綜合管溝在石家莊建華大街工程的探索與可行性研究

饒 寧 ，邢文文

（1.天津市賽英工程建設咨詢管理有限公司，天津市 300191；2.天津市市政工程設計研究院，天津市 300051）

1 概述

近年來，隨著城鎮化進程的加快和城市建設的快速發展，城市地下管線的重要性及管理體制引起的諸多矛盾日益凸現。探索適合的城市地下管線綜合建設管理模式是當前城市建設十分迫切的任務[1]。綜合管溝較傳統地下管線敷設方式體現了更為明顯的優勢。

所謂綜合管溝，就是“地下城市管道綜合走廊”，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通訊、熱力、燃氣、給排水等各種管線集于一體，設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理。

2 石家莊建華大街工程背景

2.1 依托統一的建設管理平臺

石家莊市投資管網公司成立伊始，以管網公司為載體，對所有地下空間進行整體規劃，統一設計，統一建設，最大限度的發揮投資管理的職能，探尋解決“馬路拉鏈”問題的途徑和方法。

2.2 項目的總體定位

石家莊市正逢發展和轉變的關鍵時機，創新無疑是深入貫徹落實科學發展觀的一個重要體現，也是“三年大變樣”得以實現的重要保障。

2.3 打造石家莊品牌

綜合管溝雖起源于十八世紀，但在國內，作為試點工程和民心工程也屈指可數，石家莊如果積極探索，嘗試更為適合的發展模式，無疑樹立了石家莊的品牌效應。

3 石家莊建華大街綜合管溝總體設計情況

3.1 入溝管線選擇

入溝管線的選擇，是綜合管溝設計的第一步，通過前期管線調研，確定各個管線規模，對于入溝管線的選擇有很重要的作用。而各種管線各有不同的特點，要區別對待。

（1）熱力管道：現狀道路下有新建雙排D920 mm×10 mm的熱力管道（保溫層厚100 mm），滿足規劃的管徑，本次設計維持現狀，不考慮將其納入綜合管溝；

（2）排水管道：擬建雨水管道規模d700 mm～d2200 mm、污水管道規模d500 mm～d600 mm，管徑均偏大，且屬于重力流，受管道坡度、埋深限制，將會使綜合管溝整體尺寸擴大，經濟上不合理。同時，污水管會散發出有害氣體，入綜合管溝將增加通風和除臭設施，也會從一定程度上增加綜合管溝的總體造價。因此，本次工程雨、污水管道不入綜合管溝；

（3）燃氣管道：擬建一排DN300 mm的中壓燃氣管道，雖然管道規模很小，但由于燃氣管道輸送介質對于安全影響較大，管內流動的是可燃氣體，應獨處一室，且要增加畫面監控、泄漏報警等系統；

（4）給水管道：擬建一排DN500 mm的配水管道，一排DN800 mm的輸水管道，均屬于壓力管道，從使用功能、維護要求等分析，可以設置在綜合管廊內；

（5）中水管道：擬建一排為DN500 mm的配水管道，屬于壓力管道，從使用功能、維護要求等分析，可以設置在綜合管廊內；

（6）通信管道：擬建一排500 mm×500 mm的通信管道，按照進入管廊考慮，并設置電纜支架，增加屏蔽措施；

（7）電力電纜：按照進入管廊考慮，并設置電纜支架，增加安全監控系統，并考慮防火和屏蔽措施。

經過分析論證，結合本工程實際情況，選擇給水、電力、燃氣、通信、中水此五種管線進入綜合管溝；給水、電力、通信、中水這四種管線在保持適當水平距離和垂直高度并采取適當措施的前提下，可以共處一室，燃氣獨處一室。

3.2 綜合管溝斷面方案對比

綜合管溝橫斷面設計要符合給水、電力、燃氣、通信、中水管線的布置及敷設要求，要滿足維修空間及安全運行、擴容空間的需要。斷面布置見圖 1、圖 2。

圖1 標準斷面方案一（單位：mm）

圖2 標準斷面方案二（單位：mm）

標準斷面方案對比如下：

方案一：燃氣獨處一室，能有效避免燃氣泄露爆炸對其它管線的影響，但DN800給水管道堵塞了防火通道。

方案二：避開了防火通道，同時可通過設置安全措施防止燃氣泄露爆炸對DN800給水管道產生不必要的影響。

做好氣體監測及人員定期巡視可以有效避免燃氣管道泄露，保持防火通道順暢將會有效解決火災發生時的救災進度，因此綜合判定優于方案二優于方案一。

3.3 設置附屬設施的關鍵問題

為滿足工作人員檢修及各種人員出入管廊，需在管廊的起點和終點設人員出入口、投料口、通風口作為綜合管溝附屬設施。

綜合管溝位于地下，溝內有大量電纜，一旦產生火源，煙火會沿著管溝蔓延，且不易發現，因此存在火災的危險性；溝內有給水、中水等壓力管線，一旦泄露，存在淹泡的危險性；綜合管溝位于地下數米，出口距離較遠，依靠強制通風設備，一旦排風不暢或發生事故，會產生有害氣體或氧氣短缺，對下溝人員的生命安全構成威脅；任何一種管線發生問題，都會殃及其它管線，一旦中斷，會給人們生活造成混亂和損失，因此存在災害擴大的危險性。

由于存在上述危險性，綜合管溝的管理需要有管理人員和監控系統設備的保障。包括溫度/濕度監測、氧氣監測、有害氣體監測、滲漏監測、火災報警，必要的時候需設置監視設備、監聽設備。同時綜合管溝還需設置消防系統、通風系統、供電系統、通訊系統、排水系統、標識系統、地面設施等。

其中關鍵問題之一是供電電源，雖然綜合管溝的日常運行不完全依賴于電源，但電源是綜合管溝監測、通風、維護和檢修的重要保障，因此，電源負荷等級至關重要。綜合管溝內電力照明均為一類負荷，一般采用兩路獨立的10 kV電源作為主電源、柴油發電機作備用電源，并設不間斷供電裝置（UPS）作應急電源，以保證計算機、防火、通信系統、事故照明、電話等特別重要一級負荷可靠性的要求[1]。

關鍵問題之二是電磁電力干擾防護，在共同溝內電力電纜（干擾者）及通信電纜（被干擾者）長距離平行可能發生電磁電力干擾問題。電力電纜（高壓電纜）所產生的電磁場對于通信系統將造成噪聲，干擾通信系統的服務質量，干擾防范措施顯得尤為重要。電磁干擾來自于磁場的縱向感應電壓，此電壓與負載電流、互感阻抗、不平衡率、電力電纜屏蔽系數、通信電纜屏蔽系數及背景磁場屏蔽等成正比，每項的減少將減少磁場的縱向感應電壓。其中負載電流及不平衡率決定于用電狀況，其余各項可通過電纜布置及加強屏蔽等措施加以改善[1]。

3.4 投資估算

由于綜合管溝內各專業工藝管線數量繁雜，附屬設施和設備眾多，設備費、材料費、土建費和安裝費無法一一列舉，工程總投資難以控制。據臺北的一項研究表明，綜合管溝結合地鐵建設、新城區開發、道路拓寬等工程建設時成本最低，尤其是結合地鐵建設實施時，一方面可以大幅度降低綜合管溝建設的外部成本，另一方面可以保護地鐵。而一旦錯過這種整合建設的時機，綜合管溝的建設成本又將上升[3]。

4 在市政建設推廣中的瓶頸

4.1 共性問題

（1）綜合管溝的設計在國內僅有個別城市在重點工程、重點路段局部使用，尚處于建設和管理的探索實踐初步階段，缺乏相應的專業技術規范和施工驗收規范做指導，在一定程度上制約了它的推廣，使設計無章可循。

（2）工程建設中各建設單位前期投資、建設協調以及建成后管理等存在一些無法解決的難題，如電力管網為國家電網投資，非地方財政投資；而水務業市場化改革正在探索中前進，BOT模式已得到廣泛采用；除此之外其它各種管線也存在政府干預和行業壟斷的情況，如果統一納入綜合管溝，勢必牽扯各方利益。

（3）建設綜合管溝不便分期修建。一次投資昂貴，當管溝內敷設的工程管線較少時，管溝建設費用所占比重大[2]。

（4）工程投入之大，工期之長，施工協調難度之大無疑是擺在建設單位面前最大的問題，如何更好的調動各方資源，保證工程如期進行，順利完工是一個巨大的挑戰。

（5）由于市政管線規劃年限一般為10～20 a，然而綜合管溝前瞻性很強，至少需要滿足50 a以上的遠期規劃，缺少設計資料及依據往往造成對綜合管溝規模估計不足或過大，繼而直接影響投資。

（6）一些不可預見的自然災害，例如地震、洪水等也將對綜合管溝產生無法估量的影響。

4.2 針對本工程尚存在問題

（1）建華大街全長約2 000 m，但與之十字相交路口多達八個，相交路口管線穿越及沿線接戶預留造成了極大的困難。

（2）綜合管溝內設置的各專業管線設計進度未能滿足工程需要，造成管線布置有一定的不確定性。

（3）由于目前支線管廊各專業工藝管線尚未確定，因此干線與支線交叉口的設計需進一步落實。

（4）由于本工程綜合管溝埋深較深，因此對管廊的防水、維護及施工要求較高并造成一定的難度。

（5）建設單位和管理單位尚未就綜合管溝的投資、產權歸屬、管理及責任達成共識。

（6）綜合管溝的施工周期較長，協調各專業規劃周期也很長，從而延長了整個工程周期，無法滿足工程的工期要求。

5 結論及建議

綜合管溝的設計，并非一朝一夕，必須做好相關規劃，并施做試點工程，繼而推廣使用，避免項目盲目上馬導致的投資浪費。綜合管溝雖然是解決地下市政管線的發展方向，但目前尚未得到推廣和普及，故設計認為作為過境輸送或特殊地段可探索性試用，結合重點工程，建議石家莊市可先行試點，再普及推廣。

設計建議除了合理確定工程方案，必須重視基礎資料的調查、收集工作，避免強調高標準和不符合項目建設環境的形象工程和政績工程。管理單位應樹立全壽命周期成本理念，不僅關注綜合管溝建設的初期成本，對運營、養護等后期成本也應充分考慮，避免由于對綜合管溝建設給環境所帶來的長遠損失估計不足。

[1]李德強.綜合管溝設計與施工 [M].北京:中國建筑工業出版社,2009.

[2]GB50289-98,城市工程管線綜合規劃規范[S].

[3]孟廣明,王偉.綜合管溝在青島市的開發應用探討[J].青島理工大學學報,2006(5).