浅谈城市综合管廊建设的思考

浅谈城市综合管廊建设的思考摘要：介绍了城市综合管廊的概念和我国综合管廊建设的背景，就建设城市综合管廊的必要性进行了分析，阐述了综合管廊建设的特点，并提出了建设综合管廊急需解决的问题，从而制定出行之有效的实施方案，合理规划综合管廊，为今后的综合管廊建设提供参考。国外大城市在建设中已普遍采用地下综合管廊、地下污水处理厂、地下电厂以及其他一些城市防灾设施。其总趋势是将有碍城市景观与城市环境的各种城市基础设施全部地下化。地下空间利用规划是以地铁规划和市政基础设施规划为最先。在国外，铺设地下综合管廊是综合利用地下空间的一种手段和开端。某些发达国家已实现了将市政设施的地下供、排水管网发展到地下大型供水系统，地下大型能源供应系统，地下大型排水及污水处理系统，地下生活垃圾的清除、处理和回收系统，与地下轨道交通和地下街、地下城相结合，构成了一个完整的地下空间综合利用系统。从我国目前城市发展的现代化水平看，各地政府大力提倡开发地下空间，用来缓解城市日益增长的土地资源紧缺的问题。城市综合管廊作为城市的“生命线”，首当其冲被地方政府作为地下空间利用的有效措施。建设综合管廊已成为一种发展趋势，已在多地区提出规划建设相当规模的地下综合管廊项目，从而彻底解决“拉链路”问题，创造可观的社会效益和环境效益。一、城市综合管廊概述城市综合管廊也称综合管廊，即在地下建造集约化隧道，集电力、通信、燃气、给水、中水等两种及两种以上的市政管线于一体，同时设置专门的检修口、吊装口和监测控制系统。地下综合管廊通过统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下，用于铺设市政公用管线，其包括干线综合管廊、支线综合管廊和电缆沟。其中干线综合管廊一般设置于机动车道或道路中央下方，采用独立分舱敷设主干管线的综合管廊，不服务于终端用户；支线综合管廊一般设置在道路两侧或单侧，采用单舱或双舱敷设配给管线，直接服务于临近地块终端用户的综合管廊；电缆沟是封闭式不通行、盖板可开启的电缆构筑物。地下综合管廊按施工方法划分为暗挖法综合管廊、明挖法综合管廊和预制拼装综合管廊[1]。暗挖法综合管廊一般适合于城市中心区或深层地下空间中的综合管廊建设；明挖一般分布在道路的浅层空间；预制拼装则适合于新城新区或类似硅谷、中关村等的现代化工业园区，城市中的大型会展中心等现代的城市新型功能区。综合管廊的构成包括管廊本体、标准断面、管廊支线、管线接头井、附设物件、进出人孔、搬运检修口（投料口）、换气口（管廊内设温、湿度调节仪）、有害气体排出口、自然及强制换气口、附属设施（排水、换气、照明设施）以及防灾安全设施。城市综合管廊作为城市“生命线”，对地下管线设施的保护作用尤其明显，提升了城市供给的安全性；集约化的设计理念有效地利用了道路下的空间，节约了地下空间资源，也杜绝了各专业管线分别不定期开挖，对道路通行和周边环境造成的影响，彻底解决了“拉链路”问题，产生了明显的社会效益和环境效益；同时，地下综合管廊也可结合人防工程作为城市基础设施一并考虑[2]。二、综合管廊建设的必要性2.1道路反复施工影响交通传统的道路工程建设流程通常是先进行道路主体施工，随后进行其他管道工程施工。在后期管道施工过程中往往需要对原道路进行一定的围挡，阻碍交通通畅。对于一些道路工程已经完善的老城区，管道工程规划滞后于工程技术发展，对于一些后期建设管道(如中水管、直饮水管、天然气管等)由于路由紧张，需埋设在车行道下，施工时会造成道路断交。另外，车行道下一些已建管道维修时也需要对道路进行破除。在车流量密集，城市拥堵现象严重的今天，占道施工会对人民出行造成极大影响，也会给城市造成一定的负面影响，大幅降低城市宜居性[3]。2.2管线敷设混乱难以管理我国的历史条件决定着我国工程技术在发展过程中存在着许多不可避免的问题。由于我国工业起步较晚，早起工程技术水平不高，在工程建设和规划方面存在着工程资料不齐全，缺乏整体规划的问题。这就直接导致了我国地下管道敷设混乱，许多管线在施工时由于技术和管理水平低下而未能按照规划设计施工。在多重因素的作用下，使得地下管道工程错综复杂，后期施工和维护困难，经常会因基础资料不齐全而导致施工过程中将现状管道损坏，严重影响周边居民及工矿企业的生产生活。2.3管道老化维修困难改革开放已经走过30多个年头，我国基础设施建设也在这30年中迅猛发展。随着时间的推移，许多地下管道工程已经出现老化损坏的现象。经济的快速发展也使得城市人口在短时间内大幅增加，管道负荷快速加重，有些地区已经出现了管道负荷不足的现象。但我国管道工程基本上都采用直埋方式敷设，后期维修及改扩建不仅涉及管道工程，同时还需要涉及道路工程、绿化工程等相关工程，手续复杂，浪费严重，严重制约着基础设施的发展与建设。2.4地下空间亦趋紧张在我国经济发展的同时，我国工程技术水平也在不断发展，人民生活水平不断提高，这就对基础设施建设有着更多的要求。随着轨道交通的快速发展，中水、直饮水等新型管线不断敷设，直接导致地下空间严重不足，制约着城化的发展，这就需要有一个更加集中的方式来统筹建设各种管道，实现线下空间的高效利用。三、综合管廊建设的特点基于诸多现实问题，综合管廊的建设迫在眉睫。但我国正处在经济发展转型期，面对着经济下行、产业结构调整等重大问题，对综合管廊建设不能采用原有的粗犷式工程建设模式进行。3.1更加合理规划综合管廊综合管廊的规划要站在一个新高度认真考虑，从全局出发，充分结合新常态下的现实特点，因地制宜的制定具有地方特色，符合地方实际情况的科学规划方案。例如对于一些地势高低起伏，排水系统清晰的区域，综合管廊设计可以与排水管涵相结合，将能源管线、给水管线与排水管线合建，按照地势起伏合理划分排水系统，不仅能够增大排水系统负荷，还能够实现其他管线入廊，并且能够解决管廊本身排水问题，经济合理[4]。而在一些地势相对平坦的地区，排水管线则需要单独建设，这样可以有效避免因排水管线坡度变化而导致管廊整体的高程降低，有效减少土方作业，进而减少工程投资。在管廊布置方面，应将管廊布置在城市主要道路下方，这样可以减少因管道维修与建设引起的占道施工问题，有效避免城市道路拥堵发生，使城市更加宜居[5]。3.2更加经济建设综合管廊在新常态下，对基础建设投资需要更加行之有效，强调专项资金的利用率与回报率。体现在综合管廊建设方面来说，主要分为以下几个方面:（1）要综合考量综合管廊建设的必要性，对于一些规划合理，设施完善的区域，可以暂缓实施综合管廊建设。（2）规划设计充分考虑管廊运行成本，有些区域中管线复杂，存在多种能源、工业管线，如将这些管线都放入综合管廊内，会造成管廊分舱过多，运行管理成本高等问题，因此需要将一些管线架空或直埋敷设。（3）管廊建设充分考虑施工成本，在新常态下工程建设更加要求节能、高效与经济，在管廊建设时应尽量采用如盾构法等新技术，新方法，在提高建设施工安全性的同时，有效降低管廊基建成本，提高基础建设资金的利用率。3.3更加科学管理综合管廊综合管廊的后期维护与管理有着十分重要的意义，管廊的科学管理，有效利用，可以实现综合管廊的健康经济循环。在新常态下，资金流转有着重要意义，基础设施建设不仅需要具备其社会价值，还要体现出经济价值的存在。综合管廊建成后，后期管线入廊需要收取合理的建设费用与后期维护费用，并有相关政策法规扶持，使原规划管线顺利入廊，避免出现管廊空置管线依旧直埋的现象。同时，管廊的后期运行管理也需要专业高效，运行部门需要具备很强的专业素质，能及时处理管廊运行过程中出现的故障，同时能科学有效的对管廊中的设备设施进行日常维护，保证管廊的高效运转，解除管廊中管道所属单位对运行维护的后顾之忧。四、综合管廊建设存在的问题4.1综合管廊建设周期长，短期内效果不明显综合管廊建设投资巨大，施工程序复杂，因此在短时间内难以实现区域内管廊规划。随着我国经济下行压力的不断增加，基础设施建设资金投资也相应减少，加之综合管廊建设工期较长，这就使综合管廊的功能不能在短期内发挥。而在管廊建设的同时，其他基础设施建设也在进行中，这就存在许多管线需要在直埋几年内二次建设的可能，增加了管线建设单位投资，造成不必要的浪费。同时，由于综合管廊未形成一定规模时，难以体现其便利性，且运行人员使用率低，人工成本相对偏高。这些问题在新常态中将会体现的尤为明显，进而可能进一步制约综合管廊资金回收状况，阻碍综合管廊健康发展。4.2综合管廊竖向空间大，与其他设施冲突综合管廊是在最近几年快速发展起来的，而在这之前许多区域已经有了较为完善的竖向规划设计，为管廊预留的空间十分有限。在一些地铁发达地区，尤其是地势较为平坦，且区域内水系较少的区域，由于雨水管道排出口较少，管道流量大，使得管道管径很大，埋深也较深，导致其地下空间十分紧张。而综合管廊设计时既要避开地铁、地道等地下轨道交通设施，又要与排水管道等直埋管道做好竖向协调，增加了综合管廊建设的难度。此外，综合管廊设计时还可能与一些建筑物的地下空间以及道路基础相冲突，造成建筑物与道路的不均匀沉降等隐患。4.3综合管廊建设复杂，对施工要求高综合管廊建设属于地下工程，其埋深大、结构复杂也对施工提出了较高的要求。对于一些规划区域，综合管廊建设可以采用支撑明开的方式实施，但是由于基坑较深，往往存在着许多不良地质，给施工造成一定难度。对于建成区的管廊建设，为减少对交通工程的影响，通常采用非明开施工来实施，而管廊在设计时通常是接近方形的异形结构，不能采用方便快捷的盾构法、顶进法进行施工，增加了施工难度，也相应延长了施工工期。同时管廊建设还需要考虑对周围建筑物的影响，施工危险大，对施工人员素质要求高，能够胜任的施工单位有限，影响建设进度。五、推进综合管廊建设发展的思考与建议5.1强调规划先行要改变以往城市建设“重建设、轻管理”的局面，按照“先规划、后建设”的原则，在地下管线普查的基础上，统筹各类管线实际发展需要，强调规划先行，加强地下空间的规划控制和引领作用[6]。5.1.1加强地下空间总控遵照“０～６０ｍ”地下空间的总控要求，统筹考虑人防空间、地铁、地下隧道、综合管廊、地下车行系统、地下车库、地下商业街等各类城市地下设施的建设，满足各类城市地下空间开发活动的需求，并做好适当的规划预留。5.1.2结合需求，因地制宜，规划好综合管廊总布局根据城市发展的多样性，做好以下几方面管廊布局。一是结合城市新区、各类园区、开发区建设开展地下综合管廊；二是结合老旧城区改造、道路改造，统筹安排地下综合管廊；三是结合轨道交通和地下综合体开发，同步建设地下综合管廊；四是结合既有地面城市电网、通信网络等架空线入地工程，同步建设地下综合管廊。5.1.3做好规划衔接目前地下综合管廊建设全面展开，有些建设已超前于规划。对于新建区域要加强综合管廊专项规划的制定，对于已建成区规划要及时跟进，与现有管线实际状况及规划结合，调整制定综合管廊专项规划。避免出现综合管廊建设与其他规划衔接不上，与既有线衔接不上，与管理政策衔接不上，建设完成了而运行不起来等问题。确保综合管廊建设中规划的指导作用。5.2加强技术创新研究BIM技术、预制装配式施工技术、盾构施工技术、基于ＧＩＳ的信息化平台技术、绿色节能技术和标准化体系建设在综合管廊的推广应用，将大幅提高综合管廊设计、施工、运维的质量和效率。5.2.1加强标准化建设标准化有利于稳定和提高设计、产品、施工和运营管理的质量，是实现科学管理，提高管理效率的基础。综合管廊标准化包括设计、产品和施工的标准化，其中设计标准化可从总体设计、结构工程、专业管线、附属设施等四个方面开展。5.2.2发挥BIM技术的优势BIM技术是通过三维立体展示方式，在设计、施工及运营管理全过程中全方位模拟地下综合管廊，并通过方案模拟、深化设计、管线综合、资源配置、进度优化和虚拟漫游等，大幅提高设计、施工和运维的质量和效率，从而实现经济和工期效益。5.2.3加快智慧管廊技术研究和应用以地理信息系统为基础，将监控与报警各个分离的子系统有机地集成在一个相互关联、统一和协调的系统之中，以形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统，实现信息及时