已建道路下方新增管廊工程總體方案若干問題探討

趙其軒，劉 勇

［上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市200092］

0 引 言

2015 年7 月，國務院第100 次常務會議專題研究部署推進城市地下綜合管廊建設工作，國務院辦公廳印發了《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》（國辦發〔2015〕61 號），提出了工作目標和任務。《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》再次明確了建設城市地下綜合管廊的任務和要求。在規劃層面，要求老城區道路改造、舊城更新等逐步推進綜合管廊建設。本文針對某市已建道路下方新增綜合管廊需求，從管廊與已建道路下方管線接駁，管廊施工對已建道路保護方式，管廊穿越特殊節點處理方式等進行詳細分析。

1 工程概況

本工程位于四川某市開發區內一條已建城市主干快速路，根據最新城市規劃，需沿道路新建城市綜合管廊，管廊為三艙斷面形式，標準斷面尺寸為10.2 m（寬）×4.6 m（高），管廊所在快速路長約12 km，紅線寬度60 m，其中24 m 主車道及北側輔道已完成路基施工，尚未鋪設路面，擬建管廊計劃敷設于南側輔道及人行道下方（見圖1）。

管廊內敷設管線包括電力管線、通信管線、給水管線、再生水管線及燃氣管線。雨污水管線做不入廊考慮，敷設于管廊外部，見表1。

圖1 管廊橫斷面位置圖（單位：m）

表1 某綜合管廊入廊管線

2 管廊在道路下方敷設位置選擇

根據本工程設計道路斷面，全線道路寬度為60 m。南側可供管廊及雨、污水管敷設，道路寬度為16.5 m（控制綠帶+ 人行道+ 輔道），南側綠化側分帶4 m寬度預留管廊施工空間。主車道在管廊建設期間有同步施工路面層需求，管廊施工時需同時保證主車道通行。針對主車道的通車要求和施工時序的問題，主要從覆土厚度、雨污水管道與管廊的位置關系等方面進行方案比選和投資分析，最終確定管廊布置在雨污水管道和主路之間，覆土3 m。綜合管廊利用道路邊側綠化帶設置通風口、投料口等節點，管廊基坑支護形式采用放坡+ 土釘墻、樁+ 內支撐、雙排樁支護等方式。具體橫斷面布置見圖2。

由于雨污水管道是沿全線南北側道路雙側布置，本方案雨污水管道布置在管廊外側，管廊基本不會與雨污水管沖突。可實施性強，基本不受規劃的影響。

圖2 管廊布置在雨污水管道和主路之間，覆土3 m（單位：m）

管廊覆土3 m 基本可避讓大部分主車道預埋管涵、箱涵。

3 本工程重難點設計

3.1 管廊與已建道路下方管線接駁情況

管廊設計期間，主路及北側輔路已完成路基施工（見圖3），由于主路建設初期該路段并無管廊需求，新增管廊工程后，管廊內管線出線后如何與主路北側接駁成為亟需解決的問題。

圖3 管廊與道路位置關系

本工程位于某開發新區內，主路建設階段，該區域城市主要道路及規劃尚未成形，主車道在建設時，考慮遠期雨污水、電力、通信等管線過街，在道路下方預埋相關過路管涵，分類如下：

（1）預埋過水管涵

本工程所在范圍12 km 內敷設約60 余處用于灌溉過水或輸水用的排水管道、蓋板涵，過街管道均采用混凝土包封，預埋管道和蓋板涵覆土深度在1.5～10 m。排水管道管徑為DN1200，輸水管道管徑DN1200～DN1800，蓋板涵的凈尺寸為3 m×2 m、2 m×1 m 等（見圖4）。

針對此類不需接入管廊的過水管涵，由于管涵已先期施工，同時大部分均為重力流管涵，綜合管廊在此處考慮采取上、下倒虹方式進行避讓（見圖5、圖6）。

圖4 過水管涵

圖5 上倒虹

圖6 下倒虹

（2）預埋用于市政管線過街的管涵

主車道建設期間，由于片區規劃尚未成形，電力、通信、燃氣、給水管線過街需求尚不確定。考慮遠期管線過街接駁，主路每間隔一定距離同步預埋一組管涵用于市政管線過街，每組規模為兩根直徑1.2 m混凝土圓管涵。預埋位置主要位于相交道路路口兩側，另外路口之間間距過大時，也增加預埋管涵數量（見圖7）。保證圓管涵預埋間距為200～500 m。

圖7 管廊內管線過街管涵

針對此類用于市政管線過街圓管涵，新增管廊工程后，優先考慮在該處布設綜合管廊管線分支口節點與圓管涵接駁，以解決管線過街問題。針對性的將不同種類管線通過圓管涵，引至主路北側，完成廊內管線過街功能（見圖8）。

圖8 與圓管涵接駁管線分支口

同時考慮遠期城市規劃出臺后，可能新增大量過路管線及入廊需求，故管廊沿線約150～200 m 設置管線分支口節點，南側采用預留排管及鋼管形式接出至南側綠化帶邊線；北側采用預留接口形式臨時封堵，遠期若有接入需求，則破除相應位置處管廊側壁后，管線接入管廊（見圖9）。

圖9 管線分支口近、遠期接預留接駁條件

通過以上針對不同類型預埋管線考慮，結合近、遠期管廊出線需求，針對性的調整了管廊斷面形式，布設相關節點。既滿足了管線接入、接出需求，又避免了主路的二次開挖，在滿足管廊運營功能的同時，節約了工程造價。

3.2 管廊施工過程中對主路的保護

管廊建設過程中，需認真比選管廊基坑支護方案，以滿足保護主路通車需求（見圖10）。

圖10 管廊與主路位置關系（單位：m）

本工程范圍內以淺丘寬谷地貌為主，地形起伏較大，緩坡地帶多為旱地及荒坡，植被茂密。泥質砂巖出露處常形成陡坎或陡崖。建設場地地表水主要為老舊魚塘積水、農田灌溉渠水及河水，水量大多受降雨及人工控制（見圖11）。

圖11 工程范圍內地形地貌

根據現場地質條件及現場主路情況，全線約12 km 管廊基坑采用3 種支護形式。

（1）針對丘陵段現狀巖質邊坡處，采用放坡+ 土釘墻支護形式，按照1∶0.3 的坡度放坡開挖，并設置土釘墻，土釘采用直徑25 mm 鋼筋，橫豎向間隔1.5 m，坡面采用C20 鋼筋網噴混凝土（見圖12）。滿足基坑施工安全同時，節約工程造價。

圖12 放坡+ 土釘形式（單位：mm）

（2）針對地質較好的土質邊坡及管廊下倒虹端，由于主路距離管廊邊緣僅4.8 m，無法滿足放坡坡率需求,考慮采用直徑1 200 m 間隔1 800 m 的鉆孔灌注樁，樁嵌固深度3～5 m，設置一道鋼支撐（φ609 mm，t=16 mm），倒虹段增加一道鋼支撐（見圖13）。

圖13 樁+ 內支撐形式（單位：mm）

（3）針對寬谷及魚塘等填方段，主路施工時已回填至主車道，并且車道邊緣采用1∶1.15 回填坡腳（見圖14）。

圖14 填方段管廊與主路位置關系

此段落由于管廊所在區域尚未回填土石方，開挖坡腳會影響主路通車安全，故考慮采用雙排懸臂鉆孔灌注樁對主路進行支擋保護，樁直徑1 200 m間隔1 400 m，嵌固深度約8.5 m（見圖15）。

圖15 雙排樁形式

通過以上針對不同類型基坑邊坡，結合區域地質情況，針對性的調整了管廊基坑支護形式。既保證了管廊基坑施工安全，又合理節約了工程造價。

3.3 管廊穿越特殊節點

3.3.1 綜合管廊跨越河道

該工程管廊全線長約12 km，工程范圍內橫穿四條規劃河道。經與河道規劃設計單位溝通，管廊采用下倒虹方式穿越河道，全線四處規劃河道河底埋深約為地面以下10 m，穿越處河道寬度約為100 m。管廊布置時考慮管廊設計頂面在河底高程1.0 m 以上。同時管廊平面位置與橋梁保持7 m 安全距離（見圖16、圖17）。

圖16 管廊與橋梁平面位置關系圖

由于全線四處河道均為遠期規劃河道，近期水量較小，枯水期均為斷流狀態。管廊此段選在枯水期施工，采用支護樁+ 支撐的明挖支護形式。相較暗挖工藝，基坑明挖既提搞了施工安全性，加快了施工進度，同時達到了節約工程造價的目的。

圖17 管廊與橋梁縱斷面位置關系圖

3.3.2 綜合管廊跨越既有高壓燃氣管道

該工程綜合管廊與一段高壓燃氣管線斜交，軸線夾角63°，管道規格為711 mm×8（10，12）mm，管道材質為L485，管頂埋深約1.5 m，設計壓力6.3 MPa，設計輸量1 000×104m3/d，燃氣管下方管廊設計頂部覆土約5 m，基坑深度為10 m（見圖18）。

圖18 燃氣管懸吊保護

鑒于輸氣管埋深較淺，采用施工中對輸氣管道進行懸吊保護（鋼桁架橋支托保護），后對管廊基坑進行明挖，管廊倒虹穿越。

本方案優點在于，明挖法施工可對輸氣管實時情況進行全程監控、掌握，可采取一切可能的措施對輸氣管進行保護和調整，可精確控制輸氣管標高。并且明挖支托保護措施在北京、深圳等多個城市對下穿大管徑次高壓、高壓、超高壓輸氣管保護有成功案例，成都地鐵4 號線玉雙路站直徑720 的高壓輸氣管橫跨車站主體基坑也采用明挖支托保護方案。

4 結 語

2019 年6 月，住房城鄉建設部出臺了《城市地下綜合管廊建設規劃技術導則》，明確了綜合管廊建設規劃編制的主要思路：老城區管廊建設規劃應結合舊城改造、棚戶區改造、道路改造、河道改造、管線改造、軌道交通建設、人防建設和地下綜合體建設等編制。本文針對已建道路下方新增綜合管廊需求的情況，根據周邊既有建（構）筑物的特殊要求，對管廊的平面布置、管線接入接出順接方式、重大風險源節點等問題的分析，提出了解決方案，可為類似的工程所借鑒。