老旧城区综合管廊设计研究
2021-08-26刘石明
刘石明
摘 要:结合老旧城区改造和城市更新,统筹布局,因地制宜地建设综合管廊系统,对梳理老旧城区错综复杂的地下管线环境以及满足城市居民基本生活需要和改善型生活需求具有重要意义。本文以某中小城市老城区滨河道路缆线管廊设计实践为视角,从管廊选型、地下空间分配到管线综合布局,从处理其与既有桥梁的关系到细节设计,探索老旧城区综合管廊设计方法,为老旧城区地下生命线建设总结经验。
关键词:老旧城区;小型管廊;因地制宜;统筹布局
中图分类号:TU990.3文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)09-0110-03
Abstract: Combining the transformation of the old urban area and urban renewal, the overall layout and the construction of a comprehensive pipe gallery system according to local conditions are of great significance to sort out the intricate underground pipeline environment in the old urban area and to meet the basic living needs and improved living needs of urban residents. Taking the design practice of the riverside road cable pipe gallery in a small and medium-sized city as a perspective, from pipe gallery selection, underground space allocation to comprehensive pipeline layout, from handling its relationship with existing bridges to detailed design, this paper explored the design methods of integrated pipe gallery in old urban areas, and summarized experience for the construction of underground lifelines in old urban areas.
Keywords: old urban areas;small pipe gallery;measures to local conditions;overall planning
综合管廊作为新型城镇化建设的重要地下市政设施,是水、电、气等各类城市工程管线的生命通道。通过多年的建设实践以及诸多城市的试点,综合管廊建设迈向了高质量发展的新阶段,更注重因地制宜,更注重干、支、缆三级管廊系统的布局完善及合理级配,更注重集约利用地下空间,更注重解决“城市病”突出问题,更注重服务韧性城市建设。
近年来,国家陆续颁布了一系列政策文件,科学引导综合管廊建设。2019年,住房和城乡建设部、工业和信息化部、国家广播电视总局和国家能源局联合印发《关于进一步加强城市地下管线建设管理有关工作的通知》(建城〔2019〕100号),通知提出,中小城市和老城区要重点加强布局紧凑、经济合理的缆线管廊建设[1]。2020年,住房和城乡建设部印发《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》(建城〔2020〕111号),意见提出,合理布局干线、支线和缆线管廊有机衔接的管廊系统,有序推进综合管廊系统建设[2]。缆线管廊作为综合管廊系统的枝节脉络,为沿线地块或用户提供配给服务,因其不考虑人员通行、不设置通风照明等附属设施的特点而区别于干线、支线综合管廊,表现出了体量小巧、造价经济的优势,在中小城市更新和老城区改造中应予以重点关注。
1 老旧城区综合管廊建设的适宜性
综合管廊建设适宜性评价因子包括环境(地形地貌、地质条件、生态敏感性)、区位(区位等级、用地性质、开发强度)、管线集约化利用(管线等级、管线类型、密集程度、运行维护要求、与其他地下设施协调)、道路交通(道路等级、道路状况、施工条件、交通影响)、景观(出露地面设施与环境协调)、风险管理(危险管线、水火灾害、爆炸事故、结构安全)等。崔海婕[3]利用能源廊道法及因素叠加法得出综合管廊的理想布局,将综合管廊建设区域划分为应建区、适建区、慎建区,其中应建区包括城市新区、旧城改造区、管线密集区和城市重要区域。
结合老旧城区改造同步建设并量身定制综合管廊是必要的,但是,众所周知,综合管廊建设“新区可行,旧城难办”,可行性与必要性形成矛盾对立的關系。梁宁慧等[4]研究了我国目前综合管廊建设情况,提出老城区普遍存在道路狭窄、交通混乱、人口密集等问题,开展管廊建设比较困难。老旧城区地下管线具有种类庞杂、地下空间局促、管材老化破损、管径容量不足和错搭乱接交叉等特点。
面对现状,国内已经进行了老旧城区大型与小(微)型管廊实践。“大型”管廊的运用代表有北京市三里河路九号院浅埋暗挖法综合管廊(马蹄形断面)以及沈阳市南运河盾构法综合管廊(圆形断面)。前者为全国首个老旧小区地下综合管廊示范工程,后者为试点城市中唯一在老城区修建的盾构管廊,两者均有管廊断面较大、容纳管线较多、穿越环境复杂、实施难度极大、施工风险较高的特点,两者在管廊工艺设计上均对防火分区、通风区间等进行了突破性调整。相比造价高昂的大型管廊,熊秋文等[5]以老旧城区地下管线问题为切入点,提出旧城区应结合城市更新改造、“三线入地”等实际需求,有序整合归并电力电缆及通信线缆,积极建设缆线微型管廊,美化城市环境。
结合老旧城区改造,因地制宜选择管廊建设形式及施工方法[6],将为城市地下管网系统注入新鲜活力,城市肌体状态也将更为年轻。
2 道路概况
某中小城市滨河道路全长约为4 km,红线分别宽12 m、16 m和18 m,设计时速为40 km/h,定位为支路。道路位于河流北岸,呈东西走向,穿越城市中心,有五座结构型式各异的南北向拱桥与之跨河相交,其他还有一些支路及组团道路与之平交。道路北侧分布居民小区、行政办公场所、学校以及一座35 kV变电站,南侧为沿河景观带。道路改造前多处路段常年失修,路面破损比较严重,架空线缆密如蛛网。因片区规划建设需要,结合道路主要地下管线(排水干渠)改造,同步建设内容包括架空线入地、道路改扩建、路面交通优化等。该道路改造带动了沿线地块开发建设,提升了沿河景观形象,为周围居民、游客出行提供了便利的交通条件。
3 管廊选型
综合管廊选型应遵循安全合理、经济适用、集約发展的原则,根据管理模式、建设方式、入廊管线种类及规模、管线综合方案、管线相容性和预留空间,结合老旧城区现状道路交通条件、现状地下管线和周围建(构)筑物条件、工程风险点等,进行合理确定。根据该城市综合管廊专项规划,滨河道路上规划了缆线管廊,作为现状35 kV变电站的能源通道,兼顾纳入通信线缆,从规划层面上确立了管廊建筑规模体量,可以较好地解决道路现状最为突出、最为迫切的电力通信管线问题,如架空线凌乱密布、地下管孔数不满足扩容发展需求、因地形及历史建设原因等造成的路由不通畅、管道破损堵塞等。针对现状问题,滨河道路改造工程采用缆线管廊形式进行建设是十分适宜的。
滨河道路缆线管廊采用浅埋沟道式及组合排管式两种形式。大部分路段采用浅埋沟道式,以便运行维护、使用和扩容。沿线道路下方存在较多与缆线管廊交叉穿越管线的路段,遇障碍物无法通过时,采用组合排管形式。
浅埋沟道式缆线管廊尺寸应满足入廊管线安装拆除、更新扩容及运行维护等所需作业空间要求,内部净高不宜大于1.6 m。根据各入廊管线单位提供的容量需求,并考虑远景发展需要,该道路浅埋沟道式缆线管廊标准断面净尺寸B(宽度)×H(高度)=2.0 m×1.5 m,采用明挖现浇施工矩形断面,如图1所示。
该浅埋沟道式缆线管廊标准断面布置充分考虑了老城区滨河道路空间狭窄局促、地下管线复杂的特点,在满足近期使用及远期预留的前提下,尽量优化断面尺寸,以适应道路环境。同时,电力电缆与通信线缆各置一侧,互不干扰,便于后期运行维护。
另外,局部路段采用组合排管式缆线管廊,断面形式灵活多变,可根据实际交叉穿越情况使用不同的排列组合,较为适用于地下管线复杂的老城区,如图2所示。
4 地下空间分配与管线综合布局
参与滨河道路地下空间分配的市政设施有缆线管廊、雨污水干渠、雨水管以及给水和天然气管线。缆线管廊布置在人行道下,平面线形与滨河道路基本保持一致,平面位置与河道、桥梁、建筑物、未入廊管线以及其他地下构筑物的井室、桩、柱、基础的平面位置相协调,水平净距和竖向交叉净距满足规范要求。缆线管廊与排水干渠同步建设,呈上下叠加空间关系,利用同一基坑支护结构,既充分利用了有限的地下空间,又节省了投资。道路管线综合标准横断面如图3所示。
5 与既有桥梁的关系
滨河道路分别从沿线五座拱桥的引桥下方穿过,各类市政管线随道路一同穿越,以其中一座拱桥为例进行分析。该拱桥主桥为中承式单跨双肋钢筋混凝土悬链线箱型拱桥,引桥采用简支梁结构,引桥基础为扩大独立基础。缆线管廊、雨水干渠穿越时,首先采取高压旋喷桩对引桥基础进行加固保护,然后进行浅挖基坑施工。缆线管廊和雨水干渠根据各自平面位置分桥跨进行穿越。缆线管廊穿越桥梁设计如图4所示。
6 结语
老旧城区改造及市政公用设施更新应由规划引领,进行合理统筹与整体设计,宜采用地下综合管廊系统。人们应从多层面的影响因子评价老旧城区综合管廊建设的适宜性,平衡建设必要性与可行性之间的矛盾对立关系,在管廊选型、空间布局上因地制宜,注重细节与技术创新,为老旧城区地下管网系统建设提供最优解决方案。
参考文献:
[1]住房和城乡建设部,工业和信息化部,国家广播电视总局,等.关于进一步加强城市地下管线建设管理有关工作的通知(建城〔2019〕100号)[Z].2019.
[2]住房和城乡建设部.关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见(建城〔2020〕111号)[Z].2020.
[3]崔海婕.省会试点城市综合管廊规划设计与方法探究[J].地下空间与工程学报,2020(5):1304-1311.
[4]梁宁慧,兰菲,庄炀,等.城市地下综合管廊建设现状与存在问题[J].地下空间与工程学报,2020(6):1622-1635.
[5]熊秋文,陈克坚,郭树河.以地下管线综合视角审视综合管廊规划[J].地下空间与工程学报,2020(1):17-23.
[6]住房和城乡建设部.城市综合管廊工程技术规范:GB 50838—2015[S].北京:中国计划出版社,2015.