探討綜合管廊設計中管道混凝土支墩對管廊斷面尺寸的影響

楊高偉

(中國建筑西南設計研究院有限公司,四川 成都 610041)

0 前 言

自2015年國家全面開展城市地下綜合管廊建設工作以來，各地管廊已建及擬建里程逐年攀升。為推進綜合管廊的科學建設，規范和提高地下綜合管廊建設水平，國家綜合管廊系列圖集于2017年底出臺。在綜合管廊標準解讀和施工圖設計時，設計師往往對管廊內管道支架構造給予足夠重視，卻忽視管道支墩結構對管廊斷面尺寸的影響。

本文將以國家綜合管廊新圖集(17GL101、17GL301)來拋磚引玉，從管道支墩角度進行剖析，提出管廊斷面設計中易產生的誤區及應對措施。

1 綜合管廊標準斷面組成

綜合管廊標準斷面尺寸是綜合給排水管道、電力電纜、通信電纜以及通道等參數來確定。本文以工程設計中選用最多的綜合艙為例進行解析。艙內容納電力電纜、通信電纜及給水管道，其中電力電纜、通信電纜采用預埋支架安裝，給水管道采用支墩安裝。

在《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838-2015)和《綜合管廊工程總體設計及圖示》(17GL101)中對綜合管廊內電纜支架或托盤層間距、管道安裝凈距、通道凈寬等參數均做了明確。在斷面橫向賦值中對支墩管道所占尺寸僅以管道外徑D進行賦值，忽略了管道支墩結構寬度。

2 給水管道支墩尺寸的確定

綜合現有國標圖集，給水管道支墩可參照《綜合管廊給水管道及排水設施》和《市政給水管道工程及附屬設施》進行設計。兩則規范中，管道支墩結構尺寸L均大于管道工程直徑D。

2.1 《綜合管廊給水管道及排水設施》中支墩設計

在《綜合管廊給水管道及排水設施》中，針對鋼管、球墨鑄鐵管分別提供120°、180°兩種形式的滑動支墩做法，該工藝適用于給水管道規格為DN200～DN1600的情況。管道外側均考慮有約30 cm的結構尺寸。

2.2 《市政給水管道工程及附屬設施》中支墩設計

在《市政給水管道工程及附屬設施》中，提供了鋼管120°可滑移支座和120°不可滑移支座兩種做法，該工藝適用于給水管道規格為DN300～DN1800的情況。

3 管道支墩結構對管廊凈寬的影響

3.1 管道支墩結構對管廊凈寬的影響

當給水管道規格DN≤400時，《市政給水管道工程及附屬設施》(07MS101)中管道支座結構較窄，對管廊凈寬影響較小；當水管道規格DN>400時，《綜合管廊給水管道及排水設施》(17GL301)中管道支座結構較窄，對管廊凈寬影響較小。

因此，若在綜合管廊工程標準斷面設計階段不考慮管道支墩結構L的影響，在后期管道支墩施工時需壓縮管道安裝凈距(距側壁a)和檢修通道寬度(r)。管道安裝凈距(距側壁)壓縮后將影響廊底腋角和排水溝尺寸，檢修通道寬度壓縮后不利于后期維護和操作安全。

3.2 管廊斷面橫向參數的核定

在《綜合管廊工程總體設計及圖示》(17GL101)和施工圖設計中，應將斷面橫向參數中管道外徑D值調整為支座寬度L，則管廊凈寬B=k+r+L+a，L=D+2×d1。

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4 綜合管廊標準斷面優化

綜上所述，在綜合管廊工程總體設計階段，為避免對各遺漏局部結構尺寸，建議將綜合管廊標準斷面圖做進一步細化，如圖1所示。

則管廊凈高H=g1+g2+n1e1+n2e2+f=g1+b+D+d+n3t+s，凈寬B=k+r+L+a=k+r+L1+L2+a1+a2。其中：g1為廊底混凝土地平厚，a1為排水溝寬，a2為腋角寬。

圖1 綜合管廊標準斷面優化圖

5 設計誤區產生的原因

1)總體設計人員過于依賴專業軟件，忽視對管廊組成的認知。總體設計人員對專業軟件過于盲從和依賴，而未對管廊各組成部分進行充分解讀和認識，機械性的拼裝各工程部分內容，忽視自身設計思路的培養，很容易就淪為制圖或者模型制作員。

2)總體設計與結構設計前后脫節，未形成有效聯動。總體設計人員在完成管廊總體布局后，與后續工藝及結構設計缺乏必要的溝通和信息反饋。雖然各專業獨立設計成果是符合國家相關規定和規范，但整體拼合后廊體無法容納所有管線。

3)管廊內管道與管廊主體設計不同步。業主一般先對管廊主體、管廊配套設施及預埋件進行設計任務委托，而內部管道交由相關運營單位做二次設計委托和建設。管廊主體設計單位在安排各工種設計人員時，會對未委托設計的專業不做重視，甚至不配套專業人員。當各專業細節未考慮周全時，就會在管廊總體布局時出現差錯。

圖2為考慮給水管道支墩結構時斷面示意圖，圖3為給水托架形式標準斷面示意圖。

圖2 考慮給水管道支墩結構時斷面示意圖

圖3 給水托架形式標準斷面示意圖

6 已完成主體結構的管廊工藝優化設計

對于已完成主體結構的綜合管廊，在不破壞管廊主體的前提下，可做以下優化，避免對整個工程進度的影響。

1)管道規格DN≤400時，可將管道支墩形式調整為單管托架形式，此時不需要對廊內其他管線做調整。

表1為給水支座、托架尺寸對比表。

表2為管廊凈寬對比表。

表1 給水支座、托架尺寸對比表

表2 管廊凈寬對比表

注：表中各種尺寸數據均來自國標圖集。

經對比，上表中單管托架時管廊凈寬與未考慮給水管道支墩結構時的管廊凈寬基本相同，對已設計完成和實施主體的綜合管廊影響不大。

2)管道規格DN>400時，不適合做托架形式，可采用“Г”型支架，具體尺寸根據管道規格確定。

3)管道支墩優化后的工藝做法，在整體造價、使用年限和運維等方面劣于支墩工藝，優化提出的工藝僅可用于已實施管廊主體的情況。

7 小 結

全國各地綜合管廊在如火如荼的建設中，越來越多的管廊將逐年投入使用。綜合管廊設計師們應對管廊斷面進行校核、優化管道工藝，為政府和人民提交一份完美答卷，也為我國建設富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國填磚加瓦。

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