預(yù)制裝配式纜線管廊在城市建設(shè)中的必要性分析

□ 夏文強(qiáng) 李 俊

社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及城市建設(shè)的多元化需求，致使現(xiàn)有市政基礎(chǔ)設(shè)施與城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不相匹配，電力及通信線路的規(guī)劃建設(shè)顯得越發(fā)重要。由于整體規(guī)劃缺乏和規(guī)劃銜接不充分等，地上空間和地下空間鋪設(shè)了較多臨時線纜，在功能、美觀等方面與城市的發(fā)展存在嚴(yán)重失衡。通過建設(shè)綜合管廊以完善城市基礎(chǔ)設(shè)施、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已十分緊迫且必要。《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2015〕61號）、《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 國家能源局關(guān)于推進(jìn)電力管線納入城市地下綜合管廊的意見》（建城〔2016〕98號）等文件指出，要推進(jìn)地下綜合管廊建設(shè)，統(tǒng)籌各類市政管線規(guī)劃、建設(shè)和管理，提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量。但綜合管廊存在建設(shè)費(fèi)用高、建設(shè)周期長、對交通影響大、后期維護(hù)復(fù)雜等問題，而纜線管廊作為綜合管廊的一種，有著建設(shè)成本低、周期短、對交通影響小等特點(diǎn)，較適用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，尤其是舊城區(qū)改造。

1 ??纜線管廊定義

在《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838—2015）中，將纜線管廊定義為采用淺埋溝道方式建設(shè)，設(shè)有可開啟蓋板但其內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行要求，用于容納電力電纜和通信線纜的管廊[1]。

2 ??建設(shè)纜線管廊的必要性

2.1 提升綜合管廊的完整性

纜線管廊作為干線管廊和支線管廊的末端，具有將干支線管廊內(nèi)的管線接入用戶地塊的功能，直接面向用戶使其服務(wù)功能更為明確。構(gòu)建的“干線—支線—纜線”的樹干型管廊體系，完善了綜合管廊體系[2]，提高了綜合管廊的完整性。

2.2 有效保障管線的安全性

建設(shè)纜線管廊能有效提高管線的承載能力，有利于管線的長期管理維護(hù)，有利于提高電力、通信等管線運(yùn)行的可靠性、安全性與使用壽命，還避免了道路的反復(fù)開挖。纜線管廊工程作為民生工程，建成后將強(qiáng)化城區(qū)的供電保障能力，滿足商業(yè)供電的需求，提高地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化水平。

2.3 充分利用地下空間資源

對于城市中地上地下空間資源緊張的情況，城市工程管線宜地下敷設(shè)[3]，可以充分、合理地開發(fā)利用城市地下空間，提高土地利用率和地下空間綜合利用率。纜線管廊將電力和通信管線整合在一起，集約利用了地下空間，為其他地下設(shè)施預(yù)留較多空間。纜線管廊建成后由專門的部門運(yùn)營管理，減少了維護(hù)成本。在管理維護(hù)時，檢修人員可從同一節(jié)點(diǎn)井進(jìn)出，減少了節(jié)點(diǎn)井的數(shù)量，降低對地面景觀的影響。

2.4 提高城市環(huán)境的美觀度

纜線管廊將電力和通信兩種管線納入綜合管廊[4]，有效解決架空線入地的問題，消除城市的“蜘蛛網(wǎng)”，不僅滿足了市政服務(wù)和規(guī)劃道路紅線布置的需要，還大大減少了市政地下管線維護(hù)過程中對城市交通和市民生活的影響，對于緩解建設(shè)用地緊張、道路交通擁擠、改善城市環(huán)境有一定的作用。

2.5 更適用于中小城市建設(shè)

建設(shè)纜線管廊體現(xiàn)了“經(jīng)濟(jì)、適用、安全、合理”的原則。在同等的入廊規(guī)模，纜線管廊相對綜合管廊具有斷面尺寸小、埋深淺、結(jié)構(gòu)簡單，無通風(fēng)、消防等附屬設(shè)施，造價低、運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。在同等的資金水平下，建設(shè)纜線管廊的長度比建設(shè)綜合管廊長度更長，而且架空線路入地規(guī)模更大，更適用于干線規(guī)模較小、城建資金較少的中小城市建設(shè)及老舊城區(qū)電網(wǎng)改造[5]。

3 ??纜線管廊與傳統(tǒng)單埋管線的比較

3.1 纜線管廊的特點(diǎn)

一是一次性綜合投入，避免了重復(fù)開挖地面；二是集約利用地下空間資源，防災(zāi)性能好；三是統(tǒng)一管理，方便維修，減少管理成本[6]；四是減少了道路的桿柱及各工程管線的檢查井等，改善城市環(huán)境和容貌；五是相比傳統(tǒng)單埋管線造價較高。

3.2 傳統(tǒng)單埋管線的特點(diǎn)

一是敷設(shè)方便，節(jié)省材料和人工；二是造價較低；三是維護(hù)不便，維護(hù)過程中需把覆土挖開；四是防水、耐久性能差，使用年限低。

4 ??預(yù)制裝配式纜線管廊與現(xiàn)澆纜線管廊比較

4.1 預(yù)制裝配式纜線管廊

預(yù)制裝配式纜線管廊僅有縱向拼裝縫，構(gòu)件首先在工廠完成預(yù)制化，隨后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行吊裝，最后在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝施工，具體施工工藝流程如圖1所示。

圖1 預(yù)制裝配式纜線管廊施工工藝流程圖

預(yù)制裝配式纜線管廊具有以下特點(diǎn)：

第一，施工速度較快。預(yù)制裝配式纜線管廊建設(shè)把傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土的鋼筋、模板和澆筑養(yǎng)護(hù)等一系列工作都改在預(yù)制廠完成，較大程度縮短了現(xiàn)場施工時間。與室外作業(yè)相比，整節(jié)段的預(yù)制工作都在預(yù)制廠完成，鋼筋綁扎到位、保護(hù)層厚度均勻、混凝土振搗密實(shí)、養(yǎng)護(hù)充分，使綜合管廊的成品質(zhì)量得到最大限度的保證，外觀質(zhì)量也比現(xiàn)澆鋼筋混凝土好。

第二，對運(yùn)輸和吊裝的要求較高。纜線管廊的預(yù)制管節(jié)一般按3m預(yù)制，單節(jié)重量4t～7t，需使用吊車來實(shí)現(xiàn)管廊的順利拼裝。在場地受限的老舊城區(qū)，采用較小噸位的吊具也可滿足對管節(jié)的吊裝。

4.2 現(xiàn)澆纜線管廊

明挖現(xiàn)澆施工法為纜線管廊最常用的施工方法，具體施工工藝流程如圖2所示。

圖2 現(xiàn)澆纜線管廊施工工藝流程圖

現(xiàn)澆纜線管廊施工具有以下特點(diǎn)：

第一，適用于大面積作業(yè)，技術(shù)工藝成熟。可將整個工程分割為多個施工標(biāo)段進(jìn)行大面積作業(yè)，以便加快施工進(jìn)度。這種傳統(tǒng)施工方法技術(shù)工藝成熟，能保證施工質(zhì)量。

第二，鋼筋模板工作量較大。由于模板質(zhì)量或施工原因?qū)炷脸善吠庥^及內(nèi)在質(zhì)量影響較大，混凝土振搗不密實(shí)或養(yǎng)護(hù)不到位引起的結(jié)構(gòu)滲水情況較為嚴(yán)重，所以施工縫施工質(zhì)量不到位而引起的滲水情況比較普遍。

第三，對道路交通影響較大。對于新建道路，周邊用地基本開發(fā)強(qiáng)度小，管廊施工可采用直接放坡開挖的形式；對于已建道路，道路紅線較窄，周圍用地開發(fā)程度較強(qiáng)，若采用直接放坡開挖，不僅中斷道路交通，還影響周邊建筑的安全性。現(xiàn)澆施工需留支模空間，土方量增大，破壞周邊環(huán)境的完整性，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

第四，工期較長。現(xiàn)澆施工作業(yè)時間長，現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，需較長的混凝土養(yǎng)護(hù)增強(qiáng)時間。受工地現(xiàn)場條件的限制，且現(xiàn)場制作的混凝土抗?jié)B性能不如工廠內(nèi)制作的混凝土效果好，容易發(fā)生局部滲漏，涵管易出現(xiàn)施工裂縫，涵體側(cè)壁通裂等。

預(yù)制裝配式纜線管廊與現(xiàn)澆纜線管廊在施工方法、穩(wěn)定性、特點(diǎn)、施工工期等方面對比情況如表1所示。

表1 預(yù)制裝配式纜線管廊與現(xiàn)澆纜線管廊對比情況表

5 ??預(yù)制纜線管廊斷面對比

目前，預(yù)制纜線管廊斷面主要包括預(yù)制纜線管廊（管溝型式）、預(yù)制纜線管廊（蓋板涵型式）和預(yù)制疊合式纜線管廊3種，3種斷面如圖3所示。

圖3 3種預(yù)制纜線管廊斷面結(jié)構(gòu)圖

5.1 預(yù)制纜線管廊（管溝型式）

預(yù)制纜線管廊（管溝型式）包括預(yù)埋套管方式和預(yù)留孔洞后穿管方式兩種預(yù)制方式。預(yù)制纜線管廊（管溝型式）具有斷面較小、施工進(jìn)度快的特點(diǎn)，但在現(xiàn)場試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這兩種實(shí)施方式均存在較大的難度。在現(xiàn)階段，一是預(yù)埋套管方式不能有效保證接口無錯臺，容易影響后期的電纜入廊；二是預(yù)留孔洞后穿管方式存在穿管困難，由于PVC管不能進(jìn)行拖拉，只能用MPP管，造價較高；三是管廊預(yù)留孔數(shù)已定，后期不能進(jìn)行擴(kuò)容，適用范圍較為有限。因此，預(yù)制型纜線管廊（管溝型式）適用于老舊城區(qū)及施工場地等受限區(qū)域，布置位置一般在車行道。

5.2 預(yù)制纜線管廊（蓋板涵型式）

由于預(yù)制纜線管廊（蓋板涵型式）的斷面尺寸大，因此開挖占用的空間較大，而且其防水要求較高，導(dǎo)致后期維護(hù)成本高。另外，支架的耐久性問題突出，以至于后期更換支架困難，且電纜入廊也比較困難，造價相對于預(yù)制纜線管廊（管溝型式）、預(yù)制疊合式纜線管廊高。但其最大的優(yōu)點(diǎn)是后期有擴(kuò)容空間，適合長遠(yuǎn)規(guī)劃與發(fā)展。預(yù)制纜線管廊（蓋板涵型式）主要適用于新建道路及改擴(kuò)建道路路段，布置位置一般在后排綠地或人行道。

5.3 預(yù)制疊合式纜線管廊

預(yù)制疊合式纜線管廊有以下特點(diǎn)：一是斷面尺寸相對較小，由于疊合板小型化、安裝快，大大縮短了工期，且其耐久性好，后期維護(hù)成本低；二是施工期間對交通影響的時間短，對周邊環(huán)境影響較小；三是對施工水平要求高，易出現(xiàn)防水效果不佳的情況。預(yù)制疊合式纜線管廊主要適用于次干路及施工場地等受限區(qū)域，布置位置一般在后排綠地或人行道。

6 ??結(jié)語

在城市建設(shè)發(fā)展過程中，綜合考慮道路現(xiàn)狀、地下管線、建設(shè)規(guī)模及社會影響等方面，有必要進(jìn)行纜線管廊建設(shè)。建設(shè)纜線管廊具有可提升綜合管廊的完整性、有效保障管線的安全性、充分利用地下空間資源、提高城市環(huán)境的美觀度、更適用于中小城市建設(shè)等特點(diǎn)。因此，與傳統(tǒng)單埋管線相比，纜線管廊在地下空間利用、管理維護(hù)、改善城市容貌等方面更具優(yōu)勢。纜線管廊施工工法一般包括現(xiàn)澆纜線管廊和預(yù)制裝配式纜線管廊。其中，預(yù)制裝配式纜線管廊為國際主流的施工工法，具有施工方法簡單、施工費(fèi)用低、質(zhì)量高、建設(shè)周期短、對交通及周邊環(huán)境影響小等特點(diǎn)。通過對比預(yù)制纜線管廊斷面大小、是否可擴(kuò)容、對周邊影響以及造價等方面，因其適用的范圍不同，平面布置也有所區(qū)別，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。所以，建設(shè)預(yù)制裝配式纜線管廊對完善城市基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有較強(qiáng)的必要性。