朔州市七里河片區(qū)綜合管廊工程總體設(shè)計(jì)

曹丹旦

（同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司,上海市 200092）

朔州市七里河片區(qū)綜合管廊工程總體設(shè)計(jì)

曹丹旦

（同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司,上海市 200092）

朔州市七里河片區(qū)綜合管廊共建設(shè)了怡西路、怡東路、順義路共7.6 km的綜合管廊。結(jié)合其設(shè)計(jì)特點(diǎn),詳細(xì)介紹了該工程納入管線、斷面選擇、平面布局、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

綜合管廊；斷面設(shè)計(jì)；管線分支口；通風(fēng)口；污水管

1 概況

1.1 工程概況

本工程位于山西省朔州市朔城區(qū)七里河兩岸,共包含怡西路、怡東路、順義路三條綜合管廊?？傞L(zhǎng)度7.6 km,見表1、圖1。

表1 主要工程量表

圖1 七里河片區(qū)綜合管廊總圖布置圖

根據(jù)朔州市的發(fā)展目標(biāo),在市政配套工程建設(shè)當(dāng)中引入綜合管廊這一地下管線綜合建設(shè)及管理的新理念,做到城市基礎(chǔ)建設(shè)與管理并重,保證大型市政主干管的安全運(yùn)行,創(chuàng)造朔州市市政建設(shè)的新亮點(diǎn),不僅能夠優(yōu)美城市環(huán)境,減少城市道路重復(fù)開挖對(duì)人民日常生活和交通帶來(lái)的影響,同時(shí)對(duì)提升城市基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化水平,將起到良好的示范和推動(dòng)作用。

1.2 工程特點(diǎn)

（1）本工程入廊管線品種較全,包括電力、電信、給水、燃?xì)?、熱力、污水管并預(yù)留中水管位。

（2）本工程綜合管廊都要下穿跨越七里河,其中怡西路的污水管也需要下穿跨越七里河。七里河寬度較寬,過河段約150～300 m,均接近或超過一個(gè)防火分區(qū)的長(zhǎng)度。

（3）為進(jìn)一步減少道路重復(fù)開挖的可能性,本工程在相交路口均預(yù)留了過路支廊。

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 納入管廊的管線分析

從工程投資、管線維護(hù)、安全運(yùn)營(yíng)的角度出發(fā),給水管、再生水管、電力電纜、電信電纜、熱力管線納入管廊已無(wú)問題。

燃?xì)夤芫€有防爆、防腐和防泄漏要求,將其納入綜合管廊需要設(shè)置單獨(dú)隔離艙,地坪采用不產(chǎn)生火花地坪材料,除增加土建結(jié)構(gòu)斷面以外,附屬設(shè)施中也需提高防災(zāi)報(bào)警、防火滅災(zāi)、通風(fēng)等系統(tǒng)的等級(jí)。

排水管線本身是一種獨(dú)立的系統(tǒng),通常每隔一定的距離即要求設(shè)置人孔以供人員進(jìn)入維修,并且所收集的污水會(huì)產(chǎn)生硫化氫等有毒、易燃、易爆的氣體。若將污水管線納入綜合管廊中,當(dāng)與其他管線同艙布置時(shí),要求每隔一定的距離設(shè)置通風(fēng)管道,以維持空氣的正常流通,還需配備硫化氫的監(jiān)測(cè)設(shè)備,同時(shí),應(yīng)設(shè)置檢修通道給予養(yǎng)護(hù)人員操作空間；排水系統(tǒng)作為重力流管線,管廊縱坡應(yīng)滿足排水管線需求,管廊縱斷設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮與排水管線同坡,無(wú)法滿足時(shí),應(yīng)保證排水管線坡度,通過調(diào)整管廊頂板標(biāo)高來(lái)處理。

根據(jù)上述管線分析,納入綜合管廊的管線為電力管線、通信管線、給水管線、再生水管線、天然氣管線、污水管線。故本工程納入綜合管廊的管線種類見表2。

表2 納入綜合管廊的管線種類及數(shù)量

2.2 綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)

基于《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）中5.3節(jié)的斷面布置原則,部分管道應(yīng)單獨(dú)設(shè)立艙室,如燃?xì)夤艿?部分管道不能放置于同一艙室內(nèi),如熱力管道與電力管線,結(jié)合國(guó)內(nèi)已建成的綜合管廊的情況,各類管線宜相互組合于同一艙室內(nèi)的見表3。

表3 綜合管廊內(nèi)宜安裝在同一艙室內(nèi)的管線一覽表

根據(jù)本工程的入廊管線的實(shí)際情況,綜合考慮工程投資,本工程綜合管廊均采用三艙斷面,燃?xì)鈫为?dú)成艙,給水、電力、電信管線同艙,怡西路污水與熱力同艙、怡東路、順義路污水與預(yù)留再生水同艙。因受污水管道出口處高程限制,污水管位于污水艙頂部,污水艙高程普遍高于其他艙室,為防止地基不均勻沉降,污水艙底板與替他艙室平齊,設(shè)置中隔板減少污水艙總高度方便污水艙維修,見圖2、圖3。

圖2 怡西路綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面（單位:mm）

圖3 怡東路、順義路綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面（單位:mm）

2.3 平面及縱斷面設(shè)計(jì)

綜合管廊平面位置位于人行道與非機(jī)動(dòng)車道下,投料口與通風(fēng)口位于人行道上,與樹池平齊,防火分區(qū)間距不大于200 m。管廊半徑需要滿足各類管線轉(zhuǎn)彎半徑要求,管廊轉(zhuǎn)彎一般采用不小于165°的轉(zhuǎn)角。

綜合管廊的覆土深度應(yīng)遵循”滿足需求,經(jīng)濟(jì)適用”的原則,綜合管廊埋深過淺,容易對(duì)地面設(shè)施造成影響,如綠化,市政管線交叉等；但綜合管廊埋深越深,開挖土方量越大,地下開挖施工所需要的支護(hù)費(fèi)用越高,綜合管廊的結(jié)構(gòu)尺寸也會(huì)提高,造成投資的增加,因此需要綜合考慮。

本工程綜合管廊豎向設(shè)計(jì)時(shí)縱坡原則上與道路縱坡基本一致,以減少土方量,同時(shí)在縱坡變化處應(yīng)滿足各類管線折角需要。在穿越路口處,為避讓重力流管線,可以采用局部下凹或上跨的方法通過。為滿足綜合管廊正常運(yùn)行,隔一定距離需要設(shè)置通風(fēng)口、吊裝口、人員進(jìn)出口、管線引出口等構(gòu)筑物,埋深應(yīng)盡量保證其縱坡的平順。

綜上所述,本工程綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)段埋深6～7 m,板頂覆土深度3 m,穿越河道時(shí),板頂高程距離河底高程大于1.0 m。最小縱坡3‰,過河段最大縱坡10%。

2.4 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

綜合管廊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)包括設(shè)置人員出入口、逃生口、吊裝口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、管線分支口等。是綜合管廊設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的內(nèi)容。

2.4.1 綜合井

為滿足綜合管廊的設(shè)備吊裝、人員逃生、通風(fēng)、以及設(shè)備用房需求,本工程設(shè)置綜合井,分為兩大類,其中綜合井A包含設(shè)備吊裝孔、人員逃生孔、機(jī)械排風(fēng)口、防火分區(qū)、集水井、設(shè)備用房功能。不大于400 m設(shè)置一處。綜合井B包含人員逃生孔、機(jī)械進(jìn)風(fēng)口、防火分區(qū)、集水井、設(shè)備用房功能。不大于400 m設(shè)置一處,與綜合井A間隔布置。燃?xì)馀摢?dú)用一套系統(tǒng),其他艙室合用通風(fēng)口及夾層至地面層投料口。吊裝口和逃生口設(shè)置在人行道上,并與人行道外側(cè)做平,通風(fēng)口均通過鋼筋混凝土風(fēng)道伸至綠化帶內(nèi),高出地面1 000 mm。

2.4.2 端部井

端部節(jié)點(diǎn)設(shè)置在各條管廊的起終點(diǎn),每條管廊2個(gè)。端部加寬,滿足管線出線要求,并兼有逃生和進(jìn)風(fēng)的功能,做法與綜合井相同。

2.4.3 管線分支口

為滿足管線出入要求,需根據(jù)規(guī)劃和結(jié)合地塊性質(zhì),設(shè)置管線分支口。設(shè)置原則為:每個(gè)支路路口設(shè)置一處；支路間距大于200 m的,每隔200 m設(shè)置一處。

本工程三條道路綜合管廊位于道路一側(cè)人行道內(nèi)。管線引出橫穿道路過街至道路另外一側(cè)時(shí),通常采用管線直埋引出、上部箱涵引出及過街支廊引出等形式等形式。管道直埋引出,檢修時(shí)需對(duì)道路進(jìn)行開挖；采用過街支廊方式引出,可避免對(duì)管道檢修時(shí)對(duì)道路進(jìn)行開挖。因此,本工程管廊采用過街支廊形式引出,過街后在道路另一側(cè)設(shè)置端井。支廊位于相交道路路口時(shí),接線井不出地面,另設(shè)置檢修通道引至兩側(cè)綠化帶處,見圖4。

圖4 過路支廊剖面圖（單位:mm）

本工程結(jié)合井需滿足電力電纜、通信電纜、給水管、天然氣管、熱力管共5類管線的出入,引出管線為8回10 kV電力、9孔φ100通信、DN300給水、DN300天然氣、DN300熱力管。

2.4.4 下穿七里河節(jié)點(diǎn)

本工程三條管廊均采用倒虹方式下穿七里河,考慮沖刷,管廊結(jié)構(gòu)頂距離規(guī)劃河底不小于1 m,該段河道采用漿砌塊石護(hù)底。

其中怡西路污水隨管廊過河,污水倒虹管采用凹字形過河,敷設(shè)2根DN400污水管,一用一備。管道敷設(shè)于綜合管廊內(nèi),進(jìn)水井布設(shè)于樁號(hào)K2+410處,出水井布設(shè)于樁號(hào)2+265處,井內(nèi)設(shè)置閘門,手動(dòng)啟閉。進(jìn)水井之前設(shè)置沉泥井,落底為0.5 m。倒虹管上游標(biāo)高為1 097.71 m,下游標(biāo)高為1 097.20 m,設(shè)計(jì)流速0.95 m/s。

怡東路與順義路污水不過河,管廊過河段縮減為兩艙斷面。其中怡東路河道寬度約300 m,遠(yuǎn)大于一個(gè)防火分區(qū)長(zhǎng)度,故在河底偏一側(cè)設(shè)置一處綜合井,并在管廊兩側(cè)設(shè)置逃生通道兼做通風(fēng)口至河岸后引至地面,地面逃生口、通風(fēng)井高度高于河道百年洪水位1 m。

2.4.5 污水檢查井

本工程污水管每隔一定距離需設(shè)置檢查井接納污水支管。因污水管埋深較淺,故污水檢查井位于污水艙右上角,井底通行凈空不小于2.0m,管廊外壁內(nèi)側(cè)另砌磚墻,確保污水不直接接觸主體結(jié)構(gòu),設(shè)井筒至地面,見圖5。

2.5 附屬設(shè)備設(shè)計(jì)

供電按二級(jí)負(fù)荷供電,每條綜合管廊 10 kV側(cè)采用單母線接線,不設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。正常運(yùn)行時(shí),兩路10 kV電源同時(shí)供電,分列運(yùn)行,當(dāng)任何一路10 kV電源發(fā)生故障時(shí),另一路10 kV電源均能滿足本項(xiàng)目全部二級(jí)負(fù)荷供電。10 kV采用放射式及鏈?zhǔn)较嘟Y(jié)合的供電形式。在人員出入口開關(guān)站內(nèi)設(shè)置一處開關(guān)站內(nèi)設(shè)2套10 kV中壓環(huán)網(wǎng)式開關(guān)柜（含進(jìn)線柜、計(jì)量柜及至出線柜）,其中10 kV至變壓器開關(guān)柜采用負(fù)荷開關(guān)加熔斷器組,配置自供電源式EPF繼電保護(hù)裝置。

圖5 污水檢查井剖面圖（單位:mm）

監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)包含通信系統(tǒng)、通風(fēng)、水泵、照明控制系統(tǒng)、環(huán)境和設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、電子巡查管理系統(tǒng)、火災(zāi)檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、語(yǔ)音通信系統(tǒng)以及出入口控制系統(tǒng)等。本系統(tǒng)通過信息化、自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用,保障綜合管廊內(nèi)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,提升綜合管廊管理人員的管理水平和工作效率。

通風(fēng)系統(tǒng)按200 m一個(gè)防火分區(qū)劃分通風(fēng)區(qū)段。采用機(jī)械排風(fēng)、機(jī)械進(jìn)風(fēng)方式以滿足管廊內(nèi)的散熱通風(fēng)及換氣次數(shù)的要求,其中燃?xì)馀撛O(shè)置燃?xì)庑孤┦鹿释L(fēng)系統(tǒng)。各艙室通風(fēng)換氣次數(shù):綜合艙6次/h,燃?xì)馀?2次/h,水艙6次/h。

消防系統(tǒng)分艙室設(shè)計(jì),燃?xì)馀摷八撓老到y(tǒng)采用滅火器設(shè)計(jì),每隔30 m放置兩具M(jìn)F/ABC5型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,在每個(gè)人員出入口、投料口處設(shè)置有2具M(jìn)F/ABC5型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器。綜合艙消防系統(tǒng)采用超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)采用局部應(yīng)用保護(hù)方式,手動(dòng)和自動(dòng)組網(wǎng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)方式。每20 m標(biāo)準(zhǔn)斷內(nèi),設(shè)有3個(gè)壁掛安裝水平噴射式超細(xì)干粉滅火裝置和3個(gè)懸掛安裝垂直噴射式超細(xì)干粉滅火裝置,采用膨脹螺栓固定于房間頂部和側(cè)壁。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合管廊工程是一項(xiàng)設(shè)計(jì)多個(gè)專業(yè),相互配合相互協(xié)調(diào)的系統(tǒng)工程。同時(shí)還需要與相關(guān)管線專項(xiàng)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通與協(xié)調(diào),對(duì)于設(shè)計(jì)人員的組織協(xié)調(diào)能力提出較高的要求。

污水管入廊,目前國(guó)內(nèi)類似工程尚不多見,現(xiàn)有規(guī)范對(duì)于污水入廊的相關(guān)條文也比較少,朔州市七里河片區(qū)綜合管廊工程設(shè)計(jì),考慮了包括污水管在內(nèi)的多種工程管線入廊,為國(guó)內(nèi)類似工程提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

TU992

B

1009-7716（2017）07-0285-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.087

2017-04-07

曹丹旦（1981-）,男,上海人,工程師,從事市政工程設(shè)計(jì)工作。