城市地下綜合管廊結構設計與施工解析

韓飛

/廣東建筑藝術設計院有限公司

城市地下綜合管廊結構設計與施工解析

韓飛

/廣東建筑藝術設計院有限公司

綜合管廊的建設有效利用了道路下的空間，避免了土壤對管線的腐蝕，延長了管線的使用壽命；節約了城市用地，并為地下空間開發提供有利條件。同時，減少了城市道路重復開挖，對優化城市環境，起到良好的推動作用。全國各大城市都已建成或正在規劃建設綜合管廊。本文根據某工程案例，對城市地下綜合管廊結構設計與施工進行了分析和探討。

城市；地下綜合；管廊；設計施工

一、城市綜合管廊概述

城市綜合管廊指的是建設在城市地下用來容納兩類及以上城市工程管線構筑物以及其附屬設施，它包括用來滿足人們的日常生活、生產所需的給水、雨水、污水、再生水、天然氣、電力、通信等的市政公用管線，其中它不包括工業管線。綜合管廊要進行統一規劃、設計、施工以及維護工作，以此來滿足管線的使用和運營維護所需，并同步建設消防、供電、照明、通風、排水、標識等的附屬設施。

二、城市綜合管廊設計的優勢

（一）實現市政管線統一管理

城市綜合管廊內包含多個專業的管線，在城市的統一監督管理下，實現了管線的統一維護管理，大大提高了城市管線的管理效率和管理水平。

（二）提高了城市地下空間的利用率

隨著城市化進程的不斷推進，城市土地資源越來越緊張，城市的可利用空間越來越少。為了美化現代化城市的形象，城市逐漸將傳統的電話線、電力線、通訊線等架空管線轉移到地下，這也導致了城市地下管線越來越多，各類管線的規劃設計越來越復雜，科學合理的進行城市綜合管廊設計能夠實現有序的布置城市各類管線，從而大大提高了城市地下空間的利用率。

（三）具有明顯的經濟效益

城市綜合管廊的前期建設成本較高，然而其一旦建成，就能夠節省大量的后期維護管理費用，其具有明顯的經濟效益。其經濟效益主要表現在:(1)需要更新、補充管線時不需要反復開挖路面，有利于減少管線施工對城市交通的影響，同時避免了道路開挖對道路周邊植被的破壞，節省了大量的維護、管理、修復費用。(2)地下的各類管線很容易受到地下水以及土壤中酸堿物質的腐蝕，而將各類管線放置于綜合管廊內能夠有效延長管線的使用壽命，很大程度上減少了管道的維護更新成本。(3)在傳統管線埋設過程中難以把控管線的準確埋設位置以及高程，各類管線埋設需反復開挖路面，嚴重影響城市的交通運行，而城市綜合管廊設計極大的方便了各類管線的增設、維修以及管理，避免了管道開挖破損的損失。

三、綜合管廊重要節點設計探討

（一）節點類型

在綜合管廊的設計中，節點類型有很多種，比如綜合管廊的吊裝口、進排風口、人員進出口、綜合管廊之間十字形交叉節點、丁字形交叉節點、監控中心的連接通道等等，在具體的設計中，按照工程需要，著重分析綜合管廊與監控中心的連接管廊、綜合管廊交叉節點這兩種類型。

（二）綜合管廊和監控中心連接通道

設計綜合管廊連通通道的過程中，必須嚴格遵守以下幾條設計原則:

1.為了保證電力線纜和監控線纜施工的方便性，可以在綜合管廊中間設置連接通道。

2.在設計綜合管廊連接通道尺寸的時候，主要考慮監控中心通行樓梯、線纜的種類以及數量，正常情況下，樓梯寬度不能小于1.5m。

3.連接通道有下人式和上人式兩種類型，在設計的過程中，按照實際情況，對連接通道的類型進行確定，如果土層較淺，可以選擇下人式，相反，則可以選擇上人式。

4.設計連接通道的過程中，應該考慮到其對人員通行以及管線敷設施工的影響，為了將不利影響降至最低，可以在一定范圍內提高綜合管廊的斷面寬度。

5.在設計中，在綜合管廊與連接廊之間設置一道或者數道防火門，確保空間的封閉性與防火區域的明確劃分。

（三）綜合管廊交叉節點

如果將綜合管廊設計成環網狀，則可以發揮其最大的功能，因此，這種情況下的綜合管廊有兩種節點類型，即十字形和丁字形。交叉節點設計的時候必須考慮兩個問題，第一是內部管線銜接問題，第二是人員通行問題，要解決上述兩個問題，最常見也最有效的方式就是加寬、加高節點，還可以通過增加樓梯，設置夾層的方式解決問題，確保內部管線順利銜接和人員通道能夠滿足要求。綜合管廊設計過程中，必須遵守以下幾個原則:第一，管廊節點的高、寬，以及夾層的尺寸，受到管廊內部管線規格和數量、通訊線纜彎曲半徑、電力線纜分層和彎曲半徑等的影響，所以一定要認真分析，合理設置。為了確?？照{水管、給水管以及閥門的安裝能夠順利進行，綜合管廊凈距必須在0.4米以上。第二，對于不同的艙室，連接方式也應該有所差異，在夾層設計中，必須分析各個區域的防火，保證防火區域的劃分最科學，根據不同防火區域的劃分，在綜合管廊和夾層之間設置恰當的防火門。

（四）計算模式

根據綜合管廊的結構特點，在進行結構設計的時候，可以借鑒現澆混凝土的設計方案，對構件進行截面內力計算的時候，可以將其看作是矩形閉合框架模型。對綜合管廊進行綜合分析的時候，應該首先考察地質條件，按照實際情況進行結構底板基底反力分布的分析。

（五）自動設計

在綜合管廊中，其綜合監控系統有環境監測、設備監測、安防和通信系統，具體設計如下：在每一防火分區中分別安裝一套氧氣、溫度和濕度檢測儀表，用以監測管溝環境的相應參數；對于管溝中的機電設備，用分布式 PLC 監控系統實時監測其運行狀態，并采集儀表的信號；分別在管廊的出入口設半球攝像機和紅外線幕簾探測報警裝置， 并就近經節點式光端機來將信號傳入控制系統的顯示屏上； 每隔 2 個防火分區設 1個 RTU，并經單模光纖將其連入控制系統的監控計算機中，其中通訊協議為 TCP/IP 冗余環形工業以太網；在管廊中裝設火災報警系統，即一旦發生火災，便可在同一時間自動啟動消防聯動系統和對應分區安設的聲光報警器， 當然亦可手動開啟聲光報警器。

（六）豎向布置

地下綜合管廊的斷面基本與所在道路縱斷面一致。地下綜合管廊的縱坡變化處應滿足各類管線折角的要求，同時最小縱斷面需考慮內排水的需要。規劃最小坡度不低于0.5%，最大坡度不高于3%。當綜合管溝與現狀地下構筑物相交是，如遇高程相碰問題，綜合管溝采取抬高或降低處理，其坡度根據管線工藝要求確定，與現狀構筑物之間需有一定的安全距離。同時，由于綜合管廊每隔100m左右會有通向地面的通風口及人員出入口，為減小對道路通行及景觀的影響，本次建設方案將綜合管廊的平面位置布置于道路一側的綠化帶下，對道路影響小，施工方便。

四、結語

綜上所述，在現代社會的發展過程中，綜合管廊是時代的必然產物，在現代化城市中，綜合管廊的建設，體現了市政管線布置的科學化與集約化，同時也是市政工程管理的規范化的體現?，F階段，我國正在實施城鎮化的發展，是城市現代化發展的高峰時期，由于現代生活的需要，城市對地下管線的需求越來越高，如果還是按照傳統的管線敷設方法，已經遠遠達不到要求，由此可見，城市綜合管廊是城市發展的必然趨勢。然而，綜合管廊在我國的研究時間并不長，研究成果尚不成熟，實踐方面也還沒有形成規模，業內工作人員仍然需要不懈的努力，通過一定的鉆研和實踐，使得我國綜合管廊設計及施工形成一套獨特的理論體系。

[1]徐秉章，章彧．市政綜合管廊建設運營相關問題探討［J］．城市管理與科技，2009(02)．

[2]于丹，連小英，李曉東，等．青島市華貫路綜合管廊的設計要點［J］．給水排水，2013(05)．