綜合管廊安全隱患點分析

邱哲，江漪凡

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津300072）

1 引言

綜合管廊在我國的發展已近60 年，起初在北京、上海等較發達城市率先進行了綜合管廊建設的嘗試，2000 年以后，全國掀起了新一輪的城市建設熱潮，越來越多的城市開始著手綜合管廊建設試驗。但當時關于綜合管廊工程技術的規范很不完善，各地的修建質量也良莠不齊，為管廊后續的安全運行埋下了些許隱患。直到2012 年，經過各參編單位和起草人的共同努力，我國第一次頒布了GB 50838—2012《城市綜合管廊工程技術規范》[1]，后經過近3 年的不斷完善，正式頒布了最新修訂的GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術規范》[2]，以指導管廊設計、施工及維護管理，由此綜合管廊的建設正式納入國家標準化范疇。

2 安全隱患點分析

根據綜合管廊的構成，將其分為市政管線、管廊結構、附屬設施3 部分，分析并論述各部分的安全隱患點。

2.1 管線

目前，綜合管廊可納入電力、通信、給水、排水、燃氣、熱力等市政管線。根據我國綜合管廊建設發展的實際情況，由于排水管道受地形影響較大，若納入管廊，可能導致管廊埋深較深或變坡增大，因此，需結合工程實際綜合考慮。另外，通信線纜自身的屬性不易對管廊的運行安全造成嚴重影響，因此，對于以上2 類管線暫不做分析。下面僅以給水、燃氣、熱力、電力4種管線為例，對納入綜合管廊的市政管線在運行中可能存在的安全隱患點進行梳理和分析。

1）給水管道。給水管道對管廊運行造成的安全隱患主要是管道事故漏水和接口處滲漏。管道接口漏水是給水工程中常見的問題，滲漏量只要滿足規范要求，正常運行工況下合理的滲漏不足以影響管廊的整體安全。而事故漏水由于事發突然，流速不可控，短時間內有可能造成管廊積水甚至淹沒，對管廊主體結構及其他專業管線的正常運行造成一定的安全隱患。因此，給水管道應首先在設計和安裝時盡可能降低事故漏水的發生概率，同時根據管道的重要等級，權衡事故風險并做出相關分析，通過裝配管道監控和自控系統，做到早發現、早處理，減少事故漏水的水量。

2）燃氣管道。燃氣泄漏是造成燃燒及爆炸事故的根源，由于泄漏的時間和部位不確定，是一種突發現象，因此危害性極大。為保證納入管廊后的安全，除依照規范對燃氣管道單獨設艙外，對管道的探傷也必不可少。燃氣管道設計的關鍵在于對燃氣泄漏的探測報警及聯動控制。由于管道的泄漏分為微孔滲漏、小孔泄漏和斷裂暴露，任何一種形式的泄漏在實際中都可能發生，因此，除對管道的內、外部探傷同時考慮外，還應根據不同的管廊結構和管道運行工況制定合理的報警響應曲線，最大限度地提高泄漏報警的響應精度，并通過聯動控制及早將危害限制在可控范圍。此外，在設計施工過程中，要對管道質量、運行條件和敷設環境充分考量，嚴格實施，以最大限度地減小造成管道泄漏的直接因素。

3）熱力管道。熱力管道根據傳輸介質不同，分為熱水管道和蒸汽管道。由于其介質狀態兼顧了給水管道與燃氣管道，因此，其安全隱患的特性與二者相似。不同的是，熱力管道溫度更高，一旦事故噴出，會對管廊作業人員的人身安全構成威脅，同時，蒸汽管道的爆炸還會對管廊其他設施造成嚴重破壞。因此，必須做好管道的日常熱工檢測與控制，依照規范對蒸汽管道單獨設艙，增加內外探傷以及對蒸汽泄漏的報警與聯動控制，以便管廊作業人員及時應對處理，降低事故影響。

4）電力電纜。電氣火災在火災事故中的占比相當高，因此，將電力電纜納入綜合管廊，無形中提高了管廊的火災風險等級。電力電纜敷設在管廊內，運行環境相對穩定，幾乎不存在外界因素引起電纜發生火災的情況，但也不能避免電纜自身在生產制造、設計及施工調試各環節中埋下的安全隱患。由于在電網架構、調度、通信及自動化方面，高壓電網都更加堅強可靠，因此，事故發生頻率相對較低，但由于電壓較高，事故的破壞程度很大；對于中壓電網，由于直接面向用戶，因此，事故波及的范圍更大也更直接。從防火安全角度考慮，將高壓電纜與中壓電纜分艙敷設，能夠減少相互間的影響，并通過配備完善的電氣火災監控系統和自動滅火系統有效控制火情的發生發展。此外，還應從提高生產技術水平和生產工藝，加強電纜質量的檢測和檢驗，加強施工質量管理等多方面，將電纜自身的安全隱患降至最低。

2.2 管廊結構

綜合管廊在長期使用過程中由于管廊剛性防水本體局部失效、柔性防水層老化破壞以及建筑構造做法失效等隱患造成的管廊滲漏水問題不容忽視。

管廊結構滲漏水的主要危害：（1）使鋼筋混凝土內部存在的氫氧化鈣溶失，pH 值變小，導致混凝土結構中的鋼筋發生銹蝕，并加快結構混凝土的堿骨料反應，從而影響結構安全，縮短工程使用年限。（2）失去其使用功能。人員長期在潮濕環境中工作生活容易引發氡污染，嚴重時甚至危及生命安全；在潮濕環境下會加速電纜的老化，加快管道及支架等鋼構件的銹蝕，降低耐久性，增加維護成本。（3）若管廊滲漏，須常年采用機械排水和使用抽濕機或吸濕劑除濕，均會造成能耗損失，成本飆升。

針對管廊的滲漏水現象，應嚴格做好以下方面：（1）設計時提高混凝土的耐久性能要求；適當增加鋼筋保護層厚度；主體混凝土內添加必要的具有抗裂功能的外加劑。（2）選擇合理的施工縫、伸縮縫的建筑構造，特別是伸縮縫的建筑防水構造，宜選擇多道防水措施，如中埋式止水帶與可拆卸式止水帶聯合使用。（3）管廊外部的柔性防水層宜選擇柔性防水涂料，并且適當增加涂料厚度。（4）嚴格要求管廊主體混凝土施工質量，減少混凝土的質量缺陷，嚴格控制成品混凝土的養護，控制混凝土澆筑和覆土時的溫差。

2.3 附屬設施

管廊各附屬設施看似相互獨立，實則密不可分，這尤其體現在管廊事故時。而在各類事故中，以火災事故發生概率最大，頻率也最高。由于地下建筑發生火災時的危害較地上建筑更大，因此，在進行地下建筑防火設計時，應采用比地上建筑更高的防火安全等級和內部消防自救能力。而目前綜合管廊防火設計面臨如下幾方面問題：

1）無專項規范指導。目前，地下建筑防火設計可依據的規范屈指可數，一些規范更是有很強的針對性，如防空洞、汽車庫、隧道、鐵道等。而對于綜合管廊這種新興的地下建筑產物，并沒有被涵蓋在現行規范內，因此，設計時只能從現有規范中參考借鑒，使綜合管廊防火設計缺少國家相關標準規范的指導。

2）消、防火措施雜亂不一。各地區對綜合管廊消、防安全的重視程度不一致，一些地區僅根據當地設計習慣及借鑒其他地下工程經驗，對綜合管廊應達到的安全水平欠考量，結果造成消防投資的片面和浪費。

3）處方式防火設計存在局限性。現行的處方式防火設計規范中，火災監控、疏散、防排煙、滅火等子系統通常都是分專業獨立設計，每個子系統都必須嚴格滿足相應的指令性條文。但如上所述，這些子系統又是相互關聯、密不可分的整體，因此，獨立設計任何一個子系統都很難保證整體的高效性和經濟性。

基于以上幾方面問題，筆者提出引入性能化防火設計方法，對綜合管廊進行安全性評估，以確定現有設計的可靠性和合理性，從而得出針對不同等級要求、不同組合形式管廊的更加經濟合理的防火設計方案。性能化防火設計目前多用于大型公建、隧道、車站等，對于綜合管廊這種容納城市“生命線”且功能性較強的市政綜合建筑，在現行處方式設計未涵蓋且又有局限性的前提下，采用性能化防火設計作為處方式設計方法的重要補充，是可行且必要的。

3 結語

現階段影響綜合管廊安全運行的主要問題是管廊的火災與水患。對于管廊的火災問題，可考慮引用性能化防火設計，對傳統的防火設計方案進行優化和補充。