城市綜合管廊給排水關(guān)鍵技術(shù)

王麗娜

中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司

1 工程概況

某標(biāo)段綜合管廊施工中，K1+327~K1+362區(qū)段較特殊，需上穿地鐵六號(hào)線雙線盾構(gòu)區(qū)間，底板與地鐵隧道的凈距離約3.96m，頂進(jìn)中心線與既有線呈88°交角關(guān)系。

管廊施工具有一定的擾動(dòng)性，基坑開挖、地下水的涌動(dòng)均容易影響既有線的穩(wěn)定性，導(dǎo)致部分結(jié)構(gòu)上浮，出于減小擾動(dòng)、提高施工質(zhì)量的目的，擬采用預(yù)制頂進(jìn)的方案。前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，對(duì)頂進(jìn)的底板下1.96m土體予以深孔加固處理，且頂部覆土僅為1.10m左右，衡重后再進(jìn)行頂進(jìn)法施工。

2 場(chǎng)地地形及地物概述

擬建場(chǎng)地所在區(qū)域整體地形較平坦，勘察期間實(shí)測(cè)勘探孔孔口處地面標(biāo)高在18.40m~21.77m左右。

擬建場(chǎng)地現(xiàn)狀主要地物有施工地、堆土、拆遷地、廢棄荒草地、現(xiàn)狀道路、臨時(shí)施工道路、綠化帶、高壓線、6號(hào)地鐵線路（郝家府站與東夏園站區(qū)間）、豐字溝河道、幼兒園、學(xué)校等。地面下埋設(shè)有燃?xì)?、電力、給排水、雨水、污水等多種管線。

其中場(chǎng)地北側(cè)為運(yùn)潮減河，豐字溝從場(chǎng)地中間呈南北向貫穿而過，工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)已被施工單位直接掩埋。政通北街橫穿現(xiàn)狀河道及規(guī)劃新河道，場(chǎng)地南側(cè)為北運(yùn)河。擬建綜合管廊三條縱向線路穿越正在運(yùn)營(yíng)的地鐵6號(hào)線郝家府站至東夏園站段，場(chǎng)地內(nèi)分布多條架空電線及高壓線，現(xiàn)狀道路兩側(cè)綠化帶內(nèi)管線密布。擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)的現(xiàn)狀道路除宋梁路、玉帶河大街、運(yùn)河?xùn)|大街及通南路為市政道路外，其余主要為在建工程施工使用，另有1號(hào)路、2號(hào)路、3號(hào)路、6號(hào)路等施工臨時(shí)道路。場(chǎng)地內(nèi)的大部分村莊已拆遷或正在進(jìn)行拆遷，場(chǎng)地內(nèi)塔吊林立。

3 綜合管廊施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 監(jiān)控中心連接通道

以下是城市綜合管廊連通通道建設(shè)過程中需要遵守的原則：①可在綜合管廊中間設(shè)置連接通道，方便后續(xù)電力和監(jiān)控線纜施工；②設(shè)計(jì)綜合管廊連接通道尺寸時(shí)，要對(duì)線纜種類、數(shù)量、監(jiān)控中心通行樓梯等因素進(jìn)行綜合考慮；③連接通道有上入式和下入式兩種，建設(shè)中要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行選擇，若土層較淺，則下入式方法適宜，反之則上入式方法適宜。

3.2 交叉節(jié)點(diǎn)

想要實(shí)現(xiàn)綜合管廊功能的最大化，可考慮將其設(shè)計(jì)為環(huán)網(wǎng)狀，此時(shí)綜合管廊會(huì)呈現(xiàn)出丁字形和十字形兩種節(jié)點(diǎn)類型。在對(duì)交叉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮人員通行量和內(nèi)部管線銜接，要解決這兩大問題，加高、加寬節(jié)點(diǎn)是最有效也最常使用的方法。

此外，還可通過設(shè)置夾層、增加樓梯等方式解決，以此來保證內(nèi)部管線的順利銜接和人員通道滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但是，若使用此方法，則需遵守以下原則。

（1）管廊內(nèi)部管線的數(shù)量、規(guī)格、電力電纜及通訊電纜的彎曲半徑均會(huì)對(duì)管廊節(jié)點(diǎn)的尺寸（高、寬）和夾層尺寸帶來影響，所以要認(rèn)真分析，合理設(shè)置。

（2）為在最大程度上保證給水管、閥門、空調(diào)水管的順利安裝，最好要將綜合管廊的最小凈距控制在0.4m左右。

（3）針對(duì)不同艙室要有不同的連接方式，在建設(shè)夾層時(shí)，要深入分析各區(qū)域的防火，從而盡可能保證防火分區(qū)劃分得科學(xué)合理，并結(jié)合此劃分情況，在綜合管廊與夾層間恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置防火門。

3.3 節(jié)段拼裝施工

一般而言，預(yù)制節(jié)段拼裝就是對(duì)整孔共同溝按2.5cm規(guī)格進(jìn)行切割，在其符合長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)母黜?xiàng)標(biāo)準(zhǔn)之后再將其通過板車等運(yùn)輸工具運(yùn)送到架梁現(xiàn)場(chǎng)，再進(jìn)行節(jié)段拼裝，最后再逐一完成孔洞施工[1]。拼裝時(shí)，要遵循節(jié)段接縫處理原則，用匹配法完成節(jié)段預(yù)制，再使用環(huán)氧樹脂黏結(jié)接縫，以實(shí)現(xiàn)節(jié)段無縫拼裝。在拼裝時(shí)要按以下步驟進(jìn)行。

（1）嚴(yán)格按照先后順序?qū)?jié)段進(jìn)行吊裝，并對(duì)所有節(jié)段設(shè)備使用臨時(shí)支撐。

（2）調(diào)節(jié)后端端塊，并以此為基礎(chǔ)完成定位；同時(shí)，通過螺旋千斤頂完成臨時(shí)支座的設(shè)置調(diào)整；再黏結(jié)接縫。依次對(duì)梁段涂膠，黏結(jié)完成并精確定位梁段后進(jìn)行臨時(shí)預(yù)應(yīng)力的張拉，確保接縫緊密黏合，但要注意控制接縫膠面厚度。

（3）按照設(shè)計(jì)順序測(cè)試鋼束預(yù)應(yīng)力，在完成上一階段的工作后，要對(duì)管道進(jìn)行底部灌漿和壓漿，待灌漿層不需要再使用臨時(shí)支撐且能承受足夠壓力后，再按上述方法架設(shè)下一孔洞。

（4）處理變形縫并澆筑孔端部，確保無縫交接。

4 綜合管廊給排水建設(shè)建議

4.1 科學(xué)建設(shè)綜合管廊

以《意見》為指導(dǎo)，綜合考慮管廊中各類管線，加強(qiáng)對(duì)各類管線的管理，滿足城市抗震、人防以及正常生產(chǎn)生活需要。在開展城市綜合管廊建設(shè)時(shí)，應(yīng)考量到城市當(dāng)前所有管線匯入的需要和未來城市發(fā)展及規(guī)劃，貼合政策和建設(shè)規(guī)范，降低綜合管廊建設(shè)對(duì)周圍環(huán)境的影響，尤其是對(duì)地下水的影響。

以湖南省長(zhǎng)沙市為例，長(zhǎng)沙市正在開展其首條綜合管廊建設(shè)，該綜合管廊綜合考慮到了給水、排水及污水等管線接入與引出支線情況，以“應(yīng)盡皆進(jìn)”“統(tǒng)籌兼顧各類管線”以及“適度超前”為設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)隧道與斷面，并設(shè)計(jì)了專門用于運(yùn)維的檢修口和吊裝斷面，能夠良好地滿足長(zhǎng)沙現(xiàn)階段乃至未來城市發(fā)展的需要。

4.2 做好設(shè)計(jì)要點(diǎn)的把控

為了提高城市綜合管廊建設(shè)水平，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的研究，做好前期的調(diào)研和準(zhǔn)備，分析城市發(fā)展規(guī)劃和現(xiàn)有管線分布情況，全面考慮城市地下空間開發(fā)實(shí)際，以“先規(guī)劃后建設(shè)”“先地上后地下”“適當(dāng)超前，預(yù)留空間”為指導(dǎo)思想?？v觀整個(gè)綜合管廊給排水設(shè)計(jì)流程，應(yīng)從以下三個(gè)方面入手，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)工作的把控。

（1）地下管架管孔布置。根據(jù)城市綜合管廊中各類管線的實(shí)際分布情況，編制科學(xué)的地下管架管孔布置方案，靈活選擇管道類型。

（2）設(shè)備的確定。分析綜合管廊曲折類型和具體情況，并以此為參考確定管廊基礎(chǔ)和選擇相關(guān)起重設(shè)備。一般來說，管廊起重設(shè)備應(yīng)該根據(jù)不同管段類型進(jìn)行設(shè)置，分直線段與定位段兩種類型，各設(shè)置1組起重設(shè)備。此外，在設(shè)計(jì)隧道時(shí)，應(yīng)綜合考慮管道埋設(shè)的相關(guān)參數(shù)設(shè)置，采用電纜隧道[2-4]。

（3）運(yùn)維設(shè)施的設(shè)計(jì)。要設(shè)計(jì)專門用于運(yùn)維的檢修口，重視排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選擇在各類管線的底部位置設(shè)計(jì)排水設(shè)施。同時(shí)，為了控制地下水對(duì)綜合管廊的影響，在地下管架一側(cè)設(shè)置排水設(shè)施，布設(shè)排水溝與集水井，選擇參數(shù)適當(dāng)，性能穩(wěn)定的排水泵，遵循“一井一泵”的排水泵布置原則，并且要控制集水井深度，保持在800m~1000m集水效果最佳，如城市地下水較為豐富，可在地下管架兩側(cè)設(shè)置排水設(shè)施。

4.3 完善管線運(yùn)行數(shù)據(jù)

智慧型城市發(fā)展背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)的推動(dòng)性作用顯著，是城市高品質(zhì)建設(shè)進(jìn)程中的“左膀右臂”。具體至地下綜合管廊給排水建設(shè)中，則需要配套完善的智能監(jiān)控設(shè)施。若能夠增強(qiáng)給排水管線和大數(shù)據(jù)的互聯(lián)特性，則有利于提高綜合管廊的運(yùn)行水平，使其具有較高的排水效率，同時(shí)也給運(yùn)維管理創(chuàng)設(shè)了便捷的條件。

對(duì)此，需合理設(shè)計(jì)附屬設(shè)施，依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)等相關(guān)前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在形成高效的數(shù)據(jù)傳輸通道后，控制中心的人員可以動(dòng)態(tài)跟蹤，及時(shí)掌握管道的實(shí)際運(yùn)行情況，遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式突破了時(shí)間與空間的束縛。運(yùn)維管理階段，可遠(yuǎn)程調(diào)度管線運(yùn)行數(shù)據(jù)，采取相應(yīng)的控制措施[5-7]。

5 建設(shè)給排水管道的注意事項(xiàng)

以下是綜合管廊給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中需要注意的事項(xiàng)。

（1）立足實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)管廊的進(jìn)出開孔。管道數(shù)量較少時(shí)，可利用防水套穿管，也可設(shè)置豎井；管道數(shù)量較多時(shí)，則以豎井為宜，加蓋合適尺寸的蓋板，確保安全。

（2）部分地下管廊敷設(shè)在雨水循環(huán)區(qū)域，該處可采取機(jī)械通風(fēng)的方法，此外可以將該方法應(yīng)用于廢水地下管廊中。換氣次數(shù)的控制是重點(diǎn)考慮內(nèi)容，具體可參照《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50013—2018）第9.8.26條“關(guān)于消毒藥劑間的要求”。

（3）綜合考慮管廊的彎曲程度、長(zhǎng)度，據(jù)此設(shè)定吊裝孔的安裝位置，通常需做到各直線段均有1個(gè)。

（4）在豎井孔的上方加蓋合適尺寸的防雨蓋板，設(shè)置位置可以選擇在室外綠化帶中，也可在廠房?jī)?nèi)的空曠區(qū)域。

（5）地下管廊的埋深控制需考慮多項(xiàng)要素，包含但不限于廠房設(shè)備基礎(chǔ)、電纜隧道，通常其埋置深度較大；為方便管道維護(hù)和修理，要將孔管道的排水設(shè)施設(shè)置在每根管道的最低點(diǎn)。

（6）管廊內(nèi)部也有產(chǎn)生地下水的可能，需在其中一側(cè)設(shè)深度為800mm~1000mm的集水井，必要時(shí)在兩側(cè)均設(shè)置集水井。

（7）集水井中的排水泵可按需設(shè)置，或直接設(shè)置為每井一泵，揚(yáng)程可依據(jù)管線長(zhǎng)度、管徑、排入等具體情況設(shè)定，但泵的流量應(yīng)至少在10m3/h~20m3/h之間；以耐腐蝕性較好的液下泵、潛水泵為宜；對(duì)于布設(shè)在地下管廊中的各類裝置，例如排水泵、通風(fēng)井等，均要有特定的編號(hào)，以便日常檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄、問題的分析以及維修工作的順利開展。

（8）確定地下管廊、房屋、道路等中心軸線及各軸線的相交點(diǎn)，生成各點(diǎn)的坐標(biāo)信息，以便施工；室外管廊設(shè)計(jì)所涵蓋的專業(yè)細(xì)節(jié)較多，參與人員規(guī)模較大，各設(shè)計(jì)人員需明確分工，負(fù)責(zé)特定部分的設(shè)計(jì)工作，確保無誤，最終生成行之有效地設(shè)計(jì)方案。

6 結(jié)束語

綜上所述，本文在結(jié)合工程實(shí)際對(duì)綜合管廊系統(tǒng)中給排水管道施工情況進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，從建設(shè)問題、建設(shè)要點(diǎn)、注意事項(xiàng)三方面進(jìn)行分析并給出建議。給排水管線的建設(shè)者要注意現(xiàn)有管線與過去管線間的差異并給與足夠重視，從城市規(guī)劃和綜合管廊建設(shè)實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)管線設(shè)計(jì)方案不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以求在最大程度上有效解決給排水系統(tǒng)的各項(xiàng)問題與困難?？傊覀円^續(xù)對(duì)城市管線安裝中存在的問題和矛盾進(jìn)行分析研究，同時(shí)要對(duì)文中提到的注意事項(xiàng)和注意內(nèi)容引起重視，在推動(dòng)城市給排水系統(tǒng)綜合管廊完善的同時(shí)，加快城市現(xiàn)代化建設(shè)的腳步，讓城市綜合管廊系統(tǒng)更加科學(xué)合理。