城市地下綜合管廊建設(shè)管理模式及技術(shù)要點(diǎn)分析

劉亞峰、董玥

（1.南京市南部新城開(kāi)發(fā)建設(shè)管理委員會(huì)，江蘇 南京 210000；2.南京市公共工程建設(shè)中心，江蘇南京 210000）

0 引言

城市地下綜合管廊建設(shè)是城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。城市地下綜合管廊涉及多條管道與領(lǐng)域，如水電、通信、燃?xì)獾取＝鼛啄?，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，許多城市都開(kāi)始采用地下綜合管廊對(duì)上述領(lǐng)域進(jìn)行統(tǒng)一管理，并取得了一定的管理成效。但與此同時(shí)，城市地下綜合管廊建設(shè)也存在工程復(fù)雜度較高、工程量較大等問(wèn)題，需要層層突破?；诖?，有必要對(duì)其管理模式及建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行剖析。

1 城市地下綜合管廊工程的概念和分類(lèi)

1.1 城市地下綜合管廊概念

城市地下綜合管廊是一種能夠容納天然氣和電力，為城市供水，維持通信的城市工程管道。除此以外，該工程常埋于地下。換句話(huà)說(shuō)，是利用地下空間建設(shè)的管道工程。城市綜合管廊的檢修孔設(shè)計(jì)，能夠?yàn)槭姓块T(mén)進(jìn)行例行檢查與規(guī)劃提供便利[1-2]。

1.2 城市地下綜合管廊工程分類(lèi)

由于城市地下管道的不同，其性質(zhì)和構(gòu)造也有很大的差別?；诓煌芾裙芫€(xiàn)用途不同、施工方式不同，可分為干線(xiàn)綜合管廊、支線(xiàn)綜合管廊、電纜綜合管廊三種類(lèi)型。其中，干線(xiàn)綜合管廊以電力、天然氣等城市骨干管線(xiàn)為主，通過(guò)建立分艙、雙艙結(jié)構(gòu)實(shí)施。

支線(xiàn)綜合管廊主要容納配給式管道，一般采用單、雙艙結(jié)構(gòu)。

電纜綜合管廊的結(jié)構(gòu)形式主要是溝道淺埋，其內(nèi)部空間可以敞開(kāi)，但不允許行人通過(guò)，通常用來(lái)進(jìn)行通信傳輸或搭建城市電纜系統(tǒng)[3]。

2 城市地下綜合管廊建設(shè)管理模式

2.1 加強(qiáng)城市地下綜合管廊建設(shè)規(guī)劃，提高其經(jīng)濟(jì)效益

前文提到，城市地下綜合管廊工程的實(shí)施需要在地下建設(shè)隧道或走廊。相關(guān)技術(shù)人員需要在狹長(zhǎng)的空間里布置電力、通信、排水等多條管道，為居民的日常生活提供保障。為了降低在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障的可能性，減少故障產(chǎn)生對(duì)城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成的影響，必須在施工初期預(yù)留檢修口，設(shè)計(jì)檢修系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。從某種程度上，城市地下綜合管廊的修建主要是為了滿(mǎn)足居民的各項(xiàng)生活需要，進(jìn)而提高城市的承載能力。但是，由于地下綜合管廊的施工比較困難，內(nèi)部布線(xiàn)較為復(fù)雜，需要在前期對(duì)管線(xiàn)布控等進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行全面考察。現(xiàn)場(chǎng)考察過(guò)程中，要特別關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，若地質(zhì)較為松軟，可能引發(fā)坍塌事故。同時(shí)，還要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的水文條件進(jìn)行勘察，即城市地下綜合管廊的建設(shè)是否會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厮串a(chǎn)生不利影響。最后，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件進(jìn)行觀察，不能因?yàn)槌鞘械叵戮C合管廊的建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境，甚至生態(tài)平衡造成破壞?？疾旖Y(jié)束后，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論。除此以外，任何一項(xiàng)工程建設(shè)都必須關(guān)注安全性，因此施工過(guò)程中，相關(guān)工作人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，在確保安全性的同時(shí)，對(duì)施工進(jìn)度、周期進(jìn)行考量，最大程度地提升建設(shè)效益[4]。

2.2 優(yōu)化現(xiàn)有管理模式，避免管理混亂

城市地下綜合管廊功能較多，內(nèi)部管線(xiàn)需要合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，且后期施工量較大。因此，僅靠某一個(gè)部門(mén)，難以創(chuàng)建高質(zhì)量工程。只有各部門(mén)緊密聯(lián)系在一起，積極溝通協(xié)調(diào)，才能減少施工過(guò)程中的問(wèn)題。同時(shí)，地下管廊施工的完成需要按照先后順序，有關(guān)人員需要對(duì)施工完成的部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收，確保所有管線(xiàn)布置合理。對(duì)于沒(méi)有完工的部分，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，確保所有管線(xiàn)深埋地下。若施工過(guò)程中需要增加新的管線(xiàn)，需要提前向政府有關(guān)部門(mén)提交申請(qǐng)，待政府部門(mén)審批完成后才能進(jìn)行施工[5-6]。

2.3 加強(qiáng)城市立法，確保城市地下綜合管廊建設(shè)與管理的有序開(kāi)展

城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷推進(jìn)背景下，城市地下綜合管廊作為重要建設(shè)工程被提出了更高的發(fā)展要求。為滿(mǎn)足新時(shí)代居民生活及省市發(fā)展的各項(xiàng)需求，需要借助法律法規(guī)進(jìn)行管理?；诘叵鲁鞘芯C合管廊建設(shè)的基本屬性，其建設(shè)過(guò)程中必然涉及多方利益，一旦施工過(guò)程中出現(xiàn)利益糾紛或其他問(wèn)題，將阻礙工程建設(shè)進(jìn)度。從這一方面來(lái)說(shuō)，也需要加強(qiáng)城市立法，完善城市地下綜合管廊建設(shè)的法律體系。首先，需要明確地下空間權(quán)屬，通過(guò)法律法規(guī)解決城市地下綜合管廊建設(shè)過(guò)程中存在的規(guī)劃問(wèn)題。其次，需要對(duì)綜合管廊的管理權(quán)、經(jīng)營(yíng)權(quán)等進(jìn)行說(shuō)明。

2.4 引入PPP 投資管理模式，緩解財(cái)政資金壓力

基于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同，必須有目標(biāo)地選擇投資方式。PPP 管理模式就是其中一種。PPP管理模式強(qiáng)調(diào)企業(yè)與企業(yè)、部門(mén)與部門(mén)之間的相互配合。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，可由政府全額出資。當(dāng)然，也可以采用股份合作的模式，但需要政府單位及企業(yè)雙方對(duì)產(chǎn)權(quán)關(guān)系進(jìn)行合理劃分。除此以外，PPP 投資模式更傾向于政府方面的支持。因此，PPP 投資模式下，對(duì)于城市地下綜合管廊建設(shè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，各部門(mén)之間在資金、人力等方面可進(jìn)行分?jǐn)偂Ｄ壳?，部分城市的政府單位已?jīng)與企業(yè)達(dá)成一致，雙方共同出資開(kāi)展城市地下綜合管廊建設(shè)，這對(duì)于城市地下綜合管廊建設(shè)效率的提升起到了積極作用。更為重要的是，政府有關(guān)部門(mén)的資金注入在很大程度上緩解了企業(yè)的資金壓力，拓展了城市地下綜合管廊建設(shè)的資金來(lái)源。

2.5 有償使用，建立健全城市地下綜合管廊建設(shè)管理體系

在城市綜合管廊的建設(shè)中，首先應(yīng)遵循有償使用的發(fā)展原則，以確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行，并確保工程開(kāi)展有足夠的資金支持。如此一來(lái)，不但可以籌集到足夠的資金，還可以減輕財(cái)政上的壓力。根據(jù)有償使用的發(fā)展原則，管道工程單位應(yīng)定期向有關(guān)部門(mén)繳納費(fèi)用。其次，該發(fā)展原則的實(shí)施有助于建立市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制，促進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。同時(shí)，需要建立完善的法律、法規(guī)，將有償使用基本原則，或標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)制度納入城市地下綜合管廊建設(shè)管理體系中，以保證有償使用基本原則的貫徹落實(shí)。

2.6 通過(guò)科學(xué)技術(shù)開(kāi)展地下建設(shè)，從根本上改進(jìn)施工質(zhì)量與效率

近年來(lái)，科技的持續(xù)發(fā)展給各行各業(yè)帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間，城市地下綜合管廊建設(shè)也不例外。因此，為促進(jìn)施工質(zhì)量與效率的進(jìn)一步提升，可在城市地下綜合管廊建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用科學(xué)技術(shù)?？茖W(xué)技術(shù)始終是第一生產(chǎn)力，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能夠進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步。基于此，我國(guó)十分重視科學(xué)技術(shù)發(fā)展，并投入了大量的資源進(jìn)行科學(xué)技術(shù)研究。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，科學(xué)技術(shù)的采用與實(shí)施是促進(jìn)其核心競(jìng)爭(zhēng)力與社會(huì)影響力提升的關(guān)鍵。就目前說(shuō)，部分地區(qū)城市地下綜合管廊建設(shè)情況并不理想，施工質(zhì)量、效率較低，投入資金較大，實(shí)際效果與預(yù)期效果之間存在較大差距等問(wèn)題顯著。在科學(xué)技術(shù)的支持下，針對(duì)上述問(wèn)題可進(jìn)行材料替換，即將以往常用的施工材料用新型高性能材料替換，同時(shí)利用科技手段，優(yōu)化和改善原有施工技藝。

3 城市地下綜合管廊建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 明挖法

在城市地下綜合管廊工程中采用明挖法，可使工程作業(yè)過(guò)程更加簡(jiǎn)單。但要使用該方法，就必須破壞整個(gè)路面結(jié)構(gòu)，這會(huì)對(duì)城市道路排水產(chǎn)生影響。特別是在夏季，明挖法會(huì)直接導(dǎo)致道路積水難以排除?；诖耍诓捎妹魍诜ㄩ_(kāi)展城市地下綜合管廊建設(shè)時(shí)，應(yīng)事先對(duì)其周邊的具體情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并制定相應(yīng)的排水措施。相較于傳統(tǒng)的明挖法，明挖預(yù)制拼裝法的有效性更高，其優(yōu)勢(shì)在于既能保證工程質(zhì)量，又能有效地提高施工效率。但與此同時(shí)，這種以拼接方式為主的明挖法也對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件及使用設(shè)備提出了更高的要求，如必須使用大噸位起吊設(shè)備及運(yùn)輸設(shè)備等。

在夏季，明挖法是城市地下綜合管廊工程中的一種常見(jiàn)方法，但由于夏季施工時(shí)間短，因此必須采取整體拼裝的形式。在此期間，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土的澆筑，并定期檢查施工工藝和設(shè)備，以便及時(shí)進(jìn)行檢修。

3.2 頂管法

頂管是一種不需要開(kāi)挖的施工技術(shù)。也就是說(shuō)，在工程建設(shè)中，要堅(jiān)持不挖或盡量少挖的基本原則。從操作流程上來(lái)看，該方法更加簡(jiǎn)便且不會(huì)對(duì)地面造成破壞或其他不利影響。在頂管施工中，切槽的處理是施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。另外，還可以采取橡膠止水法等措施治理沉降縫。這一方法是將橡膠止水劑作為主要材料，之后向其中加入其他輔助劑，經(jīng)過(guò)層層提煉與壓制后成型。目前，我國(guó)橡膠止水帶的品類(lèi)較多，但其功能屬性并未有較大區(qū)分。研究結(jié)果表明，橡膠止水帶在彈性、耐磨性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，且防水能力十分突出，但對(duì)溫度敏感度較高，一旦溫度超出70℃，就不能采用此方法進(jìn)行城市地下綜合管廊建設(shè)。就止水鋼板而言，應(yīng)置于施工縫，一般為400mm 且必須埋入新老混凝土中。使用止水板后，水會(huì)流向新老混凝土的交界處，這時(shí)要滲入縫隙中的水就會(huì)被擋住。因而，可以起到阻隔水流的積極作用。在實(shí)際開(kāi)挖過(guò)程中，采用頂管法需要相關(guān)技術(shù)人員預(yù)留管道，為后續(xù)預(yù)埋施工作業(yè)的開(kāi)展提供便利。

3.3 盾構(gòu)法

在城市地下綜合管廊工程中，盾構(gòu)法的實(shí)施是借助盾構(gòu)機(jī)完成的，主要在地下進(jìn)行施工。在推進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)的外罩和管片能起到很好的支撐作用，減少施工過(guò)程中隧道坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。在開(kāi)挖前，必須先開(kāi)挖土體，這一工作要用到刀盤(pán)。將挖掘出來(lái)的泥土用挖掘機(jī)運(yùn)出之后，用推進(jìn)油缸繼續(xù)開(kāi)展工作，將預(yù)制好的混凝土管片組裝好，施工就結(jié)束了。盾構(gòu)施工中所采用的工具都是現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，對(duì)操作人員和相關(guān)工作人員的技術(shù)水平都有很高的要求。

3.4 淺埋暗挖法

淺埋暗挖是城市地下綜合管廊建設(shè)的有效實(shí)施技術(shù)。該方法的應(yīng)用對(duì)機(jī)械設(shè)備并沒(méi)有較高的要求，且采用此方法也不會(huì)對(duì)原有的地下管線(xiàn)布局產(chǎn)生影響。由于不同地區(qū)氣候條件不同，現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境也會(huì)有所差異，最終所選擇的施工方法也必然不同。若該地區(qū)不具備明挖法或盾構(gòu)法的實(shí)施條件，可考慮采用淺埋暗挖的方式進(jìn)行施工。一方面，淺埋暗挖的挖掘方式多樣，相關(guān)技術(shù)人員可靈活選擇；另一方面，該施工方法的選擇不會(huì)對(duì)城市路面及地下管線(xiàn)產(chǎn)生直接影響，適用于現(xiàn)代城區(qū)改造。

3.5 軟弱地層區(qū)的施工技藝

城市地下綜合管廊是一種以線(xiàn)性結(jié)構(gòu)存在的地下工程。基于軟巖層區(qū)域的外部特點(diǎn)，城市地下綜合管廊建設(shè)施工過(guò)程中有可能發(fā)生塌陷。一旦出現(xiàn)上述問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)性坡度發(fā)展變化，進(jìn)而影響到重力管線(xiàn)的正常使用。此外，沉降現(xiàn)象的發(fā)生，也會(huì)導(dǎo)致城市地下綜合管廊建設(shè)過(guò)程中存在結(jié)構(gòu)連接錯(cuò)位等問(wèn)題。因此，對(duì)于軟弱地層區(qū)，有必要采用特殊的結(jié)構(gòu)處理辦法。

具體來(lái)說(shuō)，在城市地下綜合管廊建設(shè)過(guò)程中，多數(shù)施工區(qū)域?yàn)樯钔翆勇裨O(shè)，這一舉措能夠有效緩解軟弱地層區(qū)沉降對(duì)綜合管廊建設(shè)帶來(lái)的不利影響。至于淺埋于底下的結(jié)構(gòu)，可使用非周期運(yùn)動(dòng)材料，通過(guò)可靠地基加固進(jìn)行輔助，從而促進(jìn)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升。由于地下施工可能存在土質(zhì)分布不均的問(wèn)題，因此相關(guān)技術(shù)人員需要提前了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理規(guī)劃，確保城市地下綜合管廊建設(shè)各階段的穩(wěn)定性與安全性。

3.6 環(huán)網(wǎng)狀形式

環(huán)網(wǎng)狀形式是城市地下綜合管廊建設(shè)可行性較高，且功能性較強(qiáng)的一種建設(shè)模式。對(duì)該建設(shè)模式進(jìn)行細(xì)分，可將其分為丁字形與十字形兩種?；诖?，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要格外關(guān)注交叉設(shè)計(jì)，全方位對(duì)管線(xiàn)銜接、人員通行等需求進(jìn)行考量，必要時(shí)需要加寬或加高節(jié)點(diǎn)，綜合設(shè)置施工夾層等，確保管線(xiàn)銜接效果的理想化。此過(guò)程需要注意，不論是管廊加寬、加高還是增設(shè)夾層面積，都要特別注意水管和閥門(mén)的安裝，確保二者準(zhǔn)確銜接。除此以外，綜合管廊凈間距應(yīng)大于0.4m。由于不同艙室的具體情況不同，二者銜接模式也會(huì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在增設(shè)夾層面積時(shí)，需要首先確保防火區(qū)域的安排是否合理，并適當(dāng)增加防火門(mén)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著城市化發(fā)展的不斷推進(jìn)，城市用地越發(fā)緊張，急需利用地下空間進(jìn)行綜合管廊建設(shè)。為此，各地都要高度重視地下綜合管廊管理與技術(shù)實(shí)施，并根據(jù)不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、氣候條件等特點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)創(chuàng)新與變革，可引入PPP 投資管理模式緩解資金壓力，也可以通過(guò)法律法規(guī)的健全為城市地下綜合管理工作的開(kāi)展提供保障。除此以外，科技水平的不斷提高，使城市地下綜合管廊建設(shè)可以采用新的施工技術(shù)降低外部環(huán)境的負(fù)面影響。針對(duì)城市地下綜合管廊工程的技術(shù)要點(diǎn)，由于技術(shù)手段的不同，其施工重點(diǎn)也不盡相同，相關(guān)技術(shù)人員需要充分結(jié)合周邊施工環(huán)境，科學(xué)合理地選擇實(shí)施方法。我國(guó)目前對(duì)地下綜合管廊的科學(xué)研究尚處于探索階段，仍需要投入更多的研發(fā)精力，多主體共同努力，為我國(guó)城市綜合管廊的施工管理和關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施提供新的發(fā)展空間，使我國(guó)城市地下綜合管廊更加先進(jìn)、更加專(zhuān)業(yè)。