金光西地下綜合管廊設(shè)計(jì)與造價(jià)分析

湯彩榮，黃思進(jìn)，鄔龍剛

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510010）

0 引言

城市地下綜合管廊是實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)，建于城市地下用于敷設(shè)市政公用管線，滿足管線單位的使用和運(yùn)行維護(hù)要求，同步配套消防、供電、照明、監(jiān)控與報(bào)警、通風(fēng)、排水、標(biāo)識的市政公用設(shè)施，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

我國長期存在著城市地下基礎(chǔ)設(shè)施落后的突出問題，發(fā)展城市地下綜合管廊的建設(shè)，為電力、通訊，燃?xì)?、供熱、給排水等各種保證城市運(yùn)行的“生命線”建立一個(gè)有序的“家”，不僅可以逐步消除重復(fù)開挖的“馬路拉鏈”、影響景觀的“空中蜘蛛網(wǎng)”等問題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生之需，而且可以帶動(dòng)有效投資、增加公共產(chǎn)品供給，提升新型城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力[1,2]。

1 工程概況

金光西大道（濱河路-興業(yè)大道）地下綜合管廊總長約 1.442 km，容納電力（10 kV及110 kV）、電信、給水、中水四種管線。根據(jù)納入管線的種類和數(shù)量，管廊采用雙艙及三艙組合的形式，綜合管廊分三段，橫斷面共3種類型。其中濱河路至廣醫(yī)南路管廊斷面尺寸為4 850 mm×3 900 mm,長度約340 m；廣醫(yī)南路至南大干線管廊斷面尺寸為7 950 mm×3 900 mm,長度約391 m；南大干線至興業(yè)大道管廊斷面尺寸為11 050 mm×4 200 mm,長度約711 m。

2 工程設(shè)計(jì)方案

2.1 結(jié)構(gòu)及工藝標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)

濱河路至廣醫(yī)南路段采用雙艙標(biāo)準(zhǔn)斷面，分為管道艙和電力艙。管道艙：凈空尺寸1 900 mm×3 200 mm（H）；電力艙：凈空尺寸1 950 mm×3 200 mm（H），結(jié)構(gòu)側(cè)壁350 mm，中墻300 mm，頂板及底板350 mm，管廊頂板覆土2.5～3.0 m，以便重力流管線通過，標(biāo)準(zhǔn)斷面布置見圖1。

圖1 濱河路至廣醫(yī)南路雙艙標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（A型）（單位：mm）

廣醫(yī)南路至南大干線段采用三艙形式的管廊，分為管道艙和兩個(gè)電力艙。管道艙：凈空尺寸1 900 mm×3 200 mm（H）；10 kV 電力艙：凈空尺寸2 900 mm×3 200 mm（H），艙室內(nèi)兩側(cè)布置；110 kV電力艙：凈空尺寸1 850 mm×3 200 mm（H），艙室內(nèi)單側(cè)布置。結(jié)構(gòu)側(cè)壁350 mm，中墻300 mm，頂板及底板350 mm，管廊頂板覆土2.5～3.0 m，以便重力流管線通過，具體標(biāo)準(zhǔn)斷面布置見圖2。

圖2 廣醫(yī)南路至南大干線三艙標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(B型)（單位：mm）

南大干線至興業(yè)大道段采用三艙形式的管廊，分為管道艙和兩個(gè)電力艙。管道艙：凈空尺寸4 700 mm×3 200 mm（H）；10 kV 電力艙：凈空尺寸2 900 mm×3 200 mm（H），艙室內(nèi)兩側(cè)布置；110 kV電力艙：凈空尺寸1 850 mm×3 200 mm（H），艙室內(nèi)單側(cè)布置。結(jié)構(gòu)側(cè)壁500 mm，中墻300 mm，頂板及底板500 mm，管廊頂板覆土2.5～3.0 m，以便重力流管線通過，具體標(biāo)準(zhǔn)斷面布置見圖3。

圖3 南大干線至興業(yè)大道三艙標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(C型)（單位：mm）

2.2 基坑設(shè)計(jì)

為保證基坑土方開挖、管廊結(jié)構(gòu)施工、周邊車輛人員通行的安全，根據(jù)本工程基坑開挖深度、工程地質(zhì)條件和周邊地形，從安全、經(jīng)濟(jì)、合理、可行的角度出發(fā)，主要采用放坡支護(hù)、放坡+攪拌樁止水、鉆孔灌注樁+鋼筋混凝土撐支護(hù)體系，共分成12個(gè)區(qū)域。一般段基坑主要參數(shù)見表1。

（1）一級放坡支護(hù)：坡率 1∶1（1∶1.5）。分層開挖后在坡面噴射4 cm厚C20混凝土，再用人工或機(jī)械打入鋼筋16@1.5 m×1.5 m（L=1.5 m），并在坡面上鋪設(shè)6.5@20×20的鋼筋網(wǎng)，加強(qiáng)筋采用16鋼筋方形布設(shè)，焊牢于插筋端部，再噴射C20混凝土厚6 cm。在坡面上設(shè)置10 cm@2m×2 m UPVC泄水管，見圖4、圖5。

表1 分區(qū)基坑主要參數(shù)一覽表

圖4 適用于A1-A3區(qū)一般路段（單位：cm）

圖5 適用于B1-B2、F、H、I區(qū)一般路段（單位：cm）

（2）一級放坡支護(hù)+攪拌樁止水支護(hù)：除按1∶1.75放坡支護(hù)開挖處理外，C、E區(qū)位于透水性較好的素填土層和砂層中，坡頂打入一排50 cm水泥攪拌樁止水，水泥攪拌樁搭接20 cm，底部進(jìn)入不透水層不小于1.5 m?；禹敽突拥自O(shè)置30 cm×30 cm磚砌排水溝，基坑底排水溝間隔30 m設(shè)置一座臨時(shí)集水坑，見圖6。

圖6 適用于C、E區(qū)一般路段（單位：cm）

2.3 其他附屬設(shè)計(jì)

2.3.1 消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

地下綜合管廊內(nèi)除了各種市政管線外，還容納了大量的電力電纜和通信電纜，雖然這些電纜多為阻燃電纜，但為了防止和撲滅地下綜合管廊內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)，仍需在管廊內(nèi)設(shè)置必要的消防設(shè)施，按一定間距設(shè)置自動(dòng)滅火裝置。根據(jù)方案比選，采用無管網(wǎng)形式，設(shè)置單獨(dú)或若干無外源自成體系的超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)。

2.3.2 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要要求：（1）電力艙或其它管線艙室擬采用機(jī)械排風(fēng)、自然進(jìn)風(fēng)通風(fēng)方式，使在綜合管廊內(nèi)縱向流動(dòng)，形成縱向通風(fēng)。（2）通風(fēng)系統(tǒng)（進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)）擬按防火分區(qū)（長度不大于200 m）設(shè)置，每個(gè)防火分區(qū)兩端分別設(shè)置進(jìn)排風(fēng)機(jī)，相鄰防火分區(qū)進(jìn)、排風(fēng)機(jī)結(jié)合設(shè)置。（3）管廊平時(shí)通風(fēng)、事故通風(fēng)及火災(zāi)后通風(fēng)系統(tǒng)合用。排風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)，平時(shí)低速運(yùn)行，事故及災(zāi)后通風(fēng)時(shí)高速運(yùn)行。（4）各電房設(shè)置平時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)，以排除室外余熱、余濕；設(shè)置氣體滅火的房間同時(shí)設(shè)置事后通風(fēng)系統(tǒng)，事后通風(fēng)系統(tǒng)與平時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)合用。

圖7 適用于D、G區(qū)一般路段（單位：cm）

2.3.3 排水設(shè)計(jì)

為便于排除維修放空或滲漏的積水，在地下綜合管廊內(nèi)設(shè)有排水溝，布置在管廊的一側(cè)，排水溝斷面尺寸采用350 m×100 m、200 mm×100 mm，地下綜合管廊橫向擬設(shè)坡度1%。為保證地下綜合管廊防火分區(qū)的隔斷效果，每個(gè)防火分區(qū)的排水應(yīng)自成系統(tǒng)，即在每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的地下綜合管廊最低點(diǎn)處設(shè)置集水井內(nèi)，內(nèi)設(shè)潛水排水泵將積水排入附近的雨水井內(nèi)。排水泵規(guī)模應(yīng)兼顧管廊本體滲漏、管廊內(nèi)部管道檢修放空、事故爆管等情況下的排水需求。

2.3.4 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目綜合管廊電氣設(shè)計(jì)，包括：

（1）110/0.4 kV變、配電系統(tǒng):安全防范系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急照明、消防設(shè)備為二級負(fù)荷；普通照明、動(dòng)力插座箱、潛污泵及平時(shí)用風(fēng)機(jī)為三級負(fù)荷。

（2）配電系統(tǒng)：本工程10 kV配電系統(tǒng)采用單母線不分段運(yùn)行方式；低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行方式，平時(shí)兩臺變壓器分列運(yùn)行，故障時(shí)手動(dòng)合閘聯(lián)絡(luò)開關(guān)，單母線運(yùn)行；低壓動(dòng)力配電系統(tǒng)采用的供電電壓為220/380 V，配電接地型式采用TN-S系統(tǒng)，動(dòng)力配電采用樹干式和放射式相結(jié)合的配電方式，雙電源線路需分開敷設(shè)。

（3）電氣照明：管廊一般照明的平均照度不小于15 LX，備用照明照度不小于5 LX，疏散指示照明1 LX，在出入口及設(shè)備操作處的局部照度提高到100 LX。

（4）接地與安全：綜合管廊內(nèi)電氣工作接地，保護(hù)接地，監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)弱電接地共用接地裝置。利用管廊基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為共用接地裝置，接地電阻應(yīng)不大于1 Ω。每類接地設(shè)專用接地干線。

（5）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、線性光纖感溫火災(zāi)檢測系統(tǒng)、氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、防電話系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)等。

（6）弱電系統(tǒng)：建設(shè)綜合管廊信息化監(jiān)管平臺，完成對相應(yīng)前端各類采集信息（監(jiān)測/報(bào)警）的接入、信息組織管理、數(shù)據(jù)存儲及分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)故障、報(bào)警、安全等事件/事故信息的處理，并進(jìn)行反饋控制。

2.3.5 標(biāo)識系統(tǒng)

綜合管廊標(biāo)識主要有：（1）主出入口設(shè)置綜合管廊介紹牌，并應(yīng)標(biāo)明綜合管廊建設(shè)時(shí)間、規(guī)模、容納管線；（2）設(shè)備旁邊應(yīng)設(shè)置設(shè)備銘牌，并應(yīng)標(biāo)明設(shè)備的名稱、基本數(shù)據(jù)、使用方式及緊急聯(lián)系電話；（3）管廊內(nèi)設(shè)置“禁止煙火”、“注意碰頭”等警示警告標(biāo)識；（4）內(nèi)部應(yīng)設(shè)置里程標(biāo)識，交叉口處設(shè)置方向標(biāo)識；（5）人員出入口、逃生口、管線分支口、滅火器材設(shè)置處，應(yīng)設(shè)置帶編號的標(biāo)識；（6）管廊內(nèi)部的各專業(yè)管線設(shè)置銘牌及標(biāo)識，并標(biāo)明管線屬性、規(guī)格、產(chǎn)權(quán)單位名稱、緊急連續(xù)電話等標(biāo)示。

2.3.6 支架系統(tǒng)

綜合管廊內(nèi)的支吊架的材質(zhì)一般可選用金屬和復(fù)合材料，并宜優(yōu)先選用耐腐蝕的復(fù)合材料，如不飽和聚脂樹脂、環(huán)氧樹脂或玻璃鋼。管道直徑DN大于400的，一般采用混凝土支墩。

3 綜合管廊造價(jià)分析

3.1 工程費(fèi)用組成

該項(xiàng)目屬于全部明挖施工，其工程費(fèi)用包含建筑工程費(fèi)、安裝工程費(fèi)、設(shè)備及工器具購置費(fèi)三部分。所含分項(xiàng)專業(yè)內(nèi)容有：基坑支護(hù)、基坑土石方、基底處理、管廊建筑與結(jié)構(gòu)（含標(biāo)準(zhǔn)段、檢修房、通風(fēng)口、投料口、逃生口、出線口等）、管廊附屬工程（消防、排水、通風(fēng)、電氣、標(biāo)識、支吊架等）、綜合管廊控制中心。

3.2 工程費(fèi)用及指標(biāo)

（1）建筑與結(jié)構(gòu)費(fèi)用及指標(biāo)（見表2）

表2 建筑與結(jié)構(gòu)費(fèi)用及指標(biāo)表

（2）基坑支護(hù)與土石方費(fèi)用及指標(biāo)（見表3）

表3 基坑支護(hù)、土石方費(fèi)用及指標(biāo)表

（3）附屬工程費(fèi)用及指標(biāo)（見表4）

（4）工程費(fèi)用及指標(biāo)（見表5）

3.3 費(fèi)用分析說明

（1）表2～表5的單位說明：長度（m）、平均深度（m）、混凝土用量（m3）、費(fèi)用（萬元）、長度指標(biāo)（元/m）、投影面積指標(biāo)（元/m2）、外結(jié)構(gòu)體積指標(biāo)（元 /m3）、混凝土用量指標(biāo)（元 /m3）。

（2）造價(jià)是設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)語言，反映和體現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)合理性直接決定造價(jià)指標(biāo)的合理性。根據(jù)上述各表的數(shù)據(jù)可以得出，綜合管廊長度指標(biāo)影響的主要因素為：a.根據(jù)入廊管線需求而確定的結(jié)構(gòu)斷面的大小、尺寸；b.根據(jù)地質(zhì)條件及現(xiàn)場施工條件而確定的基坑開挖、支護(hù)、回填等的方案；c.為滿足運(yùn)營期間的保養(yǎng)及維護(hù)，本體附屬工程想達(dá)到使用要求及標(biāo)準(zhǔn)；d.人工、鋼筋、混凝土及其他主材、設(shè)備等的價(jià)格水平。

表4 附屬工程費(fèi)用及指標(biāo)表

表5 工程費(fèi)用及指標(biāo)表

4 結(jié)語

在現(xiàn)行綜合管廊的建設(shè)過程中，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別主管領(lǐng)導(dǎo)未根據(jù)建設(shè)需求及設(shè)計(jì)方案盲目的、人為地費(fèi)用預(yù)估斷定，并在未進(jìn)行合理預(yù)估費(fèi)用的同時(shí)做出主觀的決策，造成項(xiàng)目在進(jìn)行過程中因資金考慮不足導(dǎo)致階段性的中斷、被動(dòng)縮小原定規(guī)模、嚴(yán)重的甚至造成項(xiàng)目亂尾?？傊C合管廊的建設(shè)對城市的發(fā)展起著重要作用，但因其建設(shè)成本高、規(guī)模大、涉及面廣，建成以后也難于再擴(kuò)容，故在建設(shè)過程中要科學(xué)、客觀的逐步有計(jì)劃的推進(jìn)建設(shè)。