城市地下綜合管廊的若干建設問題研究

吳京懋， 徐林生

(重慶交通大學土木工程學院，重慶 400074)

城市地下綜合管廊的若干建設問題研究

吳京懋， 徐林生

(重慶交通大學土木工程學院，重慶 400074)

隨著我國城市經濟的快速發展，管線埋設逐漸成為市政總體規劃的重點項目，安全宜居、環境友好及資源節約的城市建設目標促使綜合管廊的投資規劃成為必要。文章簡要介紹了綜合管廊的基本概念及其建設必要性，總結了國內外綜合管廊的建設概況，主要闡述了山區、平原及濱海城市綜合管廊的建設模式，并提出了相應的綜合管廊建設步驟。

綜合管廊； 建設模式； 管線； 問題； 技術； 管理

為實現城市的集約化發展，緩解城市緊張的土地資源需求， 越來越多的城市地下空間被得以利用，綜合管廊便是其中一項重要的市政工程項目。傳統的城市地下管線建設多采用直埋式的方式，而這造成了城市道路的反復開挖、地下管線的雜亂無序和地下空間的大量浪費等諸多問題。而綜合管廊通過統一規劃、設計以及專業的建設、管理，使得城市的生命線工程得到了安全性、可靠性、經濟性三方面的保障。本文通過對山區、平原及濱海城市的綜合管廊建設模式的探索研究，總結出適合綜合管廊推廣建設的基本步驟。

1 概述

綜合管廊，也稱“共同溝”、“綜合管溝”、“綜合管道”，即在城市地下建造一個封閉的隧道空間，將市政、電力、通訊、給排水等各種管線布置于管廊內，設有專門的檢修口、吊裝口、檢測系統、排水系統、通風系統、照明系統等，并為人員檢修、維護、增容等工作預留操作和交通空間[1]。

綜合管廊主要分為干線共同溝、支線共同溝、纜線共同溝三種。

干線共同溝(圖1)，主要收容城市中的各種供給主干線，但不直接為周邊用戶提供服務。設置于城市道路中央下方，向支線共同溝提供配送服務，管線為通信、電力、燃氣、給排水等。其特點有結構斷面尺寸大、覆土深、系統穩定且輸送量大，具有高度的安全性，維修及檢測要求高。

圖1 干線綜合管廊斷面

支線共同溝(圖2)，主要收容城市中的各種供給支線，作為干線共同溝和終端用戶之間聯系的通道，設置于人行道下，管線為通信、電力、燃氣、給排水等。其特點為有效斷面較小，施工費用較少，系統穩定性和安全性較高。

圖2 支線綜合管廊斷面

纜線共同溝，埋設在人行道下，管線有電力、通信等。直接為終端用戶服務。其特點有空間斷面較小，埋深淺，建設費用較少，不必設置監測、通風等設備，維護及管理也較簡單[2]。

2 建設必要性分析

2.1 保障供應，避免頻繁擾動

在城市早期的基礎設施建設中，管線多是按照不同市政系統的需求而將其直接埋設于地表之下，出現故障時，由于不同管線分屬于不同的部門，設計埋置深度不一，交叉縱橫，檢修常常破壞嚴重。在傳統的管線擴容中，城市道路堵塞、道路頻繁開挖以及居民生活不便所帶來的建設成本損耗不可估量。而鋪設地下綜合管廊，可實現管線的集中管理，大大提高城市效率。

2.2 美化環境，形成綠色空間

城市地下綜合管廊建成后，管線集中敷設在廊內，早期建設中架設在城市上空的城市主供電線路、分支路線、通信電纜、光纜等各種縱橫交錯，扭成一團的線路將得到集約型解決。原建的高架上空的“城市蜘蛛網”，不僅影響城市自然景觀。并且線纜裸露在空中，存在極大的安全隱患。因此，在改善城市整體環境，達到綠色城市建設目標，綜合管廊的推廣具有著重要的意義。

2.3 防震減災，維護城市安全

綜合管廊處在地下空間，有著較高的防護性，具有很好的封閉性與獨立性，結構安全性較高，在風雨雷電、地震、海嘯等災難來臨時，綜合管廊能夠保證抗災救災工作順利進行，管線的安全就是保障人民生命財產的安全。由于管線不接觸土壤和地下水，避免酸堿物質的腐蝕，這也增強了管線的耐久性。對于大斷面綜合管廊，其具有足夠的空間，還可作為戰時物資儲存設備及臨時防空洞，在城市安全系統構建上，綜合管廊作為基礎設施有著重要作用。

3 國內外綜合管廊工程的發展現狀

3.1 國外建設發展狀況

綜合管廊最早見于法國，早在1833年，巴黎為了解決地下管線的敷設問題和提高環境質量，就在城市道路下系統地建設了較大規模的排水管網，同時也建設綜合管廊，其尺寸達到了高約5 m，寬約6 m。管廊中創造性地收容了煤氣管道、給水管道、通信管道和電纜管道，形成了世界上最早的綜合管廊工程。目前，法國僅巴黎的綜合管廊工程建設里程已達100 km,形成了比較完善的綜合管網[3]。

英國倫敦于1861年在興建格里歌大街構建了半橢圓形地下綜合管廊，其尺寸高約2.29 m，寬約3.66 m，管廊中收容了給排水管道及燃氣管道。德國于1893年為配合漢堡地區的道路建設，在兩側人行道下方與建筑相接，建造了長為450米的綜合管廊。俄羅斯莫斯科目前建有綜合管廊120 km，敷設的管線除燃氣管外，其余均有。芬蘭的管廊埋設于地下20 m的巖層中，由于深埋，其管線節省了30 %左右的長度[4]。

日本在1963年制定《共同溝法》以后開始大規模修建綜合管廊，綜合管廊作為城市道路的合法附屬構筑物，由道路管理者承擔部分建設費用的基礎上開始大面積興建。廊內敷設的管線僅有電力、燃氣、通信、給水管、工業用水、下水道6種。隨著日本經濟技術的不斷發展，目前廊內管線種類已超過6種，擴容了廢物輸送管、供熱管等必要設施[5]。

日本建造綜合管廊首先在交通擁堵嚴重、人口密度大的大城市展開。現已發展到岡山、仙臺、福岡、廣島等地方城市。截至1992年，日本興建的綜合管廊已達310 km。21世紀初期，日本的建設目標是在全國80個城市的主干道下建成1 100 km左右的綜合管廊。綜合管廊的建設費用由道路管理者和預約使用者共同承擔，其中使用者承擔65 %左右的工程費用[6]。

3.2 國內建設發展狀況

我國第一條自主修建的綜合管廊是1958年在北京市某廣場下建設的總長約為1.3 km的管道，該管道斷面為矩形，高約2.5 m，寬約4 m，埋深7.5 m。臺灣地區第一條綜合管廊是在1991年臺北市為配合地鐵建設而修建的，目前，臺灣已建綜合管廊超過300 km，其中臺北、高雄、臺中等重點區域已完成系統網絡化的綜合管廊規劃并逐步建成。

1994年，上海開始建設浦東新區張楊路綜合管廊。管廊中央鋪設給水管道，兩側設有支架，分別設電力和通信電纜，燃氣管道單獨地敷設在燃氣室內。綜合管廊還配有相應的通風系統、照明系統、氣體及火災報警裝置。

2004年，廣州市結合科韻路南延長線道路改造，建造了一條全長3.5 km的綜合管廊，共有聯通、電信、移動等多家通信運營商參與。

目前，國內在建綜合管廊的情況(表1)。

表1 國家住建部試點城市綜合管廊建設里程統計(2015-2017)

4 不同城市綜合管廊建設的基本模式

4.1 山地城市

以重慶為例，重慶是中國最大的山城，由于其特殊的地理環境，地形地貌的多樣性使得綜合管廊的建設困難眾多，又由于其城市組團式發展的結構特征，表現出具有多種不同性質、類型和等級規模的城區，這使得城市綜合管廊的整體統一規劃難以實現[7]。結合重慶近年綜合管廊的建設經驗，山區城市綜合管廊建設在傳統的建設模式下，還需注意以下幾點：

4.1.1 分區規劃

山地城市存在明顯的區域差異性，地理位置的天然阻隔，使得山區城市多為組團式，不同組團間經濟發展程度的不同，相應的市政規劃便有所不同，綜合管廊的規劃在一定程度上體現了城市未來的發展方向及規模，因此，山地城市綜合管廊的細部規劃應結合不同區域實際經濟發展狀況實行分區規劃，由于用地緊張，綜合管廊布置于車行道下，應沿片區呈環狀規劃。為體現組團式城市基礎設施共建共享的發展要求，在實行普遍分區規劃的基礎上，還應在組團間建立合理的過度規劃模式。

4.1.2 斷面形式

山地城市可用地較少，使得綜合管廊的斷面普遍較小，而隨著重慶經濟的快速發展，需敷設于廊中的管線種類逐漸增多，因此，在進行綜合管廊的斷面確定時，應在結構安全的條件下充分利用地下有限的空間資源。通過技術經濟必選，綜合管廊斷面采用單艙室綜合管廊，將通信、電力、給水管道同艙設置，并將排水管道單獨布置于管廊下部(圖3)。單獨分艙，從而避免給排水交叉形成污染的可能，同時，這也達到了節約用地的發展要求。

圖3 單艙綜合管廊斷面

4.1.3 運營管理

重慶市新城片區綜合管廊于2006年已開始運營，過去綜合管廊的規劃、建設、運營等各階段均缺少政府相關法律、法規、條例的引導，不利于綜合管廊的建設推廣，重慶市為大力推動城市地下綜合管廊的建設，2013年發布了《重慶市管線工程規劃管理辦法》，規定在建成綜合管廊的區域，只要管廊中預留有管線位置的，規劃部門將不再對管廊外的管線位置進行審批，已經建成的管線也應該根據實際情況，逐步遷移至城市綜合管廊內。今后，對于已經納入城市綜合管廊的管線建設工程，條例要求規劃、建委以及管線的行業主管部門不得另行審批，管線建設單位也不可以在管廊以外的位置另行建設。這便為管線的建設提供了法律上的支撐。

4.2 平原城市

平原地區地勢開闊，綜合管廊規劃多以核心地帶為中心呈放射狀模式建設。平坦的地勢，便利的交通，使得城市各區域經濟發展較為平衡，由此平原城市綜合管廊的建設易于實現城市整體統一規劃。但是針對平原城市綜合管廊建設依然有以下幾點需要注意：

4.2.1 可容管線

綜合管廊的基本管線包括電力、通信電纜、給排水管線、供熱管線。燃氣管可單獨設置，納入綜合管廊，但必須采取必要的防治措施。中水管、垃圾輸送管等管線需要結合城市發展及周邊用地功能，進行選擇或預留。由于在平原地區地勢平坦的場地，對于有坡度要求且坡度較大的重力流管線，排水管線、雨水管線等埋深較深，此類管線的埋深很大程度上增加了綜合管廊的造價和施工難度。若排水管和雨水管設置其中，綜合管廊就必須同時也按一定坡度進行敷設，并且，排水管需設置污水檢查井和透氣系統，要考慮污水管材的滲漏問題。如果將排水管線、雨水管線納入綜合管廊內，會導致結構規模擴大化，制約綜合管廊方案的制定。因此，在平原地區和地勢平坦的場地，在綜合管廊方案的制定時一般不考慮排水管線和雨水管線。一般情況下，重力流排水管線不納入綜合管廊，非重力流管線可納入綜合管廊。

特殊的地理優勢，使得平原地區的綜合管廊規劃呈現出射線型和環向緊密連接的形態。成都2015年規劃將把地下綜合管廊建設放在突出重點，各個區域獨立成網。將重點加強中心城區北改片區，天府新區成都直管區、中央商務區、高新區金融片區等區域的綜合管廊建設工作。目前高新區金融城、大源組團、新川科技園已經建成或在建的綜合管廊有11 km。

中心城區目前的構思是1井1環11射11片區。1井是在最核心區域，計劃配合城市的深隧來建設；一環是指3.5環，11射主要是結合11條要改造的放射性道路來確定，11個片區就是結合片區改造，例如北改片區等區域，實施同步地下綜合管廊建設。

4.3 濱海城市

沿海城市水域寬廣，多遭暴雨天氣，城市頻繁出現逢雨看海的景象，因此沿海城市綜合管廊結構設計應多考慮城市泄洪的問題，使得城市在排水功能上符合城市高速發展的特殊要求。沿海城市經濟發達，綜合管廊在融資上具有明顯的優勢，目前普遍推行的籌資方式為PPP基礎設施投融資模式。以青海綜合管廊建設經驗為例，沿海城市綜合管廊建設具有以下特點：

4.3.1 結構設計

沿海地區城市集中化程度較高，城市暴雨所帶來的災害損失巨大，因此其結構形式多采用雙艙綜合管廊(圖4)及三艙綜合管廊(圖5)，這兩種形式建設成本低、利用率高、保養維修操作及空間結構分割容易、管線敷設方便，一般適用于沿海地區、新建城區等空曠地帶。

圖4 雙艙綜合管廊斷面

圖5 三艙綜合管廊斷面

4.3.2 融資模式

綜合管廊項目PPP模式的運作可以分為項目前期準備階段、成立PPP項目公司、項目實施和項目移交四個階段[8]。項目的前期準備階段一般包括項目立項和可行性研究兩個方面;前期準備完成以后接下來的工作就是成立綜合管廊PPP項目公司,公司的確定可以采用招標的形式,通過這種方式可以選擇更為專業,水平更高,并且與要求更匹配的公司，這一階段主要包括招標,意向單位投標,評標定標和合同的談判等具體環節;項目實施包括項建設和運營,這一階段是項目的關鍵時期,并且也是更高管廊項目的主要過程,首先建設期的融資是關鍵環節也是難點所在,之后就是項目的后期運營;最后一個階段是公共管廊項目的移交。綜合管廊項目的PPP模式有其自身的固有特點,最主要的是項目的前期融資不是依靠政府的財力,而是通過吸引社會投資者來投資，這便使得綜合管廊建設的推廣性得到了增強。

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5 綜合管廊建設的若干主要問題

5.1 建設技術

綜合管廊建設技術在在國外已發展得較為成熟，國內雖已建成了一些特殊要求的管廊工程，但技術層面依然有諸多的不明確，建設技術具體分為以下幾個方面：

5.1.1 規劃技術

綜合管廊的規劃屬于市政規劃范疇，應與城市總體規劃相協調，規劃中最重要的是準確預測未來入廊管線的總量，使得綜合管廊在城市未來的發展中充分滿足服務區域的管線需求。推測管線量時，應考慮城市的經濟特性、地域特點以及未來發展的具體方向。

5.1.2 設計技術

在借鑒國外綜合管廊相應設計規范的基礎之上，由上海市政工程設計總院編制的《城市綜合管廊工程技術規范》[9]已正式實施應用，但規范中缺少了綜合管廊抗震設計的部分。綜合管廊作為城市的生命線工程，由于考慮了地震的影響，在日本阪神大地震災后重建中發揮了關鍵性作用。管廊中所容納的電力、通信、燃氣、供熱、給水、排水等管線，在地震的強力沖擊下，會出現一定程度的功能損傷，從而導致城市無法正常地運轉，甚至全面癱瘓。因此，在綜合管廊的總體設計中必須考慮地震的影響，在進行抗震設計時，應主要從綜合管廊結構構造措施方面來加強管廊的抗震性能。

5.1.3 施工技術

明挖法作為綜合管廊常用的施工方法，又具體分為現澆法和預制拼裝法兩種，現澆法的特點是施工技術要求較低，工程造價相對較低，而預制拼裝法施工技術要求較高，工程造價也相對較高，但是其能實現標準化大規模生產[10]。

綜合管廊施工技術中最重要的是基坑施工部分(表2)。

表2 綜合管廊基坑施工方案

5.2 資金籌措

城市地下綜合管廊作為市政基礎設施項目，屬于自然壟斷產品或準公共產品，在保證地下管道系統產權國有的情況下，政府可引導社會資本、企業和個人閑資積極投入。

在城市地下綜合管廊的建設方面，各國都有一套比較完善的經費分攤方法。日本采用推定投資額方式，即參與綜合管廊建設的單位，僅承擔其傳統敷設的費用，不足的部分由政府來承擔。這樣，在理論上管線單位不會因為加入綜合管廊致使負擔過重，影響綜合管廊的持續發展。美國則采用體積法分攤經費。該方法主要是以各管線單位占用管道的體積為基礎，再考慮管線傳統敷設成本的差異性[11]。

綜合管廊的建設涉及多個政府部門以及眾多管線單位，因此其受益單位是多樣的，合理的費用分攤方案有助于促進綜合管廊的建設及大面積推廣，主要方案分為以下幾類：

5.2.1 平均分攤法

該方案的特點是清晰明確，實施簡單，即將管廊建設總體費用按相關單位平均分配。因此該分攤法不區分管線單位的受益程度，是一種相對低成本的建設成本配置方式，在實踐中使用較為廣泛。

5.2.2 比例配置法

比例配置法區分管線單位的受益程度，由此確定一系列的分配因子，將綜合管廊的總成本按分配因子依次分攤給相關單位，該方案是一種相對公平的配置方式，易受管線單位接受。

5.2.3 修正增量配置法[12]

傳統增量配置法易受管線入廊順序的影響，先入廊管線承擔費用相對較多，后入廊較少，這便存在不合理之處。而修正增量配置法克服了入廊順序的差異性影響，但是在管線種類過多時，該方法計算還是顯得過于繁雜，因此該法適用于管線數量較少的管廊工程。

5.3 管線管理

我國城市地下管線種類繁多，又歸屬于不同的管理部門，應設置專門的綜合管廊管理部門，協調各管線單位，建立完備的管線管理機制。現代化信息化管線管理應從專業規劃開始就建立檔案，追蹤管廊建設的全過程，做到規劃、建設、管理信息系統一體化。

專業規劃是在總體規劃的指導下對管線走廊進行的規劃，在進行管線規劃前應對各個專業規劃進行認真的分析[13]。

專業規劃確定的市政設施承擔著向城市提供熱、電、水、氣等城市發展所必需的資源及保護環境所必需的污水處理等設施。主干管道承擔從源頭到供應區域的輸送或上游雨水、污水的排放任務，是城市發展的“主動脈”。主干管道走向、位置的確定對于保證整個管網系統的正常運轉起到了關鍵性的作用。同時，由于主干管道的管或管溝斷面均較大，占用的道路地下空間大，使該類管道的選線難道大大增加，特別是在老城區。因此，在管線規劃過程中，應優先對各個專業主干管道走向、位置等作出規劃，已確保整個城市的主干管網系統性、完整性、安全性，同時根據各個專業的系統要求完善支管的計劃[14]。

管線管理還應建立地下管道實時監測系統，采用LH型系列地下管網泄漏實時監測系統，通過GPS與油、氣、水管道相結合，徹底改變傳統人工現場巡視的作業方式，從而保證地下管道日常監測的實時性和準確性，實現城市管網的自動化實時監控，為管道提供全方位、高技術的系統解決方案。

6 結束語

目前，我國多個城市正試點建設綜合管廊，但根據當地城市的發展要求，還未形成相應完備的規范措施，綜合管廊作為新型的市政工程項目，其具有的經濟效益與社會效益已得到論證，政府也將其放在市政整體規劃的重要位置。但全國大約有70 %的城市地下管線沒有基礎性城建檔案資料，加上歸屬各部門的管線檔案互不相通，除了馬路經常被開挖、工程延期外，也屢屢造成建設過程中挖斷管線的事故，各城市政府應考慮城市發展遠景，按照先規劃、后建設的原則，借鑒已建綜合管廊的有益建設經驗，編制出適合當地的綜合管廊專項規劃，努力推廣城市地下綜合管廊在我國的建設，實現城市集約化發展的目標。

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新版總承包企業特級資質標準征求意見

為深化行政審批制度改革、促進建筑業科學發展，住房城鄉建設部建筑市場監管司對2007年頒布的《施工總承包企業特級資質標準》進行了修訂，日前發布征求意見稿，要求各地6月30日前反饋意見。

征求意見稿明確了施工總承包企業申請特級資質應具備的條件。在企業資信能力方面，要求企業凈資產6億元以上，未被列入失信被執行人名單，近3年營業收入均在50億元以上、銀行授信額度均在10億元以上、未被列入行賄犯罪檔案。對企業技術負責人，要求具有15年以上從事本類別工程技術管理經歷、工程序列高級工程師或注冊建造師執業資格；主持完成過2項符合施工總承包一級資質標準要求的代表工程。在科技進步水平方面，企業須具有省部級(或相當于省部級水平)及以上的企業技術中心、近3年科技活動經費支出均達到營業收入的0.8%以上。

同時，對企業工程業績也作出了嚴格的規定。其中，在建筑工程方面，要求企業近5年承擔過下列任意3類工程的施工總承包或主體工程承包且工程質量合格：高度120米以上的建筑物，鋼筋混凝土結構單跨30米以上(或鋼結構單跨36米以上)的建筑工程2項，以工程總承包方式承建的單項合同額5億元以上的建筑工程，高度60米以上的預制裝配式建筑工程。

根據征求意見稿，取得施工總承包特級資質的企業可承擔本類別各等級工程的工程總承包、施工總承包和項目管理業務。

摘自《中國建設報》

吳京懋(1992～)，男，碩士研究生，研究方向為隧道與地下工程。

TU93

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[定稿日期]2017-03-12