城市更新背景下核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊的探索

汪啟光

[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092]

0 引 言

實(shí)施城市更新行動(dòng)，是適應(yīng)城市發(fā)展新形勢(shì)、推動(dòng)城市高質(zhì)量發(fā)展的必然要求[1]。在城市更新行動(dòng)所包含的各項(xiàng)任務(wù)中，推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是其中尤為重要的一環(huán)。通過(guò)補(bǔ)足城市基礎(chǔ)設(shè)施短板，解決城市發(fā)展中的突出問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展質(zhì)量的全面提升。

綜合管廊是建于城市地下用于容納兩類(lèi)及以上市政管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施[2]，雖然比發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，但我國(guó)綜合管廊的建設(shè)近年來(lái)發(fā)展十分迅速。隨著2015年7月住建部、財(cái)政部宣布全國(guó)城市綜合管廊建設(shè)全面啟動(dòng)，全國(guó)各地興起建設(shè)綜合管廊的熱潮，目前我國(guó)已成為世界上綜合管廊建設(shè)規(guī)模最大的國(guó)家[3]。

由于新建城區(qū)具有更為良好的建設(shè)條件，目前我國(guó)已建和在建的大部分綜合管廊集中于城市新建城區(qū)[4-5]。在城市已建成的核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊，將面臨設(shè)計(jì)、施工、管理等一系列難題，但同時(shí)這也是實(shí)現(xiàn)城市更新目標(biāo)的重要途徑之一。因此，如何合理應(yīng)對(duì)核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊時(shí)遇到的各種難題，充分發(fā)揮其在城市更新行動(dòng)中的成效，值得深入探索研究。

1 核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊的意義

1.1 集約內(nèi)涵式發(fā)展

核心城區(qū)市政管線一般采用傳統(tǒng)建設(shè)模式，即地下管線采用埋地敷設(shè)的形式，各類(lèi)專(zhuān)業(yè)管線自成系統(tǒng)[6]，由相應(yīng)主管單位組織建設(shè)并負(fù)責(zé)維護(hù)管理。推廣綜合管廊建設(shè)模式，將打破專(zhuān)業(yè)部門(mén)之間的壁壘，對(duì)市政管線進(jìn)行集約布置、統(tǒng)一管理。

1.2 實(shí)現(xiàn)智能化管理

綜合管廊的建設(shè)，使得主管單位對(duì)市政管線的維護(hù)管理手段和能力在現(xiàn)有水平上得到了跨越式的提升。通過(guò)物聯(lián)互通、智能傳感、各類(lèi)數(shù)據(jù)高速上傳、海量存儲(chǔ)，在跨部門(mén)之間、多平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)了信息互通與共享，為智慧城市管理平臺(tái)的構(gòu)建創(chuàng)造了條件。

1.3 提升安全韌性

綜合管廊內(nèi)配套完善的附屬安全設(shè)施，包括消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)等，使管廊具備強(qiáng)大的應(yīng)急防災(zāi)功能。市政管線系統(tǒng)是保障城市運(yùn)行的“生命線”，通過(guò)建設(shè)綜合管廊，管線系統(tǒng)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、極端氣候條件和突發(fā)事故的能力大為提升，城市安全運(yùn)行得到了有效保障。

1.4 改善人居環(huán)境

核心城區(qū)現(xiàn)有高壓電力桿線的負(fù)面問(wèn)題比較普遍，架空敷設(shè)的桿塔景觀效果差，對(duì)用地分割嚴(yán)重，對(duì)城市人居環(huán)境質(zhì)量造成不利影響[7]。通過(guò)建設(shè)綜合管廊，實(shí)現(xiàn)高壓電力桿線入地，符合人民群眾對(duì)城市宜居生活的期待。

2 核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊難點(diǎn)分析

核心城區(qū)是城市最繁華、建設(shè)最成熟的地區(qū)，區(qū)域內(nèi)道路寬度有限，沿線建筑密集，地上、地下管線眾多，建設(shè)綜合管廊的難度遠(yuǎn)大于新建城區(qū)。為此，國(guó)家相關(guān)政策提出要求：老城區(qū)要結(jié)合舊城更新、道路改造、河道治理、地下空間開(kāi)發(fā)等，因地制宜、統(tǒng)籌安排地下綜合管廊建設(shè)[8]。在核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊，需要從實(shí)際出發(fā)分析評(píng)估建設(shè)難點(diǎn)，以便在建設(shè)過(guò)程中采取相應(yīng)的對(duì)策。

2.1 施工空間狹窄，周邊建筑密集

綜合管廊相比常規(guī)市政管線的埋設(shè)深度大、施工作業(yè)面寬。同時(shí)，核心城區(qū)臨街建筑往往未預(yù)留退界，且建設(shè)年代跨度大，結(jié)構(gòu)形式多樣，對(duì)綜合管廊的施工空間造成了很大限制。

為保證現(xiàn)狀建筑安全，要求綜合管廊在設(shè)計(jì)中充分考慮項(xiàng)目可實(shí)施性，布置管廊斷面時(shí)“因地制宜、量體裁衣”，充分論證綜合管廊建設(shè)的可實(shí)施性，仔細(xì)復(fù)核施工方案對(duì)現(xiàn)狀建筑的影響，必要時(shí)可考慮頂管法或盾構(gòu)法等非開(kāi)挖施工方式的應(yīng)用[9]。此外，纜線型管廊除具有集約化的特征外，還具有投資省、斷面小、施工靈活等優(yōu)勢(shì)，適合應(yīng)用在此類(lèi)施工空間特別狹窄的場(chǎng)合中[10]。

2.2 現(xiàn)狀管線復(fù)雜，遷改難度大

核心城區(qū)地上、地下現(xiàn)狀管線具有種類(lèi)多、規(guī)格高、建設(shè)年代跨度大等特點(diǎn)，分屬不同的主管單位負(fù)責(zé)維護(hù)管理。綜合管廊建設(shè)涉及現(xiàn)狀管線時(shí)，經(jīng)常遇到資料不全、管線具體位置不明確等問(wèn)題。當(dāng)現(xiàn)狀管線屬于區(qū)域骨干線路時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的停運(yùn)可能會(huì)造成嚴(yán)重的社會(huì)影響。

綜合管廊在規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要先摸清現(xiàn)狀管線及各種地下設(shè)施的情況，提前開(kāi)展與管線主管單位的協(xié)調(diào)溝通，共同確定現(xiàn)狀管線的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、臨時(shí)保通或遷改方案，將對(duì)城市正常生產(chǎn)、生活的影響降到最小。

2.3 開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，交通組織要求高

核心城區(qū)遍布居住小區(qū)、學(xué)校、企事業(yè)單位及商業(yè)體，現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，交通流量大。因此，核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊的社會(huì)關(guān)注度高，容易給居民生活、出行造成干擾和不便[11]。另外，建設(shè)過(guò)程對(duì)城市交通的影響也會(huì)帶來(lái)可觀的社會(huì)隱性損失。

綜合管廊在設(shè)計(jì)中需要特別關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)防范，注重采用綠色環(huán)保、降噪減排的技術(shù)，科學(xué)合理地做好現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)交通組織。

3 蕪湖市核心城區(qū)綜合管廊建設(shè)解析

3.1 項(xiàng)目概況

蕪湖市規(guī)劃于核心城區(qū)建設(shè)總長(zhǎng)約15 km的綜合管廊，其中率先建設(shè)的是長(zhǎng)江路綜合管廊。長(zhǎng)江路屬于蕪湖市“十一縱十四橫”道路主干網(wǎng)絡(luò)，該綜合管廊沿現(xiàn)狀長(zhǎng)江路敷設(shè)，工程范圍北起天門(mén)山路，南至中山北路，全長(zhǎng)3.1 km，入廊管線包括110 kV電力管線、10 kV電力管線、通信管線、國(guó)防光纜（見(jiàn)圖1）。該綜合管廊的建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀長(zhǎng)江路地上110 kV高壓電力桿線全線入地。

圖1 蕪湖市長(zhǎng)江路現(xiàn)狀

3.2 管廊總體方案

本項(xiàng)目在確定入廊管線規(guī)格時(shí)，考慮滿足現(xiàn)狀高壓電力桿線入地需求和城市發(fā)展需要，確定入廊管線為110 kV電力7回、10 kV電力30回、通信30孔。

管廊沿途需穿越三條主干路、兩條現(xiàn)狀河道、一條現(xiàn)狀鐵路，以及在建長(zhǎng)江大橋立交，沿線建筑密集，現(xiàn)狀地下管線復(fù)雜，施工空間極為有限。管廊在現(xiàn)狀道路下的位置見(jiàn)圖2。

圖2 管廊在現(xiàn)狀道路下的位置

本項(xiàng)目中采用圍護(hù)開(kāi)挖和頂管兩種管廊建設(shè)形式，圍護(hù)開(kāi)挖為項(xiàng)目中主要采用的建設(shè)形式，管廊斷面尺寸（內(nèi)尺寸）：寬2.6 m，高4.0 m。局部路段采用頂管施工，頂管段管廊內(nèi)徑3.5 m。管廊斷面見(jiàn)圖3。

圖3 管廊橫斷面圖（單位：mm）

3.3 大直徑頂管工程應(yīng)用

本項(xiàng)目需穿越蕪湖市內(nèi)三條主干路，路口現(xiàn)狀建筑、110 kV高壓電力桿線距離管廊邊線較近。經(jīng)核算，基坑開(kāi)挖引起的地面沉降量超過(guò)規(guī)范允許范圍。另外，考慮到現(xiàn)狀道路交通繁忙，開(kāi)挖施工需要長(zhǎng)時(shí)間封路，將嚴(yán)重影響居民交通出行。因此，管廊采用非開(kāi)挖施工方式下穿三條主干路，設(shè)置三處長(zhǎng)度分別為143 m、230 m、197 m的頂管段。

頂管段采用φ3500“F”型鋼承口式鋼筋混凝土管，壁厚320 mm，管頂覆土厚度為8.5~11.75 m。

頂管段一端設(shè)置頂管工作井，另一端設(shè)置頂管接收井，用于滿足頂管機(jī)及管節(jié)的吊裝、頂進(jìn)、出洞等一系列頂管工序的需要，頂管工作/接收井平面尺寸為13.5 m（長(zhǎng)）×10.2 m（寬），深13~16.5 m。頂管施工完成后，利用頂管工作/接收井內(nèi)空間銜接開(kāi)挖段與頂管段的標(biāo)高差，建設(shè)人員通道、管線通道，并根據(jù)需要兼作通風(fēng)口、管線分支口使用（見(jiàn)圖4）。

圖4 頂管段剖面示意圖

本項(xiàng)目對(duì)于超大直徑頂管工程應(yīng)用，有效避免了現(xiàn)狀建筑、高壓電力桿線的安全風(fēng)險(xiǎn)，解決了主干路封交施工的難題，社會(huì)效益顯著。

3.4 城市更新理念在項(xiàng)目中的實(shí)踐

3.4.1 統(tǒng)籌兼顧，系統(tǒng)最優(yōu)

本項(xiàng)目綜合管廊容納管線眾多，施工過(guò)程中還必須保障現(xiàn)狀建筑安全，保證高壓電力桿線，以及給水、燃?xì)?、中水、雨水、污水、電力、通信等重要地下管線的正常運(yùn)行，實(shí)施空間極為有限。在設(shè)計(jì)方案評(píng)估和比選中，統(tǒng)籌兼顧各方面的限制因素和條件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)的建設(shè)目標(biāo)。

3.4.2 以人為本，注重民生

本項(xiàng)目堅(jiān)持“以人民為中心”的宗旨，把工程沿線居民的民生問(wèn)題放在首位。在確定管廊開(kāi)挖施工的圍護(hù)形式時(shí)，鄰近居住小區(qū)、學(xué)校的路段專(zhuān)門(mén)選用施工噪聲更輕的形式：φ800@60高壓旋噴樁止水帷幕+φ600@800鉆孔灌注樁支護(hù)，內(nèi)撐φ500×14鋼管支撐（間距6 m），將施工過(guò)程對(duì)周邊環(huán)境的不利影響降到最小。施工過(guò)程中通過(guò)合理的臨時(shí)交通組織，最大限度保障居民的正常出行和沿線商戶的經(jīng)營(yíng)。

3.4.3 景觀融合，美化環(huán)境

綜合管廊沿線需建設(shè)人員出入口、吊裝口、通風(fēng)口等多種突出地面的管廊節(jié)點(diǎn)，以滿足不同的使用功能。從美化城市景觀角度出發(fā)，本項(xiàng)目對(duì)出地面節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了適當(dāng)精簡(jiǎn)合并，對(duì)常規(guī)地面式吊裝口進(jìn)行了隱形處理，將通風(fēng)口、人員出入口等地面節(jié)點(diǎn)與道路景觀進(jìn)行融合協(xié)調(diào)，為城市主干道的道路景觀風(fēng)貌增光添彩。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目綜合管廊的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了高壓電力走廊整體入地，整合了地上、地下電力及通信管線，對(duì)提升管線管理水平、安全水平和城市形象成效顯著。本項(xiàng)目對(duì)研究核心城區(qū)建設(shè)綜合管廊的模式和方案具有很大意義，也為推進(jìn)城市更新提供了很好的經(jīng)驗(yàn)范例。