市政工程综合管廊设计与施工要点探讨
2021-12-09尹伟
摘 要:在城市不断扩张与发展的大背景下,许多既有管线已经难以满足日常应用的需求,需要开展综合管廊的布设规划。在综合管廊的布置过程当中必须要考虑到不同用途线路的设计需求,充分考虑到安全、实用和美观等多方面的要求,统计好线路的布设深度等,确保水热电气等线路能够统一集成在公用管廊系统中,为施工建设等工作的开展做好信息保障工作。因此本文将系统性地介绍城市综合管廊建设的概况和优势,详细分析市政工程在应用过程中的设计和施工要点。
关键词:市政工程;综合管廊设计;施工要求
中图分类号:TP315 文献标识码:A
0 引言
随着城市现代化发展,地下管线的建设规模也在不断扩大,为更好地完成水热电气等线路的统一管理,需要按照综合管廊的规划方式进行设计,促进施工、巡检和维修工作的有效开展。在综合管廊的设计过程当中需要考虑到地下环境、线路特点、应用需求等多方面因素带来的影响,确保管线的网格设计更符合长时间应用的需求。综合管廊系统当中包含的线路内容较多,部分线路在施工过程中还可能会存在一定的干扰,必须要做好整体规划,确保城市地下管线的稳定运行。
1 城市综合管廊建设的基本概述
(1)综合管廊概念。综合管廊体系顾名思义是指在城市地下管网建设过程中不再区分不同的单位、功能进行分批次的开挖建设,而是采用了统一管理的思路进行综合化的布设,有效提升了其规划、建设和维护等过程中的便利性与科学性。国家对于城市地下管网建设出台了GB50289和GB50217文件,在予以设计的过程中必须严格遵守确保规范。综合管廊系统的应用能够更好地展开对城市管道的统一管理,使水电气暖等管网之间能够形成系统化的相容体系,保障综合管廊能够满足长时间使用的需求。许多城市的生活供应管道都选择建设在地下,这样能够更好地保障城市的美观度,避免过多管线占据城市空间而引发其他隐患问题。地下室的综合管廊建设当中的质量影响因素较多,包括压力、冷热、防潮等,都需要设计人员予以综合考量。由于地下管道建设的成本会有普遍上升的情况,不同规模的管廊建设需求也存在差异,需要在设计过程中做好统一部署管理。
(2)综合管廊优点。在城市地下管线的施工建设过程当中需要进行围挡和开挖,特别是对于一些居民区域分布密集的情况下会造成较为严重的交通与生活不便,通过综合管廊体系建设的方式能够一次性地将所需建设的管网线路进行整体规划,通过一次开挖、多层建设的方式能够有效规避道路反复开挖和围挡的问题。在多次重复用工建设的过程当中不仅会造成资金浪费,还可能会因为实操建设不合理而破坏其他管线的安全问题,采用综合统筹的方式则更具优势型。城市综合管网建设是一种具有综合化的体系,在保障各类管线运行安全稳定的基础之上,以集成节约的理念对地下空间进行开发建设,整体工程更加安全持久。
2 市政工程中管廊设计的要点分析
(1)网格系统设计。由于部分发达城市的地下管网规模建设过大,在进行统一的规划设计时很容易出现遗漏或偏差的问题,应尽量根据区域分布做好网格系统的划分和设计,以局部建设的方式逐步连成一个能够覆盖城市的市政工程综合管廊体系[1]。在网格化的设计统筹过程当中必须要注意区域的衔接处各个管线的接口预留和密封处理问题,尽量将其建设高度予以统一,避免出现管道倾斜或受到环境土压过大的问题。在城市不断扩张发展的影响下。一些边缘区域的网格系统还需要预留接口便于对其进行扩展建设,这也是一种更具前瞻性的城市综合管廊建设思路,要求设计人员予以提前考量。网格系统的规划当中,还需要考虑到不同用途线路建设的差异化特点,保证所有管线都能够满足长久耐用的需求。
(2)管线规划设计。综合管廊的设计方案是后续实操施工当中重要的参考指标,要求设计人员在方案当中直接体现出不同用途管道的建设深度、直径、用材等信息,使其能够更好地体现出综合管廊建设的科学性。在不同的城市区域内管道的线路走向会有一定差异,这需要考虑到环境、成本等多方面的影响因素。如在暖气管道的建设当中会存在热量外溢的问题,应当考虑在管线外预留出更厚的分隔区域减少热损问题,达到更加经济的供暖需求[2]。在城市的不同区域,地下管线的铺设深度会受到海拔差异的影响,部分城市的海拔高度差甚至超过了100 m,其中的水暖气管线在建设时还需要考虑到扬程问题,可尽量将供应点选择在海拔更高的位置,充分利用重力完成管道铺设和流量供给。
(3)断面平面设计。在综合管廊的不收过程当中,不能仅考虑到在水平方向上的管道走向问题,还需要从截断面的角度出发考虑到在竖直平面内各类管道的相容性,确保所有管道的建设深度更符合科学标准的要求。如在纵深建设当中,要注意水电管线的敷设高度予以分隔,并避免水管破裂渗漏事故当中对其他管线产生的影响和危害。在综合管廊的断面规划设计当中可以利用一些建筑模型软件对不同的应用场景进行模拟分析,如BIM系统当中能够以便利性的测试方式检验每一根管线在应用过程当中的潜在隐患,特别是在一些管道交错点位置较多的情况下很容易出现遗漏或忽略的问题,而通过断面检测能够更好地保证在每一个网格区域内的管线连接更加科學安全[3]。
(4)附属工程设计。在地下管网系统的建设过程当中还存在有一些附属性的工程内容会直接影响到管廊的使用寿命,包括了消防系统、管道监测等,都需要在管网设计的过程当中选择合适的位置进行融合连接。如在地下电缆的长时间应用过程当中,会出现外层绝缘胶皮老化的现象,从该点容易向外释放电火花而引发更大的安全事故。设计人员可以在电缆管道内设置监控探测对绝缘火花信号进行不间断的检验,一旦发现有异常的电力参数可以直接进行系统定位和警报,确保了综合管廊在巡检和维修过程当中的及时性[4]。在消防系统的建设过程当中,需要符合国标当中的相关要求,所有管廊内的建设用材必须要保证耐火超过0.3 h,确保在管线出现安全隐患的情况下能够争取更多的抢救时间并减少管廊损失。
(5)电力系统设计。电力系统是综合管廊建设当中重要的组成部分之一,除常见的居民和工业用电供应之外,还需要保证在综合管廊系统当中能够提供基础的照明、监控等,使管廊定检维修工作能够有效展开。不同的电压级别满足的电气设备运行也存在差异,设计时要注意保持线路的对应性,以三相平衡的方式提升电力系统的稳定性[5]。在地下管廊的每一个通道出口位置处都必须要设置常亮指示灯做好位置的确认和指引,其设计间隔和高度分别为15 m和1 m,设计人员要严格按照国标要求进行综合管廊体系建设,确保其应用规模和范围能够负荷城市的地下管网供应。
3 地下综合管廊施工建设的要点分析
(1)钢筋工程施工。地下综合管廊的设计方案更为复杂,在进行钢筋工程的建设过程当中必须要做好有效测量和精确定位,并提前将一些需要做到管口预埋等位置进行标注,避免封死后影响综合管廊的功能实现。所有应用于地下工程建设使用到的钢材结构都必须要涂覆防腐材料确保能够更好地应对地下潮湿环境,特别是在一些管道接口和螺栓固定的位置处要确保密封效果。捆绑钢材和管道所使用到的材料必须为20#/22#铅丝,直径过细可能会出现绑架不稳定的问题[6]。在处理钢筋材料时若发现地面有不平整的问题要提前进行处理,尽量避免钢材的倾斜、悬空,确保其在长时间应用过程当中能够有稳定的支撑和承载。
(2)模板工程施工。在模板工程的搭建过程当中要注意支架的有效连接,特别是对于一些建设深度较浅的管道系统,很可能会在重力的影响之下而出现下沉问题,对其他埋设深度的管道产生一定的压力。在底层模板内搭设支架能够更好地提升外层管道的负荷强度,对包裹的供应管道提供更好的保护,有效延长综合管廊的使用寿命。在模板材料的拼接搭建时要着重关注其密封效果,若使用了焊接工艺必须要保证焊点分布充实,防止出现虚焊或漏焊的问题。所有模板工程完成搭建后需要由专门的技术人员进行核查检验和资料确认,避免影响后续混凝土的浇筑建设质量。
(3)砼工程的施工。综合管廊系统当中使用混凝土材料的区域较多,在进行配置运输的过程当中必须要保证时效性避免出现初凝、离析的问题,也可选择在灌注前再次进行振捣处理。在模板内放置振动设备时要注意控制好间隔距离,避免两点的混凝土浆体出现相互干擾而形成夹层问题。规模用量较大的混凝土工程可采用分层或分区建设的方式完成,但要注意在施工过程当中需要对已完工的区域使用覆膜的方式进行保护,确保混凝土材料之间能够形成良好的融合具有更高的抗震强度。在混凝土施工的整个过程当中都需要关注外界环境温度的变化,一旦出现低温问题时要及时进行补救处理,避免造成材料开裂、塌陷等隐患。
4 结束语
总之,在综合管廊设计过程中需要提前做好区域的分割工作,考虑到不同用途的管线应用需求和后期施工、巡检等工作的开展,可以利用模型软件的方式对其进行遍历测试,确保线路布设科学合理。在管廊的平面规划中还需要考虑到截断面的优化处理,以垂直角度切入验证多条管线的隔离和相容效果,避免出现相互干扰和事故扩大等问题。在附属工程的设计建设当中要严格按照图示要求对钢筋进行定位建设,模板的搭建工作要注意做好管道预留,便于后续砼工浇筑建设。
参考文献:
[1]汤文达,任健飞,李海颂.城市综合管廊设计要点及施工方案探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(22):
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[3]张磊,陈飞,金浩.预留有轨电车与综合管廊、直埋管线及城市道路一体化设计探讨[J].铁道建筑技术,2018
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[4]罗晶,谢立诚.大中型综合管廊设计中的技术要点探析——以成都市综合管廊试点项目为例[J].智能城市,2019
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[5]刘治宝.复杂地层条件下地铁隧道下穿管廊工程的风险评估与控制措施[J].铁道建筑,2014(6):98-100.
[6]严林.预制拼装综合管廊发展现状及接头防水密封性能的探讨[J].混凝土与水泥制品,2017(1):31-34.
作者简介:尹伟(1987—),男,江苏连云港人,本科,工程师,研究方向:新城区市政基础设施开发、道路与桥梁建设。