某市综合管廊随地铁协同设计与关键技术分析

巩师俞

（北京城建设计发展集团股份有限公司，北京100037）

0 引言

随着我国城市化进程的不断加快[1]，建造具有稳定、环保和高水平管理的地下综合管廊[2]显得越来越重要。尤其位于城市配套服务建设核心区，结合轨道交通建设的项目，势必会成为新城区建设地下综合管廊的典型范例。当综合管廊结合以上项目整合建设时，其综合建设成本最低、综合效益最为显著。

1 工程概况

某综合管廊位于某市新建经济开发区，类型为干支混合管廊，全长4.3 km，沿市政主干道敷设。与城市地铁线在市政主干路下平行敷设，途经3 处地铁站。

管廊全线设置进风节点13 处、排风节点12 处、出现支（缆）廊11 处，管廊设置在通港大路北侧绿地下，所有出地面的风亭、出入口均设在绿地内。该道路、综合管廊、地铁线、地下管线均为新建项目。

2 管廊随地铁线协同设计与关键技术分析

由于本项目规模较大，本文仅以其中一个车站、区间、未入廊管线位置为例，对管廊设计方案进行分析。

2.1 综合管廊与地铁站协同设计中的关键技术研究

经过多轮的研究与论证后，本项目综合管廊与地铁站最终确定的设计方案如下所述。

2.1.1 综合管廊与地铁站出入口协同设计

如图1 所示，在综合管廊与地铁站出入口竖向交叉位置，控制好出入口标高，利用出入口上部空间，将综合管廊置于出入口之上，采用两者贴建的结构形式，综合管廊埋深1.80 m，协同设计，一次开挖，同期施工。

图1 管廊与地铁站出入口位置关系图

与综合管廊置于出入口之下相比，该方案有着开挖较少，管廊覆土合理的优点；与综合管廊绕行方案相比，该方案不出红线，可避免管廊绕行征地问题。

该方案强调综合管廊与出入口的“协同设计”理念，在设计过程中摒弃“独立设计，各持己见”的片面设计思路，将两者作为统一整体来考虑。该方案也同时强调“同期施工”的重要性，较分期施工而言，同期施工不但避免反复开挖造成的投资浪费，还可以消除后建者对已建者可能造成破坏的风险，从而大大降低施工难度。

2.1.2 综合管廊与地铁站主体结构协同设计

在十字路口处，根据规划与周边对基础设施需求，需将综合管廊内的电力、通信、热力、给水等管道敷设到马路对面，与服务周边地块的管线接驳。因此会涉及到管线穿越地铁站主体结构的问题。本项目采用分支管廊的形式，将综合管廊内的管线引送至马路对面，从而满足周边地块使用要求。设计过程中，控制好地铁站主体结构的埋深，根据地铁站埋深和管廊出线容量，对分支管廊的断面合理排布，设计为分支管廊上跨地铁站主体结构、两者贴建的形式，分支管廊埋深为1.80 m（图2）。该方案依旧强调“协同设计，一次开挖，同期施工”。

图2 管廊与地铁站位置关系图

采用分支管廊代替直埋出线的优点在于：利于管线的集中管理，避免马路拉链[3]，后期维护中管廊与地铁站互不影响，可避免直埋管线开挖对路面和地铁站主体结构造成的破坏隐患。

2.1.3 综合管廊与地铁站贴建和共构的分析与选择

本项目采用的是两者贴建形式，并未采用管廊底板与车站顶板共构形式。主要原因在于后期的运营与维护的界面划分，由于综合管廊和地铁权属部门不同， 此段共构结构板的产权界面也较为模糊，由于管廊和地铁的功能差别，会导致该共构范围管理维护标准和模式有所差异，容易产生产权纠纷。另外，运营期间廊内管道增容和更换过程中，底板管道基础的改扩建，也有可能对该结构板造成破坏。因此，综合考虑，采用贴建形式，即保证了整体方案的合理性，又满足了后期运营维护的要求。

2.2 综合管廊与地铁区间段协同设计中的关键技术研究

如图3 所示（方案1），地铁区间采用盾构形式，位于道路下方约15 m 深度处，综合管廊位于道路外侧绿化带内，埋深约3.0 m，采用明挖方式。两者空间条件较好，管廊与地铁区间净距也远大于规范规定数值[4]，两者互不影响。因此综合管廊在区间段受较少外部因素的制约，可根据入廊管线容量进行最合理的标准断面及纵向埋深的设计，设计方式及施工时序较为灵活。

图3 管廊与地铁区间位置关系方案1

如图4 所示（方案2）：将综合管廊设置在道路中间，与地铁区间成“品”字形排列，该方案将综合管廊设置在道路范围内，设计过程中结构专业需要考虑过车荷载的因素，因此与方案1 相比，管廊结构墙体较厚，会带来管廊建设投资的增加。综合管廊在经过地铁站位置时，两者之间在竖向上会发生打架问题，解决办法为综合管廊在地铁站前绕行，通过地铁站前后恢复“品”字形排列，但该办法会使综合管廊由道路的中间移至左侧或右侧，会占据道路大部分地下空间，可能会出线与市政雨污水管道间的竖向打架问题。且绕行次数过多也会影响管廊内部管道的敷设方案。经上述分析，本项目采用方案1。

图4 管廊与地铁区间位置关系方案2

2.3 综合管廊与地下其他管道协同设计中的关键技术研究

如图5 所示，本项目未入廊的管线有燃气、污水和雨水，其中污水和雨水管径较大，为重力流管道。若只考虑分支管廊的设计，则有可能会将雨污水的排水路径切断，造成雨污水无处可排的困境。因此，综合管廊与地下管线的协同设计也显得尤为重要，所以在可行的条件下，按管线避让原则[5]，在平面和竖向上合理避让雨污水管道，使地下管线与构筑物统筹布置，该方案中，雨污水和燃气管道的施工时序可根据建设需要灵活安排。

图5 管廊与直埋管道位置关系图

3 结论

（1）利用出入口上部空间，将综合管廊置于出入口之上，采用两者贴建的结构形式，可避免管廊下置和管廊绕行两种方案带来的开挖量大和征地问题。

（2）采用分支管廊上跨地铁站主体结构、两者贴建的形式，利于管线的集中管理，避免马路拉链，后期维护中管廊与地铁站互不影响，可避免直埋管线开挖对路面和地铁站主体结构造成的破坏隐患。

（3）在综合管廊与地铁站接合的形式上，采用贴建代替共构的结构形式，不但能保证整体方案的合理性，还有利于后期不同权属部门的运营维护，避免产权纠纷。

（4）对各种地下管线、地铁区间等统筹考虑，合理布置，各归其位，达到了释放地下空间，避免马路拉链的目的，同时也体现了基础建设的可持续发展理念。

（5）在综合管廊随轨建设项目中，地下管道和构筑物繁多、管廊和地铁近期建设和远期预留等因素的存在，大大增加了项目实施的难度，在这种客观情况下，在设计中需摒弃“独立设计，各持己见”的片面设计理念，执行“协同设计”的理念显得尤为重要。