多艙纜線管廊設(shè)計(jì)探討

上官士青 張府

摘要：近年來，我國開展了較多的綜合管廊建設(shè)。纜線管廊具有易于維護(hù)、設(shè)置靈活、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于管線容量需求不高的道路，具有較大的推廣價(jià)值。目前，國內(nèi)纜線管廊相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條文較少，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中缺少參考。本文介紹了某一多艙纜線管廊工程的設(shè)計(jì)案例，并探討了纜線管廊橫斷面設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，總結(jié)了纜線管廊設(shè)計(jì)過程中的常見問題。

關(guān)鍵詞：綜合管廊;電纜溝;纜線管廊;總體設(shè)計(jì);節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U173

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-7973（ 2020） 06-0113-03

隨著2015-2017年城市地下綜合管廊國內(nèi)大規(guī)模建設(shè)熱潮過后，目前國內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入有序推進(jìn)的平穩(wěn)建設(shè)期。綜合管廊容納各類市政管線，除了管廊本體結(jié)構(gòu)外，還包含電氣、監(jiān)控、排水、消防、通風(fēng)、建筑等各專業(yè)，系統(tǒng)較復(fù)雜。由于是城市生命線工程，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高，造價(jià)較高，一定程度上限制了綜合管廊的應(yīng)用和推廣。尤其是在老城區(qū)，管線復(fù)雜，施工難度大，開挖和支護(hù)難度大。因此，急需一種敷土淺、斷面經(jīng)濟(jì)、無需過多附屬專業(yè)的新型經(jīng)濟(jì)型管廊。

纜線型管廊就是一種很好的解決方案。它采用淺埋溝道方式建設(shè)，設(shè)有可開啟蓋板，用于容納中壓電力、通信和給水管線。既能起到管廊的效果，又能節(jié)省造價(jià)，方便在老城區(qū)和新市鎮(zhèn)的支路上應(yīng)用。當(dāng)前某些新城鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目已規(guī)劃有纜線管廊，但國內(nèi)纜線管廊剛剛興起，纜線管廊的建設(shè)尚處于探索階段。

《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（ GB50838-2015）[1]相比于2012版本，新定義了纜線管廊：采用淺埋溝道方式建設(shè)，設(shè)有可開啟蓋板但其內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行要求，用于容納電力電纜和通信線纜的管廊。但在實(shí)際情況中，通常將纜線管廊作為人員可以通行的大型電纜溝的類似形式。

2018年5月，廣州市住建委發(fā)布了《廣州市纜線管廊工程技術(shù)指引》[2]。該指引對(duì)纜線管廊的基本規(guī)定、管廊結(jié)構(gòu)、管線入廊、接地等具體設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了說明和要求。整體上，其纜線管廊的設(shè)計(jì)參考了《廣州供電局lOkV及以下配網(wǎng)幾件工程典型設(shè)計(jì)》中電纜溝的設(shè)計(jì)元素。

2019年6月，住建部印發(fā)《城市地下綜合管廊建設(shè)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》[3]，其中第5.7.8條明確了纜線管廊可采用的兩種形式：“可以選用蓋板溝槽或組合排管兩種斷面形式。采用蓋板溝槽形式的，斷面凈高一般在1.6m以內(nèi)，不設(shè)置通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施，不考慮人員在內(nèi)部通行。安裝更換管線時(shí)，應(yīng)將蓋板打開，或在操作工井內(nèi)完成?！逼渲兴龅纳w板溝槽與傳統(tǒng)電纜溝類似，而組合排管則類似于日本CC-box的形式。

文獻(xiàn)[4-7]開展了相關(guān)纜線管廊的設(shè)計(jì)研究，報(bào)道了一些纜線管廊工程案例。可見當(dāng)前纜線管廊的建設(shè)出現(xiàn)了百花齊放的狀況，各地建設(shè)單位對(duì)纜線管廊的定義和形式均有不同的理解。

本文介紹了國內(nèi)某一蓋板溝槽形式的多艙纜線管廊，探討了設(shè)計(jì)中的橫斷面設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，供設(shè)計(jì)人員參考。

1 多艙纜線管廊案例

1.1 工程概況

某大道項(xiàng)目位于海南省，全長約8700m，是所在新區(qū)的首條新建市政道路，也是連接新區(qū)和老城區(qū)的重要通道。道路紅線寬60m-64m，道路兩側(cè)綠線寬20m-50m。 該道路在首次工可和初步設(shè)計(jì)時(shí)尚未有穩(wěn)定的規(guī)劃，根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇娋趾?，設(shè)計(jì)有道路雙側(cè)24線10kV電纜溝。后因規(guī)劃調(diào)整，同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)氐貐^(qū)公用公司函，增加了數(shù)回110kV-220kV高壓電纜的需求。后期設(shè)計(jì)調(diào)整中，更改電纜溝為纜線管廊，納入通信管線，容量為φ110通信標(biāo)準(zhǔn)孔18孔（雙側(cè)）。

因此本工程纜線管廊具有管線種類多，容量大的特點(diǎn)。

1.2 方案比選

根據(jù)《城市地下綜合管廊建設(shè)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》[3]，纜線管廊通常是單艙蓋板溝。但是，單艙蓋板溝容量有限，對(duì)于主干道路大容量的電纜輸送需求通常難以滿足。部分地區(qū)采用電纜雙溝的做法，即兩個(gè)電纜溝結(jié)構(gòu)并在一起，以提高電纜溝容量。多艙纜線管廊的設(shè)計(jì)思路同電纜溝雙溝一樣，采用增加艙室來提高電纜容量。

和單艙綜合管廊相比，蓋板溝形式的多艙纜線管廊占用地下空間面積較大，對(duì)于地下空間的集約利用能力沒有單艙綜合管廊高。當(dāng)?shù)缆穬蓚?cè)綠帶空間較大，如20米以上，地下空間資源豐富時(shí)，采用多艙纜線管廊是一種比較經(jīng)濟(jì)的做法。當(dāng)遇到電纜容量較大且人行道或綠化帶空間緊張的情況，應(yīng)優(yōu)先考慮建設(shè)單艙綜合管廊以集約利用地下空間。

和排管形式的纜線管廊相比，蓋板溝形式的纜線管廊占用地下空間面積也較多，主要是因?yàn)樯w板溝形式的纜線管廊需要設(shè)置人員通道。且根據(jù)《城市電力電纜線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，人員通道為700mm。對(duì)于多艙的蓋板溝形式纜線管廊，人員通道占用了較多的空間。但排管形式的纜線管廊容量太小，通常排管最大孔數(shù)不超過24孔，且散熱一般，電纜載流量低，搶修時(shí)效率低。

經(jīng)測(cè)算，多艙纜線管廊方案約1300萬/km，單艙綜合管廊方案約4500萬/km，纜線管廊方案經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。經(jīng)比選，根據(jù)原電纜溝方案進(jìn)行多艙擴(kuò)容，選用纜線管廊方案。

1.3 橫斷面設(shè)計(jì)

本工程因道路不同路段電力通道容量不同，存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷面，以下僅以電纜容量最大的標(biāo)準(zhǔn)斷面一為例。標(biāo)準(zhǔn)斷面一所代表路段管線（單側(cè)）的主要容量為：10kV24線，110kV4回或220kV2回，通信φ110標(biāo)準(zhǔn)孔18孔。

纜線管廊采用分艙設(shè)計(jì)，其10kV電纜和110kV以上電纜不共艙，電纜和通信管線不共艙。參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1-3]，結(jié)合中國南方電網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)了如圖1所示的纜線管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面一。本項(xiàng)目電力通道設(shè)置在道路兩側(cè)綠化帶中，位于所有市政管線的最外側(cè)，綠帶寬20-50米，空間充足。

通常lOkV電纜可以和通信管線共艙，但本工程lOkV艙電纜容量已達(dá)到24線，根據(jù)《城市電力電纜線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5221_2016[8]，電纜溝容量不宜超過24線，因此不宜在10kV艙內(nèi)進(jìn)一步增加通信管線。從另一個(gè)方面來看，《國家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)電力電纜通道選型與建設(shè)指導(dǎo)意見》[9]要求排管不應(yīng)大于24孔，無法再增加容量。

本工程設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)參考了《廣州市纜線管廊工程技術(shù)指引》。通信艙設(shè)計(jì)參考該指引3.6.9條，通信艙斷面形狀以矩形為主，內(nèi)容排布整齊的管群。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，根據(jù)該指引4.11、4.15、4.2.4條要求，纜線管廊結(jié)構(gòu)使用年限為100年，且應(yīng)滿足抗浮要求，結(jié)構(gòu)外墻和底板采用防水板，厚度不小于250mm。

10kV艙室寬度根據(jù)南方電網(wǎng)最新版典設(shè)，取1.92米，考慮到復(fù)核材料支架根部較高，艙室凈高相比典設(shè)1.32米增加13cm，為1.45米。綜合確定如下斷面設(shè)計(jì)：10kV艙凈寬1.92m，高壓艙凈寬2米，通信艙凈寬為0.5米，溝內(nèi)凈高為1.45m。其中，高壓電力艙靠近道路中心，通信艙靠近道路外側(cè)。

1.4 三通井設(shè)計(jì)

纜線管廊在路口等需要引出的位置，設(shè)置三通轉(zhuǎn)接井。三通井主要功能為10kV電纜和通信電纜向纜線管廊一側(cè)引出并接用戶，對(duì)引出高度的要求較小。采用穿管式下引出形式，即10kV電力管通過排管在底板上橫向穿過通信艙，在10kV電纜排管穿越通信艙處采用素砼將穿艙排管包封，以滿足防火要求。

1.5 過路和四通井設(shè)計(jì)

因本工程纜線管廊為道路雙側(cè)布置，為了連通道路雙側(cè)的纜線管廊，每500米或在主要路口設(shè)置四通井，在四通井處設(shè)置過路電力和通信排管。 過路排管高程設(shè)計(jì)是纜線管廊設(shè)計(jì)中較為敏感的問題，涉及到四通井的結(jié)構(gòu)形式，并且需要和路基路面、排水等專業(yè)密切配合。輔道路面層厚度為79cm，為了不使過路排管侵入到道路路面層，過路排管頂面應(yīng)位于路面79cm以下。本工程雨水管一般覆土為1.5米，過路排管應(yīng)避讓重力流管線。綜合上述分析，過路排管的高程應(yīng)為-0.85m--1.50m。

根據(jù)上述條件，設(shè)計(jì)了如圖2所示的綜合管廊引出口形式的四通井。為了便于結(jié)構(gòu)抗浮，井頂板采用現(xiàn)澆頂板，而不采用蓋板。通常纜線管廊為淺埋溝體，為了降低纜線管廊底板標(biāo)高方便從管廊上方實(shí)施管線引出，在四通井的兩端采用了倒虹結(jié)構(gòu)，如圖2所示。兩端的倒虹結(jié)構(gòu)頂板采用蓋板，兼做人員出入口。

2 問題探討

2.1 與雨水管線的沖突

對(duì)于本工程而言，纜線管廊位于所有管線的最外側(cè)，纜線管廊即便淺埋也將阻擋0-1.5米深度范圍內(nèi)的其他管線穿越。根據(jù)GB 50289-2016《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》，纜線管廊應(yīng)避讓重力流。為此，纜線管廊設(shè)計(jì)應(yīng)與排水專業(yè)密切配合，要求排水專業(yè)優(yōu)化支管排布，以集中避讓雨污水支管及其他管線。

2.2 排管過路口和載流量

本工程選用的纜線管廊為蓋板涵形式，道路交叉口上部有機(jī)動(dòng)車輛通行，無法打開蓋板，通常改為排管橫跨道路。當(dāng)路網(wǎng)較密時(shí)，排管長度占整個(gè)纜線管廊的比例較大，非常不方便檢修。從另—個(gè)方面來看，排管形式的220kV電纜其載流量大幅降低，可能不滿足供電的要求。采用排管過路應(yīng)盡量控制排管長度，采用最小距離過路，并征詢使用單位意見。

2.3 底板泄水孔和抗浮

根據(jù)《廣州市纜線管廊工程技術(shù)指引》4.3.1條，纜線管廊電力艙底部宜每隔10米設(shè)置一個(gè)d） 200mm的PVC管滲排水孔。纜線管廊管線維護(hù)時(shí)會(huì)將艙內(nèi)的積水排出，在該工況下可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)上浮，因此管廊結(jié)構(gòu)仍需要滿足抗浮設(shè)計(jì)。

2.4 L型蓋板

為簡化檢查井和放線井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在本工程纜線管廊設(shè)計(jì)中嘗試了采用L型蓋板，不設(shè)地溝梁。因此本工程纜線管廊在沒有三通井和四通井的管段可以全程打開蓋板，方便110kV、220kV電纜快速吊出、更換。

3 結(jié)論與建議

纜線管廊是當(dāng)前較為新穎的管廊形式，尚未有專門的圖集或規(guī)范，在規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，存在規(guī)格定位不清晰，技術(shù)問題多等情況。本文介紹了某大型多艙纜線管廊的工程案例，詳細(xì)分析了其建設(shè)合理性、橫斷面設(shè)計(jì)、三通井、四通井等設(shè)計(jì)理念，探討了管線沖突等技術(shù)問題的處理方案，可供參考。

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