综合管廊和地铁同步建设技术可行性分析
2017-07-18彭世兴
彭世兴
(福州轨道交通设计院有限公司 福建福州 350001)
综合管廊和地铁同步建设技术可行性分析
彭世兴
(福州轨道交通设计院有限公司 福建福州 350001)
在各大城市普及建设综合管廊的大环境下,为避免道路的重复开挖,考虑综合管廊和地铁的同步建设,同步建设的方式多种多样,各有优劣,应根据实际情况因地制宜地选择合适的方式。文章以福州4、5号线地铁为例,讨论同步建设的技术可行性。
综合管廊;地铁;同步建设
1 概述
为了拉动投资、提升基础设施水平、持续改善民生,综合管廊得到了中央的高度重视。
综合管廊,又称为共同沟,建于地下,用于容纳两种及以上的市政管线,设有专门的检修口、吊装口和监测系统等,实行“统一规划、统一建设、统一管理”,以做到地下空间的综合利用和资源的共享[1]。
随着城市的发展建设,为了避免在施工和维护管道时,道路的反复开挖以及保护管道,使其免受土壤及地下水的腐蚀,延长其使用寿命,综合管廊建设得到大力的推进,但与发达国家相比,我国的综合管廊建设还在起步阶段。
地铁,是一个城市的生命线,它将城市各个区域的距离拉近,大大降低了居民出行的时间成本,提高了出行频率和出行效率。
综合管廊和地铁均是地下工程,它们在建设中都涉及到市政管线的搬迁,明挖区域的破路以及围挡等。2015年5月国务院办公厅在《关于推进城市地下管线建设管理的指导意见》中明确指出,要加大政府投入,积极引导地下综合管廊建设,并在36个大中型城市开展地下综合管廊试点,福州成为其中之一。
2016年8月,福州市城乡建设委员会(下称建委)提出沿即将开工的4、5号线一期部分区段同步建设地下综合管廊。4、5号线一期工程均为地下车站,经过已建城区,分别在洪塘路站和螺洲镇站两条线路交汇,形成一个闭合的环路。为了避免道路的重复开发施工,建议在此闭合环路施工时,沿线同步设计、建设综合管廊。
城市中主要的市政管线有污水管、雨水管、给水管、中水管、热水管、电力电缆、通信、广播电视、燃气等。对于入廊管道的选择,要做充分的分析与论证,其中考虑因素包括:综合管廊的内部空间布置局限性,管廊走向标高,市政各管道主管单位的需求,入廊安全性等。
众多市政管线中,给水、中水、热水、电力电缆、通信、广播电视等管线因不受敷设深度标高等因素的影响,在管线主管部门应允的情况下,均可较为容易的纳入综合管廊。而燃气管道是否入廊则要综合考虑其安全性与入廊带来成本的增加。燃气管道的安全问题主要体现在一旦泄露极易发生火灾、爆炸、中毒等事故。若燃气入廊则需要单独成舱,并且燃气舱内的设备要提高防爆等级,且舱内应设置可燃气体探测警报系统等一系列安全辅助设施,增加了建设成本。若燃气不入廊,直埋敷设,当管道泄漏时,气体会发散到空气中,不会聚积,大大降低了爆炸及中毒的可能性。但是,直埋的燃气管道在维护时较为困难,不便管理,且当其他市政管线施工时可能影响其安全。故,燃气管道是否入廊建议视情况而定,量力而行。
污水及雨水管道均为重力流,其制约了管廊的走向以及标高。当雨、污水管道的坡度走向与道路相近时,可考虑在局部埋深合适处将这两类管道纳入管廊。雨水入廊的方式可采用在管廊内敷设雨水管道或利用单独的舱体做为雨水箱涵。雨水单独成舱的管廊可以较好地防止雨水的倒灌以及降低倒灌后对其他舱室的影响,同时雨水舱的底部容积可以作为雨水调蓄池,做到海绵城市与综合管廊的结合[2]。但不论是雨水单独成舱还是雨水管道进舱,都会很大程度地增加管廊体积。
2 综合管廊与地铁的施工方式
综合管廊的施工方式以明挖为主,盾构等其它暗挖方式也可用于管廊建设[1]。
明挖法综合管廊分布在道路的上层部分,管廊顶部预留2m~3m的覆土。该工法适用于新建的园区或者扩建的道路等空旷的区域,与道路的施工同期同步进行。明挖法综合管廊以矩形断面为主,矩形断面建设成本低,空间利用率高。
盾构法等暗挖工法适用于老城区和埋深较深的综合管廊。此类工法施工的管廊以圆形断面为主。同一片区的综合管廊,一般采用相同的施工工法。
地铁的施工工法与管廊相同也分为明挖和暗挖。地铁车站范围采用的是明挖施工方式,车站之间的区间以盾构法为主。
不论采用的是明挖式管廊,还是暗挖盾构式管廊,地铁和管廊均会有施工工法相同的区域,这使得综合管廊和地铁同步施工在理论上具有可行性。
3 综合管廊和地铁同步建设的讨论
福州地铁4、5号线在福州形成一个闭环,经过的地区有福州繁华的老城区杨桥路和前横路一带,以及新兴的金山浦上商业区,还有尚未开发仍是城乡的义序片区。经过的区域多种多样,市政建设、可供施工管廊与地铁的场地条件也千差万别。以下,将分两种不同类型的区域来讨论管廊与地铁同步建设的可能性。
3.1 新建城区
此处新建城区指的是尚未开发,按照规划将会进行大规模重新建设的区域,相对于4、5号线来说即义序片区。此类区域由于规划的市政道路仍未建设,管廊采用的为明挖法施工,在道路施工时,先行开挖敷设。地铁车站的开挖施工与此区域的管廊施工工法相同,具有很好的同步建设条件。
新建城区的地铁和综合管廊同步建设的结合方式多变,可根据实际情况在满足规范的前提下自由设计。以下两种结合方式可供参考:
(1)车站埋深不变,与管廊相交的人行通道竖向下压,埋深增加约1.5m(具体埋深视情况而定),管廊从人行通道上方通过地铁站点,如图1所示[3]。
(2)在经过地铁站点的区域,综合管廊通过绕行,避开与道路红线内的地铁站点,如图2所示[3]。
图1 综合管廊绕过车站出入口
图2 综合管廊从车站出入口上方通过,局部压低出入口标高
以上两种同步建设方式,管廊和地铁均可共用施工场地、施工器械,并由同一施工单位完成建设。可见在新建城区,管廊和地铁的同步建设是完全可行的。
3.2 已建城区
已建城区指的是4、5号线中的杨桥路等老城区以及浦上商业区等已经建成的区域,此类区域道路下市政管线众多,各类管线纵横交错,局部历史久远的地区管线资料已经缺失。已建城区特别是老城区的道路相对窄小,地下空间较为局限,建设了地铁后,可供综合管廊使用的空间更为有限。基此,明挖法管廊的施工工法并不适用于已建城区。
盾构法等暗挖工法更为适合于已建城区。盾构法施工管廊,可以增加管廊的埋设深度,减少对地下已有管线的影响,局部地下空间局促的地方可以和地铁区间上下重叠。地铁区间的施工工法与盾构管廊一致,且若综合管廊采用圆形断面,尺寸与区间断面相同,则不仅可以地铁区间共用施工场地,还可共用盾构设备,预制管片模具等,可节省建设成本。
4 结论
综上所述,地铁和综合管廊的同步建设在施工工法和空间布置上是合理可行的。
在福州地铁4、5号线的建设中,新城区建议采取明挖式的综合管廊,在地铁车站区域同步建设,且平面上将管廊和地铁平铺开来,尽量做到不交叉;在老城区,优先考虑盾构式的综合管廊,和地铁区间同步建设,平面和竖向上合理布置,减少相互之间的影响。
[1] GB 50838-2015 城市综合管廊工程技术规范[S].北京:中国计划出版社,2015.
[2] 张国钟.雨水管渠入廊设计要点探讨[J].中国市政工程,2016(02):56-59,116-117.
[3] 杨峰.城市地下市政综合管廊施工方法初步探讨与分析[J].安徽建筑,2016(03):88-91.
Consideration on the technical feasibility of the simultaneous construction of the utility tunnel and subway
PENGShixing
(Fuzhou Rail Transit Design Institute Co.,Ltd,Fuzhou 350001)
The utility tunnel is about to be constructed in major cites in China.In order to avoid repeated excavation of the road, the simultaneous construction of the utility tunnel and subway is under consider.The methods of simultaneous construction are varied and imperfect, should be chosen and adjusted according to the local conditions by their advantages and disadvantages.In this paper, take the Fuzhou Metro Line 4,5 as an example, to discuss the technical feasibility of simultaneous construction.
Utility tunnel; Subway; Simultaneous construction
彭世兴(1985.3- ),男,工程师。
E-mail:76870947@qq.com
2017-03-24
TU990.3
A
1004-6135(2017)07-0164-03