利用廢棄鐵路建設(shè)綜合管廊的新思路
——以江南中心綠道武九線綜合管廊工程為例

劉長庚，王海亮，張 斌

（1.武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢430023；2.武漢城市鐵路建設(shè)投資開發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 武漢430062）

0 引 言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)騰飛，城市迅速擴(kuò)張，城市人口規(guī)模不斷增加，國內(nèi)大中城市出現(xiàn)了建設(shè)用地日趨緊張、交通擁堵、空氣污染加劇等不良現(xiàn)象[1]。傳統(tǒng)的各種市政管線一般采用架空或直埋敷設(shè)，但這種方法已難以滿足現(xiàn)狀城市發(fā)展的需要，綜合管廊的建設(shè)已成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要方向[2]。綜合管廊可以將管線集中收納，不僅方便管道檢修，還為管線提供了一個(gè)額外的保護(hù)，避免管線被地下水腐蝕，防止管線被破壞，同時(shí)也為城市發(fā)展節(jié)約了空間[3]。

沿武九北環(huán)鐵路建設(shè)城市綜合管廊將城市分散的管線空間或管群進(jìn)行連通，形成相互貫穿的綜合性綜合管廊系統(tǒng)。同時(shí)可以形成良好、有序的管線管理模式，擴(kuò)大城市防災(zāi)的影響，構(gòu)建片區(qū)的能源運(yùn)輸通道。地下建設(shè)綜合管廊，地上復(fù)合建設(shè)綠道，可將綜合管廊更好地隱藏在城市中，同時(shí)綠道的建設(shè)展示了武漢市的整體風(fēng)貌，既解決了城市能源輸送通道，也讓人們能在連續(xù)的景觀體系之中感受城市完整的特色。

1 區(qū)位及現(xiàn)狀

江南中心綠道武九線綜合管廊工程（友誼大道- 建設(shè)十路段）橫跨武昌區(qū)和青山區(qū)，始于友誼大道，止于建設(shè)十路，工程主要沿武九鐵路北環(huán)線控制走廊實(shí)施，走廊寬度為16 ～40 m。沿線穿越和平大道、秦園路、鐵機(jī)路、園林路、建設(shè)六路等32 個(gè)道口。

武九鐵路北環(huán)線修建于20 世紀(jì)50 年代，穿行于武漢市區(qū)，長約21.6 km，曾帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展，承載了“老一代”武漢人的城市記憶。隨著功能轉(zhuǎn)移，北環(huán)線成為一趟市郊列車，部分鐵軌廢棄。

武九鐵路北環(huán)線現(xiàn)狀為通勤鐵路，使用頻率較低，兩側(cè)為空地、零星民房或已建成小區(qū)，鐵路跨過民主路、公正路、友誼大道、和平大道、建設(shè)五路和羅家港，明渠均存在橋梁，與其他道路以平交方式相交，交叉口處設(shè)有崗?fù)ぶ凳亍?/p>

鐵軌下方存在鐵路專用通信線纜，地面兩側(cè)存在大道10 kV 電力架空線路。

2 建設(shè)必要性

（1）武九鐵路北環(huán)線地處長江主軸的核心區(qū)，是長江主軸的重要組成部分，帶動(dòng)了武昌古城、徐家棚、青山紅鋼城等沿線地區(qū)的歷史發(fā)展，是回顧武漢市城市發(fā)展脈絡(luò)的歷史走廊。武九鐵路北環(huán)線串聯(lián)了華中金融城、武昌濱江商務(wù)區(qū)、青山濱江商務(wù)區(qū)、青山兩河生態(tài)文化區(qū)等城市功能區(qū)，是武漢市城市形象的重要展示窗口。以武漢市世界級(jí)的城市中軸建設(shè)為契機(jī)，通過對鐵路沿線改造升級(jí)，建設(shè)江南中心（武九線）綜合綠道，將彰顯長江南岸地區(qū)人文新特質(zhì)，完善區(qū)域城市新功能，提升鐵路沿線環(huán)境新品質(zhì)，形成世界級(jí)的城市公共空間。

（2）武九鐵路北環(huán)線輻射區(qū)域東至建設(shè)十路，西至友誼大道，北至臨江大道，南至歡樂大道、中北路，面積為60.4 km2，片區(qū)范圍內(nèi)大部分強(qiáng)弱電電線均采用高架敷設(shè)，給水、排水采用管道直埋方式，道路上空電線縱橫交錯(cuò)，影響道路景觀，隨著城市的建設(shè)，原有給排水管道也逐漸無法滿足城市發(fā)展的需求。建設(shè)綜合管廊能夠達(dá)成提高土地利用率、方便管線遷改、提升管線規(guī)模等需求，形成一體化解決方案。

（3）契合地形建設(shè)和結(jié)合道路改造同步建設(shè)的需要。依據(jù)城市地下綜合管廊工程規(guī)劃指引中明確綜合管廊建設(shè)區(qū)域，應(yīng)結(jié)合地形坡度、管線路由等實(shí)際情況，因地制宜確定綜合管廊的路由。武九鐵路沿線地形為帶形，范圍較為狹長，拆除鐵路后，此地僅適合建設(shè)地下管廊和綠道等帶形工程。因此，建設(shè)綜合管廊也是為了契合武九鐵路沿線的地形地貌，滿足臨江區(qū)域群眾的需要。

（4）提升城市運(yùn)行水平，滿足解決“城市痛點(diǎn)”的現(xiàn)實(shí)需要。城市地下管線種類繁多，投資主體分離，建設(shè)時(shí)序不一致，造成了道路反復(fù)開挖、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)、防災(zāi)能力薄弱等一攬子“痛點(diǎn)”問題，嚴(yán)重影響城市運(yùn)行水平。綜合管廊模式將是解決這些現(xiàn)實(shí)迫切問題的途徑。

3 綜合管廊路由系統(tǒng)的確定

結(jié)合設(shè)施布局、道路條件、現(xiàn)狀管線及軌道建設(shè)情況等因素，針對臨江綜合管廊路由，本次規(guī)劃提出3 種方案進(jìn)行比選，如圖1 所示。

圖1 綜合管廊路由方案比選圖

（1）方案一：主線沿武九鐵路北環(huán)線廊道向北延伸至建設(shè)十路，支線沿德平路、聯(lián)盟路至220 kV 和平變電站。

（2）方案二：主線沿和平大道至三環(huán)線，支線沿聯(lián)盟路至220 kV 和平變電站。

（3）方案三：主線經(jīng)友誼大道至三環(huán)線，支線沿聯(lián)盟路至220 kV 和平變電站。

從設(shè)施連接便利性方面考慮，和平大道路距離濱江區(qū)域較近，較好兼顧需求分布，兩側(cè)輻射范圍大；友誼大道路由距離濱江區(qū)最遠(yuǎn)，連接設(shè)施的進(jìn)出線工程量大，配置不均衡。

從道路下可利用空間方面考慮，和平大道、友誼大道上布置有5 種以上管線，和平大道敷設(shè)管線排數(shù)多為14 排以上，友誼大道敷設(shè)管線排數(shù)多為11～14 排，道路下管線情況均較為復(fù)雜，武九鐵路廊道內(nèi)僅布置了鐵路通信管線。

從相關(guān)地下工程協(xié)調(diào)難度方面考慮，和平大道沿線規(guī)劃有軌道交通5 號(hào)線，涉及12 個(gè)站點(diǎn)，協(xié)調(diào)和施工難度大，工期難保障，與秦園路處的三陽路隧道存在豎向無法協(xié)調(diào)的難點(diǎn)；友誼大道為城市快速路，同時(shí)還有7 號(hào)線、10 號(hào)線和長江隧道通過，地下空間緊張，協(xié)調(diào)難度較大。

綜合考慮管廊功能效益、地下空間資源、交通影響、地鐵及鐵路協(xié)調(diào)、管線遷改等因素，如表1 所示，推薦采用方案一。

表1 路由方案比選表

4 工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

（1）綜合考慮經(jīng)濟(jì)、安全、運(yùn)營管理難度、地形地貌等因素合理確定入廊管線的種類；

（2）綜合考慮管廊的輻射范圍、建設(shè)難度、造價(jià)等因素合理確定管廊的平面布局方案，使綜合管廊的功能性和經(jīng)濟(jì)性相平衡；

（3）合理選擇管廊的斷面，一方面管廊內(nèi)部空間應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)有和規(guī)劃管線的空間需求，另一方面也應(yīng)考慮因城市的發(fā)展可能帶來的管線新增和擴(kuò)容空間，使綜合管廊能夠更好地支撐道路兩側(cè)的發(fā)展；

（4）綜合管廊應(yīng)設(shè)置供配電、照明、通風(fēng)、排水、消防、監(jiān)控、報(bào)警等配套設(shè)施，保證管廊內(nèi)管線運(yùn)營和工作人員的安全。

（5）統(tǒng)籌考慮綜合管廊與排水管道、明渠等的空間關(guān)系，避免出現(xiàn)高程與平面位置的沖突。

（6）考慮后期其他綜合管廊的對接，以利于區(qū)域內(nèi)綜合管廊系統(tǒng)相互串聯(lián)，成環(huán)成片，最大可能地發(fā)揮管廊的服務(wù)能力和承載能力。

4.2 工程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)

綜合管廊沿原老舊鐵路敷設(shè)需要穿越軌道交通2、5、7、8 號(hào)線區(qū)間、武漢長江隧道、武漢二七長江大橋以及羅家港和青山港明渠，如何讓綜合管廊通過這些節(jié)點(diǎn)是本工程的難點(diǎn)。

（1）綜合管廊穿越和平大道、長江隧道和正在建設(shè)的軌道交通5 號(hào)線

綜合管廊在穿越和平大道、長江隧道，和正在建設(shè)的軌道交通5 號(hào)線，為便于改造后的道路與周邊不產(chǎn)生較大高差，同時(shí)受和平大道上的雨污水管和遠(yuǎn)期管線預(yù)留通道的限制，將斷面尺寸由13.3 m×5.0 m調(diào)整為14.4 m×3.4 m，此斷面僅高壓電力艙較主線高壓電力艙回路數(shù)量少2 回（主線高壓電力艙為近期4 回+ 遠(yuǎn)期6 回，本段高壓電力艙為近期4 回+遠(yuǎn)期4 回）；調(diào)整后的斷面對后續(xù)入廊管線的安裝、運(yùn)營和維護(hù)影響相對較小。

現(xiàn)狀和平大道道路紅線寬度為50 m，目前武九鐵路采用的是橫向高架穿越。如圖2 所示，根據(jù)軌道交通5 號(hào)線區(qū)間穿越鐵路和越江隧道時(shí)的施工設(shè)計(jì)圖，區(qū)間頂標(biāo)高為16.6 m，道路下臥段標(biāo)高20.75 m頂板距離地面約4.3 m。故為保證地鐵運(yùn)營安全，綜合管廊在穿越5 號(hào)線時(shí)，鐵路高架需拆除處理，同時(shí)道路需改造至24.0 m，綜合管廊從5 號(hào)線區(qū)間上方穿越，管廊距地鐵區(qū)間頂板不少于2 m。

圖2 豎向關(guān)系示意圖（單位：m）

管廊先建，地鐵后建。采取明挖法進(jìn)行施工，施工工藝為現(xiàn)澆施工。

管廊在穿越軌道交通5 號(hào)線及長江隧道左線處均采用SMW 工法樁+ 內(nèi)支撐支護(hù)，基坑底采用Φ850@600 三軸攪拌樁滿堂加固至圍護(hù)樁底。圍護(hù)樁樁底位于軌道交通5 號(hào)線隧道結(jié)構(gòu)底以下1 m處，距離長江隧道結(jié)構(gòu)頂約1 m。施工期間加強(qiáng)相關(guān)監(jiān)測，以減小管廊施工對下伏長江隧道左線的影響以及后期軌道交通5 號(hào)線施工對管廊結(jié)構(gòu)的影響。

管廊在長江隧道右線處采用SMW 工法樁+ 內(nèi)支撐支護(hù)，圍護(hù)樁嵌固深度約5 m，基坑底采用Φ850@600 三軸攪拌樁滿堂加固至圍護(hù)樁底。圍護(hù)樁樁底距離長江隧道結(jié)構(gòu)頂約4 m。施工期間加強(qiáng)相關(guān)監(jiān)測，以減小管廊施工對下伏長江隧道右的影響。

（2）綜合管廊穿越羅家港、青山港和2 號(hào)明渠節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

現(xiàn)狀羅家港明渠紅線寬度60 m 左右，河道底標(biāo)高約15.8 m，最高水位為18.32。經(jīng)防洪院提供，青山港明渠紅線寬度70 m，河道底標(biāo)高約17.4 m，最高水位為19.93，渠道流量30 m3/s。2 號(hào)明渠紅線寬度50 m，河道底標(biāo)高約17.4 m，最高水位為19.88，渠道流量20.2 m3/s。

根據(jù)綜合管廊的布局，綜合管廊考慮采用從河底下臥穿越，管廊頂距河床底2 m，如圖3 所示。

圖3 過明渠節(jié)點(diǎn)示意圖（單位：m）

綜合管廊穿越渠道段時(shí)采用圍堰后明挖施工的方式進(jìn)行建設(shè)。圍堰采用袋土圍堰，堰頂寬1.5 m，梯形斷面圍堰，邊坡比為1∶2，圍堰高度應(yīng)與周邊地形平齊，方便施工人員進(jìn)出與材料進(jìn)場。

羅家港導(dǎo)流渠采用矩形斷面B=5 m，H=8～9 m，采用15 m 長拉森鋼板樁支護(hù)開挖。

青山港渠底寬7.5 m，渠高約5 m，2 號(hào)渠底寬5.5 m，渠高約7 m，渠邊采用拉森鋼板樁支護(hù)，施工方應(yīng)盡量在枯水期施工。

（3）綜合管廊穿越余家頭水廠取水管

根據(jù)修規(guī)，綜合管廊需采取工程措施穿越沿臨江大道的余家頭取水管，結(jié)合已收集的資料，取水管管徑均為DN1200，管底板面標(biāo)高約20.56 m，覆土約1.5 m，綜合管廊考慮采用從取水管下臥穿越。管廊頂部距取水管保護(hù)層約1.5 m。

因現(xiàn)狀管徑較大、用地較為狹窄，故此處設(shè)計(jì)采用頂管法，考慮到該段綜合管廊斷面較大，凈尺寸為12.6 m×3.8 m，需三孔分別頂進(jìn)，左右兩孔斷面為3.0 m×3.8 m，中間孔斷面為6.8 m×3.8 m，孔與孔之間最小滿足2 m 的凈距，始發(fā)工作井尺寸大小12 m×20 m，接受井尺寸大小6 m×20 m，頂管長度約為60 m。如圖4、圖5 所示.

圖4 穿越余家頭水廠段平面圖

圖5 過余家頭水廠段節(jié)點(diǎn)縱斷面圖（單位：mm）

（4）綜合管廊穿越建設(shè)五路現(xiàn)有箱涵

管廊穿越建設(shè)五路現(xiàn)有雙孔雨水箱涵，單個(gè)箱涵尺寸為BH=2.8 m×2.15 m。建設(shè)五路規(guī)劃道路紅線寬度為20 m，雨水箱涵位于道路中部，綜合管廊穿越處箱涵底標(biāo)高為15.9 m。

根據(jù)綜合管廊布置方案，綜合管廊考慮采用從箱涵底部下臥穿越，管廊頂距箱涵底1.5 m。

管廊穿越建設(shè)五路時(shí)，采用分段施工，需在原排水箱涵旁新建同規(guī)格箱涵用于施工期間排水導(dǎo)流，施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對導(dǎo)排箱涵位置進(jìn)行調(diào)整，待原排水箱涵位置管道施工完成后，需還建箱涵后方可拆除臨時(shí)導(dǎo)排箱涵。

（5）綜合管廊穿越現(xiàn)狀橋梁保護(hù)措施

a. 綜合管廊穿越長江二橋

綜合管廊與二七長江大橋相交，根據(jù)現(xiàn)有收集的資料得出，該橋橋墩距武九線綜合管廊圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑邊線約12 m。該段圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用剛度較大的鉆孔灌注樁，以減小基坑施工期間對二七長江大橋橋墩的影響。

b. 綜合管廊穿越二七長江大橋

綜合管廊工程與武漢長江二橋相交，根據(jù)現(xiàn)有收集資料得出，該橋橋墩距武九線綜合管廊圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑邊線約10 m。該段圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用剛度較大的鉆孔灌注樁，以減小基坑施工期間對二七長江二橋橋墩的影響。基坑施工期間應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。

（6）管廊與周邊規(guī)劃管廊的銜接

江南中心綠道武九線綜合管廊是武漢市主城區(qū)近期實(shí)施綜合管廊系統(tǒng)“兩軸四片”中武昌地區(qū)重要的一軸，后期將與內(nèi)沙湖路綜合管廊和建設(shè)三路綜合管廊相交，管廊在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須合理考慮預(yù)留接口，使其在將來可以連接后建的管廊，使管廊形成系統(tǒng)，滿足臨江片區(qū)未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

5 結(jié) 語

利用武九鐵路北環(huán)線整體拆除后作為管線廊道的建設(shè)，地面建設(shè)景觀綠化、地下建設(shè)綜合管廊作為綜合管廊和城市建設(shè)的一種探索。