综合管廊特殊节点及特殊断面处置的探讨
2021-06-24周晴
周 晴
(广西城乡规划设计院,广西 南宁 530023)
1 概述
随着社会经济的发展及开发建设水平的提高,道路下的市政管线也日益复杂。地下管线是保证城市生存和可持续发展的支撑体系,为社会提供必不可少的物质运营条件。随着社会经济的不断增长,新的形势必将对城市供排水、电力、通讯等基础设施提出更高的要求。因此,全国各地不少城市专门成立管线运营管理部门,着力于科学管理,合理利用地下空间资源,综合规划各类市政管线设施,建设综合管廊,提高基础设施综合承载力,发挥其社会效益[1]。
综合管廊也叫综合管沟、共同沟,是指可以容纳两种或两种以上市政公用设施管线(包括给水、中水、热力、电力、电信、雨水、污水等)的一种集约化、集成化的市政公用基础设施。综合管廊可实现统一的规划、设计、建设、养修和管理,相比传统直埋管线,改变了各种管道各自建设、各自管理,甚至存在交织矛盾的现象。近年来,全国不少城市已陆陆续续在新区和老城区建设有一批综合管廊工程,综合管廊已成为城市基础设施建设的重要组成部分。
2 实践中综合管廊的特殊节点及断面
GB 50838—2015城市综合管廊工程技术规范规定[2]:综合管廊的每个舱室应设置人员出入口、逃生口、投料口、进排风口等节点。在众多项目的实践中,因实际情况的限制,出现不少综合管廊必须特殊处置的特殊节点、特殊断面,本文拟根据多个实际工程中遇到特殊情况进行特殊处置的做法与同行进行讨论,以利积累经验,日后应用到更多同类工程中。
2.1 常开式防火门
根据规范,综合管廊按不大于200 m设置一个防火分区。防火分区采用防火墙、防火门、防火包等防火设施分隔而成,能在一定时间内防止火灾向其余部分蔓延的空间单元。防火墙为不燃烧体,耐火极限不低于3 h。防火门为甲级钢质防火门,耐火极限不低于1.2 h。每个防火分区通常采用常闭式防火门分隔,以保证发生火灾时热量、烟雾不至于扩散至其他防火分区。
但是实际工程中,可能出现一种情况,防火分区隔墙的设置位置刚好位于路口范围或者河道范围,无法设置通风井,如果设置常闭式防火门,平时则无法通风。故该处只能考虑设置常开式防火门,常开防火门应能在火灾时自行关闭,由防火门释放开关控制,并应具有信号反馈的功能,并设置1套防火门监控模块,防火门的开启、关闭及故障状态信号通过防火门监控模块反馈至防火门监控器。
需要注意的是,常开式防火门不能连续设置,否则,发生火灾后两个常开式防火门之间的防火分区无法实现机械排烟通风。常开式防火门设置场景示意图如图1所示。
2.2 特殊通风井的设置
综合管廊基本按照每个防火分区设置一对通风井,主要作用为综合管廊内消防排烟和正常使用时通风换气。管廊的通风可采用纵向式机械通风、竖向式机械通风以及混合式机械通风。纵向式通风主要采用轴流风机挂在管廊顶进行推流,进风井和排风井不设置风机抽排(见图2);竖向式通风主要是在进风井设置风机进行送风,在排风井设置风机进行抽风,达到换气的功能(见图3)。
当综合管廊设置在中分带、侧分带、后排绿地下,其口部可直接露出地面,与地面进行物料或者空气交流,投料口、通风井的设置都比较简单。如果综合管廊设置在车行道下或者人行道下,通风井无法直接露出地面,只能拐弯设置在人行道外侧或者绿化带(岛)内,因通道多次拐弯其通风效果变差,建议采用竖向式通风,甚至是混合式通风,具体情况应根据计算确定。
2.3 专用逃生口的设置
规范中规定电力舱室、燃气舱的逃生口不宜大于200 m。作为管廊管理维护人员重要的安全保障措施,在实践中应严格遵守每个防火分区内至少设置一处逃生口的规定。如果逃生口位于道路的侧分带、中分带或者后排绿地,因为现场条件满足管廊主体与地面的交通要求,逃生口通常与投料口、进排风口同步设置。
但实际中,存在无法随投料口或者通风口设置逃生口的情况。某综合管廊位于道路的侧分带下方,路口范围可设置综合管廊防火分区段的长度已经接近200 m,具体平面详见图4。该防火分区只能设置特殊通风井(即2.2中的特殊通风井),通过横向通道引到道路渠化岛内的绿化带内,而且受现场情况限制,逃生口与通风井无法合并设置,因此,该防火分区内只能在路口左侧的渠化岛内设置专用逃生口。
该专用逃生口独立设置,逃生人员可通过爬梯上管廊逃生口的中层平台,再通过横向通道、爬梯和液压井盖逃至地面,需要注意的是,中层平台应设置消防指示灯,引导人员安全逃生。露出地面的液压井盖应该高出绿化带20 cm~30 cm,同时周边需要设置不锈钢栏杆,防止车辆或行人破坏逃生设施。
2.4 特殊投料口的设置
投料口主要是用于综合管廊建成之后往各个舱室投放物料,物料包括各种不同的舱室内的主材和辅材,例如给水系统的给水管道、管道附件、管道支墩、管道支吊架,10 kV,110 kV电力缆线、电缆防爆接头、电缆夹具,燃气管道、燃气管道附件、支架等。最佳投料方式是可在路面上直接将所需物料吊装至对应的舱室,没有任何中转,这就要求投料口周边有比较大面积的绿地或空余地块。
如果综合管廊设置在非机动车道或主车道下,或受现场条件影响,其投料口只能设置在人行道外侧,该投料口与管廊主体的通道应充分考虑物料的转运和吊装,这一点对于大尺寸物料、重型物料尤其重要。特殊投料口的转运通道高度应考虑吊车高度、无效高度、最大尺寸物料高度等,吊车高度因其空间高度受限及使用频率首选简易型的手动葫芦。对于圆管来说,也可以考虑平台滚动运输,但是从转运平台至管廊主体,则需要考虑机械吊装。以某工程为例,三舱综合管廊设置在主车道下,道路没有侧分带,机非隔离采用物理隔离栏,其投料口只能设置在人行道外侧,考虑到污水管、给水管及其管道附件、安装材料的投料运输,在投料通道内设置有手动吊车方便运输物料,该通道的设置高度按照吊车高度、吊装无效高度、最大尺寸物料高度以及安全余量考虑(见图5)。
2.5 双层断面综合管廊
出于减少挖土方量和避免深基坑等方面的考虑,综合管廊断面的高度H通常小于宽度B,如果高度H超过3 m,在该综合管廊进行内部作业或者安装等活动,存在不方便或难操作等问题。
2.5.1 案例一
某综合管廊工程经过前期调查,入廊管线规模比较多、规格比较大,入廊规模如表1所示。
表1 案例一综合管廊的入廊规模
其中,规格最大的为两根DN1 600给水管,这个是管廊高度的控制因素;而规模最多的为16回10 kV电缆和9条110 kV电缆,决定了电力舱的尺寸。经过各方面的比较,根据《城市综合管廊工程技术规范》的断面布置原则,综合管廊标准断面确定为两舱断面,包含电力舱、综合舱,断面净尺寸为(7.6 m+2.0 m)×4.6 m(见图6)。
其中7.6 m×4.6 m为综合舱,包含的管线为通信管线和给水管道,两根给水管道布置于两侧,中间的检修通道宽为2.4 m,远大于规范规定不宜小于1 m,主要考虑DN1 600给水管的运输宽度+两侧各0.4 m的操作空间;综合舱的高度为4.6 m,也超出理想的操作空间3 m~3.6 m,高度的控制因素为管道基础0.8 m+管径约1.6 m+葫芦导轨0.3 m+手动葫芦高度1 m+吊装高度0.9 m。综合舱的给水管上方的空间合适布置通信管线,但由于中间隔着两根DN1 600给水管道,只能在给水管道上方设置拼装式缆线安装移动平台,方便两侧6排通信缆线的安装、维护、检修等工作。
电力舱的尺寸为4.6 m×2 m,显然,对于电力舱来说,高度4.6 m对于电力缆线的安装、后期的运行维护都是不合理的。因此,在电力舱的中部设置牛腿,在牛腿上加检修平台,检修平台为可拆卸的、镂空的钢格栅板,10 kV和110 kV 电力缆线可方便在各自的平台上进行作业,两种电力缆线分别位于相对独立的空间。
如果电力舱设置为单层管廊,即10 kV和110 kV两种电力缆线分别布置在电力舱的两侧,中间为检修通道。其优缺点如表2所示。
表2 案例1单双层综合管廊的优缺点比较
2.5.2 案例二
某市政工程除了新建道路双向八车道(含一座立交)、新建快速公交道,还包括在道路南、北侧辅道修建综合管廊[3]。其入廊管线如表3所示。
综合管廊的断面型式如图7所示:北侧综合管廊分为3个舱室,包括给排水舱、水电信舱、燃气舱。
但因立交段平面位置受限,无法按单层布置,将舱室按双层布置,其他段均按单层布置。单层舱断面净尺寸为10.9 m×3.4 m,双层舱断面净尺寸为5.6 m×7.3 m(见图8),水电信舱考虑检修车通道,通道宽度为2.2 m。
表3 案例2综合管廊的入廊管线
其中,双层断面综合管廊长度只有160 m,可以控制在一个防火分区内,不用在双层断面处设置通风井、逃生口等节点,因此,该管廊在立交段的处理方案是可行的。
3 结语
实际工程中,具体问题具体分析,特别是在老城区等条件苛刻的外部环境,因地制宜的设置综合管廊的特殊节点,使其具有良好的适用性,对解决综合管廊物料、人员的内外交流具有很好的借鉴作用;双层断面综合管廊在实践中很少见,但是上述两个案例对于这种情况的处理方式比较巧妙,对于某些特殊情况有一定的借鉴意义。