城市地下綜合管廊建設(shè)管理模式及關(guān)鍵技術(shù)

王曉琴

(中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司，北京 100123)

0 前 言

基于城市地下綜合管廊，可為城市持續(xù)發(fā)展提供保障，最為基礎(chǔ)的目的在于整合電力、燃?xì)?、通信等一系列基本管線，在保障各項(xiàng)管線穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)減少城市路面空間占用情況，形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)檢修口，在運(yùn)行階段可順利展開維護(hù)等工作[1]。

1 工程概況

政通東路六標(biāo)段綜合管廊系統(tǒng)是適應(yīng)于城市發(fā)展的基本配套設(shè)施，集雨污水工程、電氣工程等多類型基礎(chǔ)工程于一體。依據(jù)工程要求，交通導(dǎo)改導(dǎo)行，針對原路面拆除施工并修復(fù)，預(yù)設(shè)各類城市發(fā)展所需管線，增設(shè)專業(yè)管道支架等多環(huán)節(jié)作業(yè)。

2 地下綜合管廊的建設(shè)狀況與基本特性

1)基于地下綜合管廊的方式，可為寸土寸金的城市節(jié)約更多發(fā)展空間，且具備多類管線于一體的特征。各類管線基于緊密的方式整合在地下空間，并為未來城市發(fā)展的管線鋪設(shè)需求預(yù)留了充足空間，可達(dá)到節(jié)約土地、高效運(yùn)行的效果。

2)將各類城市管線基于集約化的方式整合在管廊中，后續(xù)運(yùn)行中提升監(jiān)控與檢修效率，大幅降低后期維護(hù)成本。除此之外，管廊采用封閉形式，可避免土壤對管線產(chǎn)生的腐蝕，具備耐久性優(yōu)良的特點(diǎn)?；诘叵落佋O(shè)的方式大幅降低路面重復(fù)挖掘量，降低投資成本，為各類管線的運(yùn)行提供保障，營造穩(wěn)定、安全的城市發(fā)展環(huán)境。

3 城市地下綜合管廊建設(shè)管理

在城市持續(xù)發(fā)展之下，地下綜合管廊所具備的建設(shè)管理水平也需進(jìn)一步提升，為保障相關(guān)工作以高效方式運(yùn)行，要準(zhǔn)確規(guī)劃地下空間權(quán)屬問題，做好統(tǒng)一規(guī)劃工作，切實(shí)保障綜合管廊管理權(quán)等多項(xiàng)權(quán)利。

3.1 針對城市地下綜合管廊建設(shè)設(shè)計(jì)做好全面規(guī)劃

地下綜合管廊施工復(fù)雜度高，貫穿于城市核心地帶，是一項(xiàng)具備高難度的系統(tǒng)性工程。在地下綜合管廊建設(shè)前期，需針對實(shí)際情況進(jìn)行周密計(jì)算，形成整體布局。所得方案應(yīng)交由多領(lǐng)域?qū)＜夜餐逃懀撟C方案可行性。有別于城市地面工程的是，地下綜合管廊施工難度較大，稍有不當(dāng)將可能出現(xiàn)安全事故。對此，為全面保障地下綜合管廊整體品質(zhì)，為工程人員創(chuàng)設(shè)安全施工環(huán)境，需在最大程度上避免重復(fù)施工問題，這也隨之提高了工程難度，因此，在設(shè)計(jì)過程中多方深入探討，模擬施工并提出優(yōu)化措施必不可少。

3.2 改進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)管理

由于地下綜合管廊系統(tǒng)性強(qiáng)，建設(shè)管理工作應(yīng)得到多部門的協(xié)同支持，以推動(dòng)工程順利開展。對于已完成建設(shè)的地下綜合管廊區(qū)域，該范圍內(nèi)的地下管線要整合到管廊中。除此之外，若存在新增地下綜合管廊的需求，需上報(bào)相關(guān)部門，在獲得批準(zhǔn)后方可展開施工作業(yè)。另外，已經(jīng)投入運(yùn)營的老舊管線，以不影響正常使用為前提，將其轉(zhuǎn)移至地下管廊中，達(dá)到各類管線集約化效果。

3.3 城市地下綜合管廊建設(shè)中積極引入現(xiàn)代工程技術(shù)

現(xiàn)代化施工需得到先進(jìn)技術(shù)的支持，對于城市地下綜合管廊而言亦是如此。在具體工程開展過程中，可從如下幾個(gè)方面入手，積極引入先進(jìn)技術(shù)，保障工程質(zhì)量：①引入高性能建筑材料，以工程質(zhì)量為前提，持續(xù)優(yōu)化工藝水平，現(xiàn)階段較為可行的有預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)等；②引入高效防滲漏技術(shù)，以保障地下綜合管廊的運(yùn)行穩(wěn)定性；③引入行業(yè)內(nèi)先進(jìn)挖掘技術(shù)；④充分借助三維仿真等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對地下綜合管廊的動(dòng)態(tài)化管理，牢牢把握GIS信息管理技術(shù)優(yōu)勢。

4 綜合管廊的關(guān)鍵施工技術(shù)

1)綜合管廊施工方法較多，現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的是盾構(gòu)法(如圖1所示)。而明挖施工便捷性良好，但很容易引發(fā)路面大范圍損傷問題，需為此采取高效可行的排水措施。相比之下，明挖預(yù)制拼裝法的可行性更高，可創(chuàng)造優(yōu)良拼接效果(如圖2所示)。基于此方法展開地下綜合管廊施工作業(yè)，在大型機(jī)械設(shè)備的支持下提升了施工效率，且面向各環(huán)節(jié)質(zhì)量實(shí)行針對性的控制，模具利用率更高，從經(jīng)濟(jì)層面考慮還可大幅節(jié)約施工成本，總體來說，應(yīng)用效果優(yōu)良。

圖1 盾構(gòu)法

圖2 明挖預(yù)制拼裝法

淺埋明挖法無需得到高精度設(shè)備的支持，施工中也不會(huì)對地下管線帶來過多影響，若明挖法或是盾構(gòu)法不具可行性，可選擇淺埋暗挖法，其具備施工靈活性高的基本優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)對地下管線造成過大影響，是現(xiàn)代城區(qū)改造的首選方法。

盾構(gòu)法是基于盾構(gòu)機(jī)設(shè)備持續(xù)推進(jìn)的一種方法，基于盾構(gòu)外殼與管片的雙重作用可對四周巖壁形成支撐，能有效避免塌陷等問題[2]。在開挖過程中，基于刀盤持續(xù)對土體挖掘，借助出土機(jī)將所得泥土運(yùn)輸至指定區(qū)域，借助推進(jìn)油缸可持續(xù)加壓頂進(jìn)，輔以預(yù)制混凝土片結(jié)構(gòu)，通過拼裝的方式形成整體，是現(xiàn)代化施工中較為常見的方法，但對設(shè)備性能提出了較高的要求。

2)綜合管廊為典型地下線性結(jié)構(gòu)，若施工或后續(xù)運(yùn)營中地面出現(xiàn)沉降，將進(jìn)一步影響到線性坡度，隨之帶來重力管線變形等不良問題。此外，伸縮縫位置易發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)錯(cuò)位，整個(gè)線性結(jié)構(gòu)持續(xù)滲水或是內(nèi)部管線挫扭?？紤]到上述問題，若綜合管廊施工區(qū)域?yàn)榈湫蛙浫醯貙?，需?yōu)化結(jié)構(gòu)以避免各類不良問題[3]。

具體而言，在管廊埋設(shè)過程中，以較深土層埋設(shè)區(qū)域?yàn)橹鳎伺e可緩解沉降對管廊的不良影響，關(guān)于淺埋于地下的結(jié)構(gòu)，較為可行的是非周期運(yùn)動(dòng)材料，輔以可靠地基加固措施，這是改善結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵?？紤]到地下土質(zhì)分布不均的問題，此類區(qū)域也容易發(fā)生地下管廊沉降現(xiàn)象，因此，要掌握施工區(qū)域的地質(zhì)情況，在此基礎(chǔ)上形成合理的路徑規(guī)劃，以保障地下管廊在各階段都具有足夠穩(wěn)定性。

3)綜合管廊需采取節(jié)段拼裝作業(yè)方式，指的是預(yù)制階段拼裝，將預(yù)制材料完整運(yùn)輸至指定施工區(qū)域，實(shí)行現(xiàn)場拼裝作業(yè)，逐步做好孔洞施工。在拼裝時(shí)應(yīng)高度注重切斷接縫部分的處理，可基于匹配法展開，先預(yù)制節(jié)段，后無縫拼接。

4)城市地下綜合管廊較為可行的是環(huán)網(wǎng)狀形式，可達(dá)到功能最大化的效果，此時(shí)又可細(xì)分為兩種設(shè)計(jì)形式，即丁字形與十字形[4]。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要格外注重較差設(shè)計(jì)，需全方位考慮到管線銜接與人員通行需求，關(guān)注節(jié)點(diǎn)加寬、加高操作，在必要時(shí)可增設(shè)樓梯或施工夾層，以保障各類管線達(dá)到銜接的效果。應(yīng)當(dāng)注意，針對管廊寬、高以及夾層面積展開設(shè)計(jì)時(shí)，需要確保水管與閥門的準(zhǔn)確安裝，綜合管廊凈距至少達(dá)到0.4 m，由于不同艙室實(shí)際情況不同，與之相應(yīng)的連接模式也應(yīng)隨之發(fā)生變化，在建設(shè)夾層時(shí)要注重防火區(qū)域的合理性，為此增設(shè)防火門。

5 結(jié)束語

時(shí)至今日，盡管城市地下綜合管廊建設(shè)得到高度重視，也處于大規(guī)模建設(shè)之中，但總體上發(fā)展較為遲緩。為推動(dòng)此項(xiàng)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，政府部門需立足于當(dāng)前現(xiàn)狀，健全法律法規(guī)，約束相關(guān)建設(shè)運(yùn)營企業(yè)，以規(guī)范化方式開展各項(xiàng)作業(yè)，擴(kuò)展融資渠道，積極探索并從外界引入先進(jìn)建設(shè)管理模式。多方主體要共同努力，為城市地下綜合管廊建設(shè)工作貢獻(xiàn)力量，積極出謀劃策，全面推動(dòng)此項(xiàng)事業(yè)的開展。