現(xiàn)代城市市政綜合管廊建設(shè)相關(guān)問題研究

惠 疆陜西省西咸新區(qū)空港新城開發(fā)建設(shè)集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710064

正文：

引 言

綜合管廊，就是將電力、通信、交通、安全信息、燃?xì)狻⒐?、給水、排水等各種管線集于一體的地下城市管道線路綜合走廊，實(shí)現(xiàn)集約城市地下空間并且給城市改造擴(kuò)容預(yù)留足夠空間。

在國內(nèi)1958年就在天安門廣場建設(shè)了1000多米的綜合管廊，在1983年德國在前西德的漢堡市的Kaiser-Wilheim街，修建了450m的綜合管廊收容暖氣管、自來水管、電力、電信纜線及煤氣管，標(biāo)志著綜合管廊雛形的建立，即收容并獨(dú)立運(yùn)行三種以上的管廊并具有一定的防止外力破壞及內(nèi)部故障精準(zhǔn)定位及切斷故障范圍，及防止災(zāi)害或故障蔓延功能。

直至2006年在北京中關(guān)村西區(qū)建成了中國大陸地區(qū)第二條現(xiàn)代化的綜合管廊，拉開了國內(nèi)綜合管廊建設(shè)的高潮的序幕。

然而，在我國的市政管廊建設(shè)過程中的關(guān)鍵施工技術(shù)問題仍然存在些許的不成熟，為我國的城市市政管廊建設(shè)問題埋下了相關(guān)隱患。進(jìn)一步的，我國市政管廊建設(shè)過程中，仍然存在一些資金及后期的運(yùn)營過程中的管理問題。為此，本研究擬將首先對城市地下綜合管廊工程的作用進(jìn)行闡述，進(jìn)一步的，對綜合管廊的設(shè)計、開挖及支護(hù)問題進(jìn)行詳細(xì)的分析；最后，本研究將詳細(xì)分析綜合管廊工程所存在的問題及對策。以期為我國的市政綜合管廊工程提供參考。

1 城市地下綜合管廊工程的作用

1.1 保障城市運(yùn)營安全

對于常規(guī)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地下管線，一般采用的是直埋的方式，優(yōu)點(diǎn)單個項目短期投資小，缺點(diǎn)對城市改擴(kuò)建留下巨大隱患，地下管線走經(jīng)混亂，且不利于故障精確定位及搶修。與常規(guī)直埋管線或獨(dú)立倉建設(shè)的方式比較，綜合管廊具備的優(yōu)點(diǎn)主要有三點(diǎn)：（1）能夠集成節(jié)約地下空間資源，便于城市改造提升，各類管線路徑明細(xì)且互不干擾，便于地下市政管線敷設(shè)。（2）在進(jìn)行管線的維修過程中，不造成道路損壞，不影響交通通行，敷設(shè)工作效率。（3）能夠有效防止外力傷害，具備一定防災(zāi)能力，能夠有效減少市政基礎(chǔ)設(shè)施的廢棄重建工程量。缺點(diǎn)一次性投資高，融資困難。

1.2 實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展方式的優(yōu)化

在國內(nèi)城市建設(shè)領(lǐng)域普遍存在以較低的投資，快速完成滿足城市基本功能為首要條件，后續(xù)補(bǔ)充提升的發(fā)展模式。例如雨水管道、污水管道、通信線路、熱力線路、電力線路、燃?xì)饩€路、給水管道、中水等等地下管線，隨城市的發(fā)展逐步提升完善，造成城市道路不斷被封閉、開挖、修復(fù)，給城市居民造成諸多不便及城市管理困難，以及造成城市形象差等社會影響。近年來我國逐步提倡建設(shè)城市地下綜合管廊，在設(shè)計建設(shè)過程中注重綜合管廊性能、功能規(guī)劃設(shè)計，并且將集約、綠色、環(huán)保、循環(huán)利用作為核心目標(biāo)，以減少建筑垃圾、廢棄工程及重復(fù)修建為核心，提升城市綜合服務(wù)水平，釋放市政基礎(chǔ)在城市發(fā)展中的紅利，減少市政基礎(chǔ)設(shè)施改造影響城市基本功能的運(yùn)行及對居民生活帶來的不便。通過系統(tǒng)研究城市地下綜合管廊工程可以解決目前可預(yù)見的這些問題，且站在整個城市功能及中長期投資來計算，綜合管廊投資是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)市政管線設(shè)施建設(shè)投資總額的。

1.3 提升我國城市運(yùn)行管理水平

在城市基本功能配套上輸水、排水、電力、通信及燃?xì)獾裙芫€在隸屬于不同的自然壟斷企業(yè)，隸屬于不同的行業(yè)，且受不同政府職能部門管理，規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè) 不同圖、不同步。因此通過開展建設(shè)城市地下綜合管廊工程，能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)劃同圖、設(shè)計統(tǒng)籌考慮、建設(shè)同進(jìn)度?？绮块T、跨行業(yè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，政府引導(dǎo)結(jié)合政策支持解決之前城市地下綜合管廊 “建而不入，入后難管” 的問題。需要政府規(guī)劃建設(shè)部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，建立長治有效的市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)管理部門，制定利于長遠(yuǎn)發(fā)展的宏觀政策及審批過程遵循集約、減少廢棄重建的原則，引導(dǎo)各管線產(chǎn)權(quán)單位積極響應(yīng)新理念。建立健全適應(yīng)新理念下的政策體系，全面優(yōu)化的環(huán)境政府業(yè)務(wù)能力及服務(wù)水平。建立綜合管理審批服務(wù)窗口部門，便于各類管線溝通協(xié)調(diào)管理。防止在沒有政策引導(dǎo)下蠻干或一刀切等急功近利的現(xiàn)象，落實(shí)好政策的本意，凸顯政策紅利，從而實(shí)現(xiàn)了城市與自然的和諧發(fā)展。

2 市政綜合管廊施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 施工技術(shù)

首先，引入BIM技術(shù)在相對較為繁華的城市中心、主干道路、交通體系比較復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行充分考慮，優(yōu)化設(shè)計合理排布管廊走徑，解決管廊穿越道路及路口不同管線走徑問題。在新區(qū)開發(fā)建設(shè)綜合管廊適宜采用明開挖溝槽建設(shè)綜合管廊通常采用預(yù)制管廊對接、現(xiàn)澆，，新區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)由下而上不存在二次反開挖及廢棄工程，一次建設(shè)綜合考慮總體投資低。對于城市繁華區(qū)域人口密集區(qū)、車流量較大區(qū)域或穿越鐵路城市高速公路等類似構(gòu)筑物宜采用暗挖、盾構(gòu)、箱涵頂進(jìn)等方式。

2.2 開挖支護(hù)技術(shù)

（1）邊坡防護(hù)及基坑防護(hù)

綜合管廊建設(shè)于地下，在明開挖施工過程中，必須考慮基坑開挖邊坡防護(hù)措施，保障管廊施工人員安全。由于綜合管廊開挖截面較大，邊坡支護(hù)一般采用混凝土鋼筋網(wǎng)片噴錨、拉森鋼板樁支護(hù)方式。支護(hù)結(jié)構(gòu)本身就是臨時構(gòu)筑物，用于防護(hù)邊坡垮塌或暗挖洞室塌方，保護(hù)施工人員設(shè)備安全，也要便于后期拆除。故支護(hù)措施工程質(zhì)量要求必須保證基坑及坑邊建筑或構(gòu)筑物的安全可靠且設(shè)計余量不能過大需經(jīng)濟(jì)安全，基坑支護(hù)防護(hù)與地質(zhì)密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計與是否受力息息相關(guān)。支護(hù)結(jié)構(gòu)由具有設(shè)計能的勘察單位進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，以保證管廊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安全。在管廊主體澆筑是產(chǎn)生的振搗或其它擾動情況下，水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)結(jié)合部的連接方法直接影響梁結(jié)構(gòu)之間的傳力效果，實(shí)踐證明，采用鋼筋混凝土網(wǎng)片連接水平結(jié)構(gòu)與豎向的錨固結(jié)構(gòu)相結(jié)合方法傳力效果較好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠。在開挖受限放坡系數(shù)較小的區(qū)域采用拉森鋼板樁支撐可垂直設(shè)置支撐，能夠有效解決采用混凝土防護(hù)水平支撐結(jié)構(gòu)施工工期長且不穩(wěn)定問題，解決橫向支撐跨度大，承受水平荷載時，容易失穩(wěn)被破壞問題，便于防護(hù)搭設(shè)拆除且可以循環(huán)使用環(huán)保經(jīng)濟(jì)。在暗挖施工采用頂進(jìn)方式箱體、盾構(gòu)相對應(yīng)既有支護(hù)規(guī)范執(zhí)行。基坑邊界0.5米處設(shè)施防護(hù)圍欄及排水溝防止高空墜落及雨水侵泡。

（2）主體施工

在明開挖管廊施工中，采用平行推進(jìn)分段流水作業(yè)?；娱_挖務(wù)必按照設(shè)計圖紙及施工組織方案，依照放坡系數(shù)及防護(hù)方式分層開挖，由上而下邊開挖基坑邊做邊坡防護(hù)，土方倒運(yùn)及堆放不能影響邊坡安全防護(hù)，堆土邊緣距基坑邊緣不得小于1.5米，堆放高度不得高于3米，且便于后期回填使用?；A(chǔ)處理需滿足地質(zhì)條件達(dá)到經(jīng)濟(jì)安全合理性，且務(wù)必保證基礎(chǔ)的質(zhì)量控制，防止因基礎(chǔ)標(biāo)高或其它質(zhì)量缺陷導(dǎo)致管廊主體澆筑或拼接不達(dá)標(biāo)，預(yù)先完成過街管廊建設(shè)，規(guī)整管線走徑避免后期改造建設(shè)。在管廊主體外鋪設(shè)防水卷材時要做好通風(fēng)設(shè)施，并及時回填防止防水材料因長期暴曬引起空包或其它失效現(xiàn)象。采用分層回填壓實(shí)度需滿足路基強(qiáng)度要求，與邊坡搭接處采用臺階搭接。在管廊內(nèi)部防火、消防、照明、通風(fēng)、監(jiān)控等系統(tǒng)安裝時，先干線后終端，先單系統(tǒng)后聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

3 市政綜合管廊建設(shè)中存在的問題

3.1 投融資問題

由于綜合管廊作為市政基礎(chǔ)設(shè)施項目投資巨大且回收期較長，在國家大力去除政府各類債務(wù)的環(huán)境下，政府機(jī)關(guān)作為投資主體，僅僅依靠政府財政收入無法滿足城市發(fā)展對綜合管廊建設(shè)進(jìn)度及體量的需求，導(dǎo)致綜合管廊建設(shè)在高呼聲中緩慢推進(jìn)。在目前各地政府機(jī)關(guān)通常采用PPP模式推進(jìn)綜合管廊建設(shè)。但是由于民營資本的投資本性及投資回收期問題，及政府過渡參與項目建設(shè)等系列問題，且由于城市地下管線產(chǎn)權(quán)單位基本隸屬國有壟斷企業(yè)，入廊難收益難問題目前還沒有妥善解決，導(dǎo)致綜合管廊建設(shè)沒有引起社會民營資本的足夠的興趣，目前國內(nèi)民營資本投資參與的綜合管廊項目寥寥無幾。參與綜合管廊項目PPP模式建設(shè)的基本為央企或當(dāng)?shù)貒?。形成可以有效保障民營資本權(quán)益政策體系成為盤活社會資本，減輕政府財政壓力的有效途徑。

3.2 管廊費(fèi)用分?jǐn)?/h3>

通過調(diào)研國內(nèi)已建成或在建的管廊項目。管廊后期收入由入廊費(fèi)和運(yùn)營維護(hù)費(fèi)兩部分組成。由于市政管線隸屬自然壟斷企業(yè)，新建管廊管線入廊需要政府管理部門的大力支持和引導(dǎo)。且入廊收費(fèi)對比管線產(chǎn)權(quán)單位開挖恢復(fù)市政道路較低的情況下才能更多的吸引管線產(chǎn)權(quán)單位入廊。城市建設(shè)規(guī)劃部門應(yīng)結(jié)合單類管線單獨(dú)建設(shè)成本、工期、線位計算除管線敷設(shè)安裝以外土建部分建設(shè)投資制定新建、改擴(kuò)建管線入廊收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，按照單類管線日常巡查費(fèi)用制定巡查費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)誰收益誰負(fù)責(zé)維護(hù)維修問題，管廊主體及附屬設(shè)施由廣廊建設(shè)運(yùn)行單位負(fù)責(zé)承擔(dān)費(fèi)用，管線維修由產(chǎn)權(quán)單位負(fù)責(zé)承擔(dān)費(fèi)用。管廊運(yùn)行缺口由政府部門財政部門按照市政基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維費(fèi)納入財政支出。

3.3 部分技術(shù)性難點(diǎn)

城市人口密集區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通繁忙區(qū)域綜合管廊建設(shè)干擾問題較為突出，及影響城市市容又造成城市居民生活不便。故建議采用地下頂進(jìn)或盾構(gòu)方式盡量減少對既有基礎(chǔ)設(shè)施影響，如果條件具備建議綜合管廊與地鐵合建一次施工分層運(yùn)行，能夠有效減少對城市居民生活影響，同規(guī)劃同圖紙同進(jìn)度施工，綜合考慮功能齊全優(yōu)越，單延米總投資較分批建設(shè)有所降低。防火及消防功能有待繼續(xù)研究如何迅速切斷電氣火災(zāi)，隔離失火區(qū)域防止災(zāi)害蔓延，分離保護(hù)不同管線不受其它火災(zāi)或水害影響。是目前綜合管廊尚需繼續(xù)解決的問題。

4 提升管廊建設(shè)效果的對策建議

4.1 繼續(xù)探索投融資模式

綜合管廊建設(shè)是必要，也是城市發(fā)展的必然產(chǎn)物，但是依靠政府投資無法滿足城市發(fā)展需求。故需建里新型的綜合管廊投資建設(shè)運(yùn)營公司，解決民間社會資本投資收益率及投資回收風(fēng)險問題，建議設(shè)立以管廊建設(shè)基金公司，設(shè)置合理有保障的投資收益率及投資收益期。或劃分一定管線密集通行區(qū)域作為單獨(dú)項目且政府在政策制定時應(yīng)要求各產(chǎn)權(quán)單位入廊敷設(shè)，才能夠有效的的推進(jìn)PPP模式建設(shè)。政府機(jī)構(gòu)在規(guī)劃新區(qū)開發(fā)建設(shè)時，聯(lián)合市政基礎(chǔ)設(shè)施所需各類管線產(chǎn)權(quán)單位組建股份制管廊公司，采用共同出資，聯(lián)合建設(shè)共同受益的原則建設(shè)城市綜合管廊，能夠有效加快城市發(fā)展，減少城市建設(shè)社會總投資，減少綜合管廊政府投資建設(shè)壓力，讓綜合管廊建設(shè)快速發(fā)展。

4.2 綜合管廊的運(yùn)維體系

綜合管廊在目前大量采用PPP建設(shè)模式下，建設(shè)運(yùn)行設(shè)立合理的退出機(jī)制，在建設(shè)過程中出現(xiàn)社會投資方無良行為的、社會投資方經(jīng)營異常無法繼續(xù)參與建設(shè)投資的、由于不可抗力導(dǎo)致建設(shè)項目終端的、運(yùn)營期經(jīng)營期已滿的、經(jīng)營異常導(dǎo)致嚴(yán)重虧損的、政策或其它因素導(dǎo)致建設(shè)項目無法繼續(xù)進(jìn)行的。政府應(yīng)根據(jù)不同情形依法合規(guī)公平公正制定退出機(jī)制，權(quán)責(zé)分明，建立有效的爭議處理途徑，及政府接管方式，社會資本退出期限及交接內(nèi)容，消除社會負(fù)面影響。采用巡查臺帳制度及區(qū)域巡查打點(diǎn)制，問題發(fā)現(xiàn)獎勵制度確實(shí)提高巡查人員責(zé)任心。制定合理的運(yùn)行管線運(yùn)行維修、檢修機(jī)制，確保各類管線的安全運(yùn)行。建立停止運(yùn)行管線拆除退出清理制度有效減少安全隱患。建立明確的因失監(jiān)、漏檢的事故懲罰機(jī)制，提高各產(chǎn)權(quán)單位運(yùn)檢責(zé)任心。定期實(shí)驗(yàn)管廊內(nèi)部終端探頭溫度、煙火、氣體探頭反應(yīng)靈敏度，確保在故障臨界點(diǎn)前抑制故障發(fā)生。建立綜合管廊運(yùn)行維護(hù)及各類管線保險制度，降低運(yùn)行風(fēng)險。

4.3 技術(shù)方面

綜合管廊為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，安全穩(wěn)定運(yùn)行是基本要求。一旦綜合管廊內(nèi)出現(xiàn)失火或漏水將會波及其他管線運(yùn)行安全，綜合管廊安全運(yùn)行事關(guān)社會穩(wěn)定。故綜合管廊在前期規(guī)劃階段要充分考慮社會發(fā)展的各類因數(shù)，并且預(yù)留充分?jǐn)U容空間。盡量采用多的分倉以便隔離不同管線，強(qiáng)弱電分區(qū)、燃?xì)夥謪^(qū)供暖分區(qū)。啟動地下管線普查工作，采用BIM技術(shù)建立城市底線管線運(yùn)行監(jiān)控體系，有效減少巡查巡視人員。且能夠全面掌握整個城市地下管線運(yùn)行狀態(tài)，在故障發(fā)生時能夠精確定位，迅速施救、迅速隔離故障控制災(zāi)害范圍。在由于綜合管廊體積巨大且處于地下，故施工困難較大在城市建成區(qū)盡量采用頂進(jìn)或盾構(gòu)方式進(jìn)行，能與地鐵線路合并建設(shè)的采用合建方式。在新區(qū)建設(shè)規(guī)劃中建議一次綜合規(guī)劃提前建設(shè)。

5 結(jié) 論

城市市政綜合管廊建設(shè)已成為目前市政規(guī)劃與建設(shè)中的熱點(diǎn)問題。然而，在市政綜合管廊建設(shè)過程中仍存在關(guān)鍵技術(shù)不成熟、資金及管理不到位等一系列的問題，為此本研究針對該問題進(jìn)行了一系列的分析，具體的研究成果如下：

（1）本研究首先結(jié)合市政綜合管廊工程，討論了綜合管廊工程作用、優(yōu)勢及建設(shè)方式。市政綜合管廊主要為埋設(shè)于地下并具備一定的安設(shè)空間、幾乎可以將所有的城市管線有序的進(jìn)行整理與安設(shè)，故而，綜合管廊工程主要具備可以保障城市運(yùn)營安全；實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展方式優(yōu)化；提升我國城市行政水平。三個方面的作用，從而可以較好的維持城市的正常運(yùn)行。

（2）本研究進(jìn)一步針對城市市政綜合管廊建設(shè)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，首先針對綜合管廊的設(shè)計問題進(jìn)行了闡述分析，包括埋設(shè)設(shè)計、斷面設(shè)計、抗震設(shè)計。其次，本研究針對綜合管廊建設(shè)過程中的施工技術(shù)進(jìn)行了分析研究，并進(jìn)一步的對管廊施工過程中的邊坡支護(hù)及開挖施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

（3）本研究此處結(jié)合作者的施工及管理經(jīng)驗(yàn)，提出了綜合管廊在建設(shè)過程中所存在的問題，包括：尚未建立適宜的投融資方式；管廊費(fèi)用分?jǐn)偟钠胶恻c(diǎn)難以確定；部分技術(shù)性問題尚未得到解決，共三個方面的問題，并針對每一個問題一一做出了相關(guān)的闡述。

（4）此處進(jìn)一步針對綜合管廊建設(shè)過程中所存在的問題給出了進(jìn)一步的對策，包括：建立完善的投融資模式；建立市場準(zhǔn)入機(jī)制和退出機(jī)制；加強(qiáng)對綜合管廊的運(yùn)行、維護(hù)的管理力度；完善相關(guān)的建設(shè)技術(shù)；建立信息系統(tǒng)共享平臺，共五個方面的對策，作者同樣針對每一條對策進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。