綜合管廊工程在市政工程建設(shè)中的技術(shù)研究

劉長榮

中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司

1 工程概況

該工程主要是在北京市通州運(yùn)河核心區(qū)的北側(cè)修建環(huán)形隧道，竣工之后，機(jī)動車將從地下行駛，可使地面交通得到凈化，是建造運(yùn)河核心區(qū)復(fù)合型地下空間的重要項目之一。本工程線路位于永順鎮(zhèn)新建村，在支路的出口處連接新華北路、通燕高速和北關(guān)大道，本工程新建的綜合管廊長約10.3km，為環(huán)網(wǎng)狀布置，目前工程已經(jīng)完工投入使用。

2 城市綜合管廊設(shè)計原則

在設(shè)計城市綜合管廊時，必須要遵循以下原則。

2.1 整體協(xié)調(diào)性原則

為了確保該工程的成功建設(shè)，避免地下管道與其他服務(wù)性工程之間產(chǎn)生沖突，需要結(jié)合實際規(guī)劃地下空間，合理安排管道的鋪設(shè)位置，因此，在城市綜合管廊的建設(shè)過程中應(yīng)確保其整體的協(xié)調(diào)性，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌考慮和安排。

2.2 整體規(guī)劃原則

城市綜合管廊與城市道路兩者之間存在著緊密的聯(lián)系，在施工時兩者應(yīng)相互協(xié)調(diào)，要盡量使建筑設(shè)計和規(guī)劃保持同步。規(guī)劃和調(diào)整地下綜合管廊時以道路設(shè)計為基準(zhǔn)，同時考慮到后期的使用情況，盡量預(yù)留一部分空間，使工作人員在維修和保養(yǎng)時更加便捷。在城市建設(shè)中要遵循“先管廊后道路”的設(shè)計原則。

2.3 增強(qiáng)發(fā)展意識原則

鑒于我國目前對城市綜合管廊的分期建設(shè)存在著一些不合理之處，建議采用一次性投資的建設(shè)方式。在施工時，若出現(xiàn)現(xiàn)實與預(yù)估結(jié)果不一致的現(xiàn)象，則城市綜合管廊的建設(shè)勢必會受到巨大的影響，不僅可能會導(dǎo)致財力和人力的浪費(fèi)，而且可能會使城市出現(xiàn)停水停電和道路擁擠等異常狀況，對城市的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來惡劣的影響。

3 城市綜合管廊的布局

在規(guī)劃城市綜合管廊的布局時，應(yīng)注意以下方面。

（1）綜合管廊建設(shè)工程開始前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有發(fā)展?fàn)顩r劃分功能區(qū)，相關(guān)負(fù)責(zé)人首先要及時與負(fù)責(zé)地下交通和商業(yè)街以及防護(hù)設(shè)施的工作人員溝通，再開展綜合管廊建設(shè)工作。

（2）通常會選擇城區(qū)核心位置或交通頻繁的區(qū)域作為城市綜合管廊的位置。但是該位置的選擇也不是一成不變的，道路、鐵路和河流的交叉匯集口也可作為綜合管廊的位置，值得注意的是，在埋設(shè)管道時要優(yōu)先考慮需求量大的區(qū)域，同時確保管線無交叉現(xiàn)象。

（3）施工過程中要防止對建筑物造成影響，使管線長度足夠短，以滿足道路規(guī)劃的要求，此外綜合管廊工程施工還需設(shè)置控制中心，這樣才能及時、有效地監(jiān)測和管理綜合管廊，位置可選擇在公共建筑附近，保證工程的順利實施和應(yīng)用。

4 城市綜合管廊技術(shù)

4.1 “明挖現(xiàn)澆”技術(shù)

通常情況下，施工時選取“明挖現(xiàn)澆”技術(shù)。該方法具有覆蓋面積廣、施工效率高、技術(shù)較簡便的特點，適用于平坦道路。在面積較大的工程被劃分成多個施工段的情況下，此方法可實現(xiàn)同步施工，具有加快施工進(jìn)度、縮短工程時間的優(yōu)點。但是，由于該項目的涉及面較廣，所以會影響到人們的出行和交通運(yùn)輸。建設(shè)過程中需開挖鋪設(shè)管道，采用大型挖掘設(shè)備，并以井點降水為輔助手段，以加快工程進(jìn)度、減少投資[1]。

4.2 盾構(gòu)法

盾構(gòu)法是在城市綜合管廊工程中應(yīng)用的一種施工軟土隧道的方法，機(jī)械化程度高，施工方便，有利于施工人員管理，同時盾構(gòu)法安全性較高，施工進(jìn)度快，施工過程中沉降控制容易。由于地層掘進(jìn)、挖掘運(yùn)輸及接縫防滲是盾構(gòu)法的三大特點，所以操作人員必須具有很強(qiáng)的綜合能力和對該項技術(shù)的專業(yè)操作能力。目前，盾構(gòu)法也隨著管廊工程的快速發(fā)展而得到了施工人員的普遍使用，該方法覆蓋范圍小、影響小，但是靈活性較低，沉降現(xiàn)象難控制，操作成本高，因此施工時若使用該方法其工程造價會非常高。

4.3 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法適用于地下淺層操作，由于它具有埋深較淺的特點，因此對于地層巖性較差和地形環(huán)境十分復(fù)雜的區(qū)域來說，淺埋暗挖法比“明挖現(xiàn)澆”和盾構(gòu)法更加適合，而且可確保操作的順利性和施工的完整性。由于城區(qū)人流量大、交通較為頻繁，在該區(qū)域施工時不可避免地會對居民生活造成影響，而此方法靈活性高，具有多種施工形式，覆蓋范圍小，影響也小，可完美解決城市施工產(chǎn)生的問題[2]。在城市綜合管廊建設(shè)中應(yīng)用淺埋暗挖法可以采用多種輔助工法，利用多種形式的挖掘方法，并保障支護(hù)的有效性，使其和附近的圍巖起到聯(lián)合支護(hù)體系的作用。

5 綜合管廊在市政工程建設(shè)中的應(yīng)用

5.1 管廊功能設(shè)置

該項目工程的核心是設(shè)計管廊的功能，這對工程管理建設(shè)的品質(zhì)具有較大影響。但是，不同的工程對所建造管廊的要求也不同，使管廊的整體建設(shè)發(fā)生了新的改變。根據(jù)城市化地下管線建設(shè)工作開展的需要，對相應(yīng)的管廊建設(shè)歸納總結(jié)之后，主要有以下幾點：一是建設(shè)防火管道時注意其功能的設(shè)計；二是在設(shè)計安全出口時注意其功能化設(shè)置；三是加強(qiáng)管理管廊的安全性和智能化建設(shè)；四是加強(qiáng)管廊通風(fēng)性能的檢測和管理工作，以完善管廊整體功能。

5.2 給排水設(shè)計

給排水設(shè)計在建設(shè)管廊的過程中具有十分重要的地位。明確相對應(yīng)的給排水施工操作即可掌握該工程建設(shè)的控制要點。因為綜合管廊的建設(shè)位地點是距離地面3～5m 之間的地方，因此排水工作是重中之重。在該管廊建設(shè)項目中，若要使整體性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)需重點落實各個區(qū)域內(nèi)的排水措施，檢測其是否符合設(shè)計要求、是否具有良好的排水性能。

5.3 管廊管線敷設(shè)設(shè)計

該綜合管廊建設(shè)工程最重要的部分是線路的鋪設(shè)，是管廊建設(shè)中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，關(guān)系著施工是否能夠順利開展，市政管道建設(shè)工作能否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時才能在施工過程中收集并整理管廊建設(shè)的要點，使之得到落實，最終使管廊建設(shè)具有可依照的科學(xué)基礎(chǔ)，推動綜合管廊建設(shè)的發(fā)展。因此，要結(jié)合實際條件和操作要求以及地下空間等多種因素保障管線合理鋪設(shè)。圖1為管廊鋪設(shè)現(xiàn)場。

圖1 管廊鋪設(shè)現(xiàn)場

5.4 管廊標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計

在對管廊施工的過程中，其相對應(yīng)的標(biāo)識體系也具有十分重要的作用，只有明確建設(shè)管理中各個部分的控制標(biāo)識，才能保證管廊的建造過程順利實施。為了確保管廊施工順利開展，主要在于對管廊操作時查看其標(biāo)識是否存在不小心被觸動的風(fēng)險，對此要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求和設(shè)計宗旨設(shè)計控制標(biāo)識，以免對市政工程建設(shè)中的管廊設(shè)計工作造成無法挽救的損失。

6 綜合管廊在市政工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）有利于提高市政管線的規(guī)范性。我國傳統(tǒng)的管線敷設(shè)工作常采取管線直埋的方法，其特點在于施工便捷、技術(shù)難點較少，但也存在明顯的局限性，即對周邊環(huán)境的干擾作用較強(qiáng)，易導(dǎo)致人們的出行受到影響，交通運(yùn)輸成本也隨之增加。并且隨著城市的發(fā)展，市政工程的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，管線類型豐富、總量較多，對管理方法提出較高的要求。在綜合管廊的工程模式下，可整合多類專業(yè)的管線，以便更為高效地開展地下管線的相關(guān)管理工作。

（2）有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。較之于傳統(tǒng)的管線直埋方式，雖然綜合管廊的前期建設(shè)成本較高，但建成后的運(yùn)行穩(wěn)定性較佳，后期為之投入的維護(hù)費(fèi)用較少。關(guān)于綜合管廊的綜合效益優(yōu)勢主要可從如下三方面分析：①新管道施工中幾乎不涉及路面開挖作業(yè)，因此對城市現(xiàn)狀道路運(yùn)行狀況的影響微乎其微，綜合管廊現(xiàn)場的各項建設(shè)工作可以有條不紊地開展，施工期間的管理工作量較小、難度較低，可省去大量成本；②在管線直埋的方式下，雨水和土壤對管線的侵蝕作用較強(qiáng)，嚴(yán)重影響管道的耐久性；采用綜合管廊的模式后可以實現(xiàn)對管線的全面防護(hù)，管線的受損概率減小，為之投入的維護(hù)成本較低；③在管線直埋的方案中，施工缺乏可控性，即管線的填埋位置和高度容易由于控制不當(dāng)而出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致各類管線間存在交叉問題，同時填埋過程中反復(fù)開挖上方的路面，對路面交通帶來影響。

7 綜合管廊建設(shè)應(yīng)注意的幾個問題

在設(shè)計綜合管廊時，需要注意以下幾點。

（1）為了使人們在遇到緊急情況時可以迅速完成撤離，在設(shè)計逃生孔時，其內(nèi)徑的直徑至少為800mm，個數(shù)至少為2 個，同時要把投料口和通風(fēng)口也考慮在內(nèi)，結(jié)合以上兩者來完成逃生口的設(shè)計。

（2）投料口的大小要根據(jù)人員和機(jī)械裝置來確定，要確保其設(shè)計的尺寸不僅可使人員自由通過，還要確保施工的相關(guān)設(shè)備也能自由通過，且以最小允許量即可。除此之外，投料口最大間距不宜超過400m，自然通風(fēng)方式的通風(fēng)口最大間距不宜超過200m。

（3）在設(shè)計逃生孔時，若選用明挖的方式要確保每個間距至多為200m，否則其間距的具體數(shù)值要結(jié)合地形、埋深、通風(fēng)以及消防措施等因素來考慮。

（4）確保逃生孔位置處可外連爬梯，設(shè)計一個允許所有人員可從里面打開而僅允許專業(yè)人員從外面打開的蓋板，確保逃生孔的安全性。

（5）對綜合管廊的外漏部位實施嚴(yán)格的防水測試，確保其防水性能可達(dá)到城市防洪災(zāi)的標(biāo)準(zhǔn)；尤其要重點審查管廊和其他管線相連接的地方，確保接縫具有良好的防水、防差異沉降性能[3-4]。

（6）要結(jié)合所選用的管線類型和數(shù)量多少來確定標(biāo)準(zhǔn)斷面的內(nèi)凈高，干線部分至少為2.1m，支線部分至少為1.9m，交叉部分至少為1.4m，如果發(fā)現(xiàn)某處凈高達(dá)不到最小標(biāo)準(zhǔn)時，連接時可選用排管方式。互不干擾的工程管線可以設(shè)在綜合管廊中的同一艙內(nèi)，若工程管線兩兩互相干擾，則應(yīng)當(dāng)分別設(shè)在不同的空間內(nèi)。

8 結(jié)束語

總之，若要提高市政工程建設(shè)的管理能力，在對項目開展施工時，要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求操作，重點審查綜合管廊設(shè)計是否符合要求，確保市政工程建設(shè)管理的整體能力可通過綜合管廊設(shè)計得到充分的發(fā)揮。