城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术

2021-04-12

智能城市 2021年3期

（中铁城建集团有限公司总承包分公司，湖南长沙 410000）

1 提升城市地下综合管廊建设管理工作成效的相关措施

1.1 加快综合管廊建设管理立法工作

城市建设过程中，地下空间权属关系明确的区域，需要结合当前已有的地下空间建设管理制度，对地下空间的规划、联通进行有效管控，促进多种类型制度有效融合。针对城市地下综合管廊应积极推动相关的立法工作，明确管廊规划、管理、经营、使用等方面的权责、费用收取等事务。

1.2 扩大PPP建设管理模式应用范围

城市地下综合管廊选择何种建设模式受城市经济实力、区域政策支持、地方财政收入等因素的影响。对于财政收入水平较高的地区，可以采取相关部门全额出资的方式对城市地下综合管廊进行建设管理，若采用股份制合作模式进行建设管理，需要明确城市地下综合管廊的产权关系。PPP建设管理模式需要当地有关机构在政策、经济等方面的支持，结合各地城市地下综合管廊项目建设经验来看，PPP建设管理模式能够有效缓解财政短期资金压力，将各类合适的社会资本引入城市地下综合管廊建设管理工作中，并使其能够进入市场，受市场机制控制，提升整个项目的运作效率。

1.3 建设标准化运营管理机构或企业

城市地下综合管廊建设管理过程中采取公司化运作、物业化管理的模式可以通过相关机构或企业对城市地下综合管廊进行运营、维护，做好使用过程中各类突发事件的应急处理，保证城市地下综合管廊全生命周期的安全、平稳运行。各类专业化、标准化的运营管理机构或企业结合当前智能化系统进行运维管理，实现对城市地下综合管廊全生命周期的建设管理。

1.4 确立有偿使用的基本原则

城市地下综合管廊运营过程中会有多家单位、机构进行使用，在此过程中进行收费，采用有偿使用的方式进行处理，能够为城市地下综合管廊的建设管理提供资金。通过协商定价，建立科学、合理的市场价格机制，减少政府财政压力，以提升各个单位对城市地下综合管廊运营状况的关注程度。在实际协商过程中，针对各个垄断性较强的单位、机构，相关管理部门应结合实际情况，制定科学、合理的价格标准及收费方式，结合国家层面的制度，对实际运营、管理费用进行测算，确立有偿使用的各项基本原则，由物价部门提供满足市场要求的价格指导。

2 城市地下综合管廊建设关键技术介绍

2.1 设计关键技术介绍

2.1.1 管线收容

城市地下综合管廊中收容的管线，一般情况下包括电力、通信、给水、中水、压力污水、供热、供冷、燃气、垃圾收集等。其中，给水、电力、通信、中水管线日常运行过程中需要开展大量运维工作，相较于传统埋设方式，城市地下综合管廊能够有效提升其运维工作的经济性。雨污管线属重力流管线，在城市地下综合管廊进行规划设置时，需要考虑建设区域的纵坡影响，实际施工期间关注管廊的标高和竖向关系。对于燃气管线，将其归为城市地下综合管廊，能够提升其减灾、防灾能力，但由于其属易燃、易爆管线，须与各类电力管线、热力管线进行分别布设，多采用独立布设的方式进行处理。城市建设过程中会存在多种管线，应结合城市地下综合管廊实际情况、使用要求对各类管线进行收容，避免出现安全隐患，提升城市地下综合管廊运行安全性。

2.1.2 管廊埋深

对于城市地下空间，可以通过分层开发的方式进行处理，一般情况下综合管廊布设于0～15 m的浅层地下空间。城市地下综合管廊的覆土厚度应保证在2.4 m以上，管廊内部净空高不小于2.8 m，若不可避免与立体交叉道路、地铁、中小河流、永久性排水渠道以及其他地下构筑物出现交叉，应采取有效的施工措施，保证城市地下综合管廊能够从下方穿过。

2.1.3 横断面设计

城市地下综合管廊的断面有多种类型，一般较为常见的包括矩形、圆形、直墙拱形、马蹄形。城市地下综合管廊的断面选择受埋置深度、地形、地貌等地质条件以及实际的施工方法影响。对地处软土、浅埋地层的区域，若采用掘挖法施工，城市地下综合管廊可选择矩形断面，结合管廊规模选择单跨或多跨、单层或多层矩形断面，实现对管线布置、空间分隔工作的处理。若综合管廊覆土厚度超过6～8 m，一般采用暗挖式施工，此时地下综合管廊断面可以选择拱形或马蹄形。若地下综合管廊需要穿越江河、铁路或其他地下构筑物，同时明挖法施工难度较大，可以采用圆形盾构隧道形式进行施工，将地下综合管廊的圆形断面进行合理分隔，以便进行管线敷设。

2.1.4 交叉处设计介绍

城市地下综合管廊交叉处的设计处理须重点关注，特别是在道路相交口及其周边一定距离内应设置相应的出线井，便于为各类管线提供衔接路径，充分发挥城市地下综合管廊网络系统功能。常见的交叉处主要包括管线进出节点、综合管廊相交节点、监控中心进出节点等。

2.1.5 抗震设计介绍

城市地下综合管廊收纳了多种管线，在地震等灾害冲击下若不能有效防护，造成城市系统瘫痪。因此，其抗震设计须根据标准规范要求，按照相应的建筑抗震等级进行设计。通过提高构造措施，保证城市地下综合管廊抗震性能，满足国家现行标准规范要求。

2.2 施工关键技术介绍

2.2.1 明挖预制拼装施工介绍

明挖预制拼装法具有建设工期短、整体性好、断面易变化的特点，是城市地下综合管廊较为先进的施工方式。实际施工前，需要在预制厂进行管廊构件制作，使用相应设备将其运至现场后进行吊装。在实际作业过程中技术要求高、工程造价高。针对寒冷地区，受限于施工的实际工期，须选择这种方式进行处理。明挖预制拼装施工利用装配整体式混凝土技术，将城市地下综合管廊各部分预制、叠合构件提前制作、连接、安装，能够有效解决寒冷区域的城市地下综合管廊建设工期问题。

2.2.2 明挖现浇施工介绍

明挖现浇施工适用于场地开阔的区域，采用这种方式施工的城市地下综合管廊对周边环境的影响较小，且施工效率较高，但施工过程中会大面积破坏地表，需要采取有效措施进行排水、维护，工程整体造价较低，可以与其他市政工程进行整合建设。明挖现浇施工过程中基坑的开挖土方量受管廊体积的影响，各类边坡须积极进行支护，确保整个施工过程的安全。当基坑地基处理完成后，需要对地基进行处理，提升管廊基础强度及底部防水效果。明挖现浇施工中底板钢筋绑扎、模板安装是主体施工的第一道工序，因此，须保证钢筋绑扎及模板安装严格依照标准。底板混凝土浇筑即开始建设城市地下综合管廊主体，管廊侧墙与顶板钢筋绑扎、模板安装必须精准，混凝土廊体浇筑、养护须保证严格依照规范进行建设。

2.2.3 浅埋暗挖施工介绍

浅埋暗挖施工的方法机械化程度低，但其对于城市地下管线的影响较小，综合管廊的断面可以做成圆形、马蹄形、矩形、多跨联拱等多种方式。这种施工方法的适应性较强，能够结合建设区域实际的水文地质条件进行工艺、参数的调整，实际施工过程中产生的噪声相对较小，能够适应新老城区的建设、改造。但暗挖施工方法的难度较大，实际施工周期较长，投资控制难度较高，需要慎重进行选择。

2.2.4 盾构施工介绍

盾构法自动化程度、施工效率均较高，可以实现一次成洞的目标，且实际施工过程中不受环境、气候影响，在开挖过程中能够有效控制地面沉降，减少城市地下综合管廊建设期间对周围环境、交通的影响，特别适用于繁华的城区。城市地下综合管廊采用盾构法施工其断面结构主要为圆形，为改善这种状况，相关企业已经研发了超大截面矩形盾构，改善城市地下综合管廊圆形断面分舱空间利用率低的问题，超大截面矩形盾构可有效减少城市地下综合管廊埋深，减少施工干扰。

2.2.5 顶管施工介绍

地下综合管廊顶管施工主要采用边顶进、边开挖、边接长管段的方式进行操作。顶管法施工不进行开挖地面工作，不影响管道的段差变形，不需要进行拆迁，不会破坏地表建筑、环境，实际施工周期短、效率高、安全性高、综合成本低，适用于大中型管径非开挖铺设。其作为一种不开挖或少开挖的管道埋设施工技术主要在工作坑内施工，借助主顶油缸、管道间、中继间等顶进设备将管道按设计坡度顶入土中，第一节管道顶入土层后，再下第二节继续顶进，最后将土方清理干净即可。工具管或掘进机自工作坑穿越土层逐步推进至接收坑，管道随工具管或掘进机埋设在两坑之间。顶管施工技术能穿越路桥、山河、海峡及各类地表建筑，采用该技术能节约大笔拆迁费用，减少环境污染及道路堵塞，具有良好的社会效益、经济效益。