市政道路綜合管線設(shè)計(jì)的研究與探討

摘要：綜合管線是市政道路的重要組成部分，本文以金霞經(jīng)開區(qū)的綜合管線設(shè)計(jì)為例，介紹并研究園區(qū)范圍內(nèi)路幅寬18m和26m市政道路的綜合管線設(shè)計(jì)，探討水、電、氣等綜合管線的預(yù)留口設(shè)計(jì)，總結(jié)出較合理的做法，以供參考。

關(guān)鍵詞：綜合管線；預(yù)留口；給水排水；市政工程

金霞經(jīng)開區(qū)位于長沙市城北，園區(qū)南起撈刀河，北至沙河，西臨湘江，東至規(guī)劃中的長青路，占地面積約84km2，是長沙跨境電商物流通關(guān)核心區(qū)、“陸港型國家物流樞紐”的核心區(qū)，也是湖南省唯一集“水、陸、鐵、管、臨空”五元化網(wǎng)絡(luò)交通運(yùn)輸優(yōu)勢于一體的綜合性現(xiàn)代物流園區(qū)。

園區(qū)主干路網(wǎng)已基本建成，其南、北向主要市政道路有芙蓉北路、開福大道、中青路；東、西向主要市政道路有興聯(lián)路、馮蔡路、青竹湖路等。園區(qū)待建道路路幅寬有18～80m，但鑒于近期建設(shè)的道路以城市次干道及支路為主，本文以路幅寬18m和26m的市政道路為例，分析綜合管線的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行研究與探討。

一、市政道路綜合管線概述

（一）市政道路綜合管線的介紹

市政道路綜合管線主要包括給水管、排水（雨水、污水）管、電力管、燃?xì)夤?、路燈和交安管、弱電管道等，隨市政道路敷設(shè)，承擔(dān)道路兩廂產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、商住用房的各種能源輸送、信息傳輸以及廢污排放，是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。如果說市政道路是城市的“骨架”，那綜合管線就是城市的“血管”，是提供各項(xiàng)基礎(chǔ)服務(wù)的“生命線”。因此，科學(xué)設(shè)計(jì)的綜合管線既能滿足周邊項(xiàng)目的使用需求，還能通過合理設(shè)置預(yù)留口避免反復(fù)開挖路面，延長市政道路的使用壽命。

（二）綜合管線敷設(shè)形式的比較

目前，綜合管線的主要敷設(shè)形式包括綜合管廊布置以及管道直埋兩種。

綜合管廊是指在城市地下建造一個(gè)隧道空間，將綜合管線集中敷設(shè)在內(nèi)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理的管線廊道。與管道直埋相比，綜合管廊具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，充分發(fā)揮道路的使用功能。綜合管廊可以避免由于敷設(shè)和維修地下管線而頻繁挖掘道路的問題，同時(shí)還能消除強(qiáng)、弱電線路在城市上空布下的“蜘蛛網(wǎng)”及地面豎立的各類桿塔等，解決了架空線與園林綠化的矛盾，能顯著改善城市風(fēng)貌。各類市政管線緊湊架設(shè)在綜合管廊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了管線的“立體式布置”，減少了地下管線的占地面積，節(jié)約了城市用地。第二，確保綜合管線的平穩(wěn)運(yùn)行，減少后期維護(hù)費(fèi)用。地下管線被綜合管廊保護(hù)起來，可以避免土壤和地下水對管線的腐蝕，延長管道的使用壽命。此外，維護(hù)管理人員可定期進(jìn)入綜合管廊檢查和維修，確保各類管線的運(yùn)行安全。由于各種管線的增減、維修都可以直接在綜合管廊內(nèi)進(jìn)行，可以大幅減少路面重復(fù)翻修和綜合管線的維修費(fèi)用。

但是，綜合管廊也存在一些缺點(diǎn)：首先，綜合管廊投入的資金巨大，但盈利能力不足。綜合管廊的工程造價(jià)高、建設(shè)周期長，收益主要體現(xiàn)在長期運(yùn)行帶來的低成本優(yōu)勢以及項(xiàng)目之外的社會效益，短期內(nèi)收益并不明顯。目前國家明確綜合管廊實(shí)行有償使用制度，入廊管線單位應(yīng)向管廊建設(shè)運(yùn)營單位交納入廊費(fèi)和日常維護(hù)費(fèi)；明確綜合管廊有償使用費(fèi)主要由市場形成價(jià)格機(jī)制，可實(shí)行政府定價(jià)或政府指導(dǎo)價(jià)，且明確綜合管廊有償使用費(fèi)的構(gòu)成及影響因素。高昂的建設(shè)費(fèi)用以及后期運(yùn)維費(fèi)用壓力過大。新項(xiàng)目的資金來源主要是財(cái)政撥款以及政府專項(xiàng)債，而綜合管廊暫時(shí)通過收取管線單位的“入廊費(fèi)”“日常維護(hù)費(fèi)”實(shí)現(xiàn)營收，金額不足以覆蓋財(cái)務(wù)成本，項(xiàng)目的社會效益高但經(jīng)濟(jì)效益低。其次，綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)難度大。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB50838－2015），綜合管廊工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年。這就要求在設(shè)計(jì)之初，做好未來50年乃至更長時(shí)間的管線發(fā)展規(guī)劃。既不能因?yàn)轭A(yù)留空間不足而限制未來管線發(fā)展，也不能因預(yù)留空間過大而造成資源和資金的浪費(fèi)。此外，綜合管廊涉及眾多管線，具有相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，因此綜合管廊的規(guī)劃和設(shè)計(jì)難度較大。

與綜合管廊布管相比，管道直埋的優(yōu)勢相當(dāng)突出。首先，工程造價(jià)低。由于管道直埋無需建設(shè)專用廊道，可以大幅降低建設(shè)成本。以長沙為例，燃?xì)夤艿烙尚聤W燃?xì)夤境鲑Y建設(shè)，路幅寬26m以上道路的供水管道由長沙水業(yè)集團(tuán)建設(shè)，他們既不需要承擔(dān)管道的“入廊費(fèi)”，也不需要繳納后期的“日常維護(hù)費(fèi)”，工程造價(jià)顯著降低。其次，施工工藝簡單。直埋管道只需開挖溝槽、敷設(shè)管道、回填溝槽即可完成施工。而綜合管廊需要在特定入口運(yùn)送管材，且施工過程中為非露天作業(yè)，作業(yè)面也較小，施工難度較大。

但管道直埋也存在缺點(diǎn)：第一，管道的檢修維護(hù)可能破壞路面。由于管道直接敷設(shè)在道路下，一旦管道損壞就需要開挖路面維修，不僅影響交通，還會破壞道路的整體性。第二，缺乏統(tǒng)一管理，管道敷設(shè)位置較混亂。由于綜合管線涉及的權(quán)屬單位眾多，難以統(tǒng)籌建設(shè)。理論上，各管線建設(shè)單位在敷設(shè)管道時(shí)，要根據(jù)規(guī)劃位置埋管，但實(shí)際施工時(shí)未嚴(yán)格執(zhí)行。加之各管線需要分別設(shè)置過路橫管、預(yù)留口等，導(dǎo)致管線平面交叉、縱向標(biāo)高沖突、管線“打架”等情況。

根據(jù)長沙市綜合管廊建設(shè)規(guī)劃，金霞經(jīng)開區(qū)近期僅三條道路規(guī)劃有綜合管廊，且原本準(zhǔn)備試點(diǎn)的項(xiàng)目已暫停實(shí)施，加之園區(qū)縱、橫向的主干道路已基本成型，待建道路以城市次干道、支路為主，因此，本文主要研究和分析綜合管線直埋設(shè)計(jì)。

二、市政道路綜合管線的典型設(shè)計(jì)

選取路幅寬為18m和26m的市政道路設(shè)計(jì)進(jìn)行研究探討，綜合管線的典型橫斷面設(shè)計(jì)如下。

（一）路幅寬18m的市政道路

道路由3.0m人行道+2.5m非機(jī)動車道+（3.5m機(jī)動車道×2）+2.5m非機(jī)動車道+3.0m人行道組成。根據(jù)長沙市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定，道路西（北）側(cè)分布的管線為電力管、給水管；東（南）側(cè)分布的管線為燃?xì)夤?、路燈及交安管、弱電管。由于道路人行道僅3m寬，為滿足《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB50289－2016）中規(guī)定的管線間距要求，且便于后期維護(hù)檢修，給水管和燃?xì)夤艿乐荒茉O(shè)置在非機(jī)動車道上。雨水管設(shè)置在道路中央，便于兩側(cè)雨水收集；污水管根據(jù)管徑的不同設(shè)置在距道路中心線約2.0m的位置，并盡量避開行車軌跡，避免機(jī)動車頻繁碾壓破壞檢查井，綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖1所示。

（二）路幅寬26m的市政道路

道路由3.5m人行道+2.5m非機(jī)動車道+（7m機(jī)動車道×2）+2.5m非機(jī)動車道+3.5m人行道組成。根據(jù)長沙市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定，道路西（北）側(cè)分布的管線為電力管、給水管；東（南）側(cè)分布的管線為燃?xì)夤堋⑷蹼姽?。雙側(cè)分別布置路燈及交安管，給水管和燃?xì)夤艿劳瑯釉O(shè)置在非機(jī)動車道上。雨水管設(shè)置在道路中央，污水管根據(jù)管徑的不同設(shè)置在距道路中心線約5.0m的位置，并盡量避開行車軌跡，避免機(jī)動車碾壓破壞檢查井，綜合標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖2所示。

特別需要注意的是，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2021年4月9日將《園林綠化工程項(xiàng)目規(guī)范》（GB 55014－2021）作為國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)于2022年1月1日起實(shí)施，明確規(guī)定樹木根莖中心至構(gòu)筑物和市政設(shè)施外緣的最小水平距離。其中，通信管道、給水管道、雨水管道、污水管道距離喬木根頸中心距離至少1.5m，距離灌木根頸中心距離至少1.0m。

（三）綜合管線的設(shè)計(jì)原則

綜合管線隨市政道路敷設(shè)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循以下原則：

1.符合法律法規(guī)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求

綜合管線的設(shè)計(jì)除應(yīng)符合《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50014－2021）、《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013－2018）、《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB 50289－2016）等專業(yè)規(guī)范外，還應(yīng)符合《長沙市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》《長沙市城市地下管線管理?xiàng)l例》等地方政府的要求。

2.便于綜合管線后期的運(yùn)行和維護(hù)

綜合管線種類眾多，要考慮后期的運(yùn)行和維護(hù)需求。例如雨污水檢查井需要經(jīng)常清理，盡量將檢查井設(shè)置在中央綠化帶等位置，避免檢修時(shí)造成交通阻塞。受限于人行道寬度，供水管道、燃?xì)夤艿莱ＴO(shè)置在非機(jī)動車道上，在滿足管間間距、運(yùn)行維護(hù)要求的前提下，盡量靠近道路側(cè)石，減少檢修時(shí)對車行道通行的影響。

3.在滿足使用需求的前提下，減少工程造價(jià)

綜合管線設(shè)計(jì)需考慮的方面較多，例如，管徑大小、管孔數(shù)量、管材種類、管道埋深等。在滿足使用需求的前提下，應(yīng)盡量減小管徑，減少管孔數(shù)，使用造價(jià)經(jīng)濟(jì)的管材，降低管道的埋深等。例如，常見的排水管材有鋼筋混凝土管、高密度聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管（HDPE管）、高強(qiáng)度聚丙烯雙壁管（PPHM管）等，其中，塑料管材具有使用壽命長、水力性能好等特點(diǎn)，但造價(jià)高、安全系數(shù)偏低，因此在實(shí)際操作過程中，仍以鋼筋混凝土管為主，可以確保使用性能的條件下，減少工程造價(jià)。

三、市政道路綜合管線的預(yù)留口設(shè)置

綜合管線預(yù)留口是指設(shè)置在道路紅線外，便于后期綜合管線接入的管道接口，通常在接口末端同步設(shè)置檢查井。合理設(shè)置預(yù)留口可有效減少后續(xù)建設(shè)對已建成道路的破壞，避免反復(fù)開挖路面。而提前做好規(guī)劃是合理設(shè)置預(yù)留口的關(guān)鍵。

如果道路建設(shè)與周邊產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的建設(shè)保持同步，應(yīng)在設(shè)計(jì)階段及時(shí)與道路兩廂的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目做好對接，明確給水、雨水、污水、燃?xì)夂碗娏Φ冉尤胄枨?，并在設(shè)計(jì)中予以考慮，以此滿足產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目需求，節(jié)約造價(jià)。如果道路建設(shè)無法與產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目保持同步，綜合管線的預(yù)留口設(shè)置可以參照以下原則。

對于給水管，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974－2014），市政消火栓的間距不應(yīng)大于120m。由此，可以將消火栓與供水預(yù)留口合建，即每隔120m設(shè)置一處DN200預(yù)留口，并在靠近路沿石的位置通過DN200×DN100三通設(shè)置消火栓滿足消防要求?？紤]到供水管敷設(shè)在道路的西（北）側(cè)，可以在K0+120的西（北）側(cè)、K0+240的東（南）側(cè)、K0+360的西（北）側(cè)設(shè)置消火栓并以此類推，滿足道路兩廂的用水需求。

對于雨、污水管，根據(jù)管徑大小的不同，檢查井設(shè)置的間距為75～200m。由于項(xiàng)目排水需求不明確，一般每隔1～2個(gè)主井，在道路兩側(cè)分別設(shè)置一處雨污水預(yù)留口。如果項(xiàng)目無排水需求，后期可視情況廢除預(yù)留口。

對于電力埋管，由于設(shè)置在市政道路西（北）側(cè)的人行道上，如果東（南）側(cè)的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目需要接入用電，需要通過明挖或水平定向鉆的形式橫穿道路，但會影響通行。一般做法是，每隔200m設(shè)置一處過路橫管，如果道路上方橫跨有10kV架空線路，應(yīng)在下方同步設(shè)置過路橫管，便于后續(xù)電纜下地、過街。

對于燃?xì)夤艿溃捎谖ｋU(xiǎn)系數(shù)較大，不宜過多設(shè)置預(yù)留口。因此，要在市政道路十字交叉口處設(shè)置燃?xì)忸A(yù)留口，后續(xù)項(xiàng)目要接入燃?xì)鈺r(shí)，再向燃?xì)鈾?quán)屬單位申請報(bào)裝。

對于弱電管道，由于設(shè)置在市政道路東（南）側(cè)的人行道上，為滿足西（北）側(cè)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的需求，每隔200m設(shè)置一處過路橫管，并在市政道路十字交叉路口同步設(shè)置預(yù)留口。

四、結(jié)語

綜上所述，綜合管線作為市政道路的重要組成部分，具有不可或缺的作用。由于涉及的專業(yè)多，且各專業(yè)分別有自身的主管職能部門，極易在市政道路設(shè)計(jì)時(shí)被忽視，導(dǎo)致設(shè)計(jì)精細(xì)度不夠，后期工程變更量大。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，研究了綜合管線的設(shè)計(jì)情況，旨在為市政道路綜合管線建設(shè)提供參考。

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作者簡介：蔡炎達(dá)（1989），男，湖南省長沙市人，碩士，工程師，從事工程技術(shù)管理工作。