guī)模擴(kuò)大化等問題。

(6)交通信息管線:隨著城市交通智能化控制的發(fā)展，大量道路監(jiān)控設(shè)施在城市中廣泛應(yīng)用。這類管線應(yīng)在共同溝空間內(nèi)予以考慮。交通信息管線納入共同溝需要解決信號干擾、防火防災(zāi)等技術(shù)問題。

4 綜合管廊的附屬工程

(1)消防工程:共同溝內(nèi)敷設(shè)的主要有電力電纜、通信光纜、上水管道等市政管線設(shè)施，此外還有部分自用的纜線設(shè)施。在共同溝內(nèi)的各種管線中，主要是電力線路具有自身起火的可能性。電力線路起火的原因主要有以下幾方面:相間短路、對地短路、接觸不良、線路過載等。在以上幾種起火的情況中，相間短路、對地短路、接觸不良等造成的起火一般在局部產(chǎn)生，而線路過載起火則有可能造成整條輸電電纜多處起火。由于電纜起火將引起供電的中斷，從而給人們的生產(chǎn)、生活帶來不便。此外，由于電纜過火后，其絕緣材料已被破壞而不能再使用，因此，輸電線路設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是采取必要的措施預(yù)防電纜起火的發(fā)生。通常對于密閉環(huán)境內(nèi)的電氣火災(zāi)，可采用以下一些滅火措施:氣體滅火、高倍數(shù)泡沫滅火、水噴霧滅火。此外，由于環(huán)境保護(hù)方面的原因，不再考慮采用鹵代烷滅火的方式。共同溝內(nèi)可燃物較少，電纜等均采用阻燃型或防火型，局部燃燒時危險性較小。故共同溝內(nèi)消防按輕危險級考慮。

(2)供電及照明系統(tǒng):綜合管廊供配電系統(tǒng)接線方案、電源供電電壓、容量、供電回路數(shù)等應(yīng)根據(jù)建設(shè)規(guī)模、周邊情況、運(yùn)行管理模式及經(jīng)濟(jì)性比較合理后確定。根據(jù)共同溝負(fù)荷運(yùn)行的安全要求，混流風(fēng)機(jī)、監(jiān)控設(shè)備、疏散照明為二級負(fù)荷;一般照明、排水泵、檢修插座箱為三級負(fù)荷?？刂浦行墓芾順窃O(shè)辦公一般照明和事故應(yīng)急照明。管廊出入口和各防火分區(qū)防火門上方應(yīng)有安全出口標(biāo)志燈。

(3)監(jiān)控與報警系統(tǒng):每個分區(qū)內(nèi)采集的信息:溫濕度;集水坑的水位上上限信號、開/停泵水位;爆管檢測專用液位開關(guān)報警信號;排風(fēng)機(jī)、排水泵、分區(qū)照明總開關(guān)工況;投料口、排風(fēng)口紅外對射報警裝置報警信號;水管上壓力開關(guān)壓力低報警信號和電動閥門工況。在溝內(nèi)每個防火分區(qū)設(shè)置1套火災(zāi)報警/氣體滅火控制器，通過總線與中心控制室火災(zāi)報警主機(jī)連接。在溝內(nèi)每個防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置2套手動報警按鈕、2套警鈴，防火分區(qū)防火門外分別設(shè)置1套警鈴;在每個防火分區(qū)出口設(shè)置氣溶膠滅火緊急啟/停按鈕、聲光報警器、放氣指示燈;在每層高壓電力電纜上S型設(shè)置感溫電纜。采用不可恢復(fù)式纜式線型定溫火災(zāi)探測器雙路監(jiān)視。其中一路報警，開啟相應(yīng)防火分區(qū)和該防火分區(qū)防火門外的警鈴;兩路均報警，關(guān)閉相應(yīng)防火分區(qū)正在運(yùn)行的排風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、百葉窗，經(jīng)過30秒后啟動氣溶膠滅火裝置實(shí)施滅火。氣體滅火控制盤應(yīng)能將火災(zāi)報警信號、噴放動作信號及故障報警信號反饋至控制中心?；饻绾?，開啟相應(yīng)防火分區(qū)風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、百葉窗通風(fēng)。

(4)通風(fēng)系統(tǒng):為排除共同溝內(nèi)電纜散發(fā)的熱量，并補(bǔ)充適量的新鮮空氣，需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)管溝內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，火情監(jiān)測器發(fā)出的信號使電動防煙防火閥關(guān)閉，同時關(guān)閉通風(fēng)機(jī)。待冷卻后由排風(fēng)機(jī)排除煙霧。①高溫報警通風(fēng)。當(dāng)共同溝內(nèi)空氣溫度＞40℃時，溫度測量系統(tǒng)收到信號后，自動開啟全部排風(fēng)機(jī)，使管溝內(nèi)的環(huán)境溫度盡快達(dá)到設(shè)計(jì)要求(不超過40℃);當(dāng)共同溝內(nèi)空氣溫度≤40℃時，自動關(guān)閉排風(fēng)機(jī)。②冷卻通風(fēng)。在春秋季節(jié)或夜間，當(dāng)共同溝內(nèi)空氣溫度在正常溫度范圍內(nèi)(≤40℃)時，可以開啟部分排風(fēng)機(jī)，或者在自然通風(fēng)的情況下，保持管溝內(nèi)空氣暢通(防火門均處于打開狀態(tài))，利用溝外部溫度較低的空氣冷卻管溝，以便減小高溫報警通風(fēng)的次數(shù)。通過適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行管理組合，可以達(dá)到節(jié)能的效果。③巡檢通風(fēng)。當(dāng)有工作人員進(jìn)入管溝時，手動開啟部分排風(fēng)機(jī)提供必要的新風(fēng)量，確保人員的安全需要。④火災(zāi)后通風(fēng)(排除煙霧)。由火情監(jiān)測器發(fā)出的信號自動關(guān)閉防煙防火閥和通風(fēng)機(jī)，待管溝內(nèi)空氣冷卻后由排風(fēng)機(jī)排除煙霧。

(5)排水系統(tǒng):綜合管廊排水主要排出的是管廊的結(jié)構(gòu)滲漏水、地面井蓋的雨水滲漏水、管廊內(nèi)的沖洗水及管廊內(nèi)給水管道爆管檢修等排放水。管廊的露天出入口及敞開式的通風(fēng)口，因考慮雨水排放量，設(shè)計(jì)可按當(dāng)?shù)?0年一遇暴雨強(qiáng)度計(jì)算。并且管廊內(nèi)應(yīng)采取有組織的排水，縱向排水坡度不宜小于0.5%，在縱坡最低處設(shè)置集水井，采用潛水排水泵提升至就近市政排水系統(tǒng)。排水泵出水管應(yīng)設(shè)置止回閥，以防止雨水倒灌。

(6)標(biāo)識系統(tǒng):在綜合管廊的主要出入口出應(yīng)設(shè)置管廊的介紹牌，對綜合管廊的建設(shè)時間、規(guī)模、包含的管線等情況進(jìn)行簡介。尤其在綜合管廊內(nèi)，應(yīng)設(shè)置“禁煙”、“注意碰頭”、“禁止觸摸”、“安全出口”等警示、警告標(biāo)示。

5 結(jié)束語

綜上所述，綜合管廊是在市政管線設(shè)計(jì)中采用的一種集經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會效益于一體的新型地下綜合性構(gòu)筑物。避免了道路的反復(fù)開挖，方便了市政管線的檢修與更換，在城市發(fā)展的過程中起到相當(dāng)重要的作用。