城市综合管廊给排水关键技术

王丽娜

中铁十六局集团地铁工程有限公司

1 工程概况

某标段综合管廊施工中，K1+327~K1+362区段较特殊，需上穿地铁六号线双线盾构区间，底板与地铁隧道的净距离约3.96m，顶进中心线与既有线呈88°交角关系。

管廊施工具有一定的扰动性，基坑开挖、地下水的涌动均容易影响既有线的稳定性，导致部分结构上浮，出于减小扰动、提高施工质量的目的，拟采用预制顶进的方案。前期准备环节，对顶进的底板下1.96m土体予以深孔加固处理，且顶部覆土仅为1.10m左右，衡重后再进行顶进法施工。

2 场地地形及地物概述

拟建场地所在区域整体地形较平坦，勘察期间实测勘探孔孔口处地面标高在18.40m~21.77m左右。

拟建场地现状主要地物有施工地、堆土、拆迁地、废弃荒草地、现状道路、临时施工道路、绿化带、高压线、6号地铁线路（郝家府站与东夏园站区间）、丰字沟河道、幼儿园、学校等。地面下埋设有燃气、电力、给排水、雨水、污水等多种管线。

其中场地北侧为运潮减河，丰字沟从场地中间呈南北向贯穿而过，工程场区内已被施工单位直接掩埋。政通北街横穿现状河道及规划新河道，场地南侧为北运河。拟建综合管廊三条纵向线路穿越正在运营的地铁6号线郝家府站至东夏园站段，场地内分布多条架空电线及高压线，现状道路两侧绿化带内管线密布。拟建场区内的现状道路除宋梁路、玉带河大街、运河东大街及通南路为市政道路外，其余主要为在建工程施工使用，另有1号路、2号路、3号路、6号路等施工临时道路。场地内的大部分村庄已拆迁或正在进行拆迁，场地内塔吊林立。

3 综合管廊施工关键技术

3.1 监控中心连接通道

以下是城市综合管廊连通通道建设过程中需要遵守的原则：①可在综合管廊中间设置连接通道，方便后续电力和监控线缆施工；②设计综合管廊连接通道尺寸时，要对线缆种类、数量、监控中心通行楼梯等因素进行综合考虑；③连接通道有上入式和下入式两种，建设中要结合现场实际进行选择，若土层较浅，则下入式方法适宜，反之则上入式方法适宜。

3.2 交叉节点

想要实现综合管廊功能的最大化，可考虑将其设计为环网状，此时综合管廊会呈现出丁字形和十字形两种节点类型。在对交叉节点进行设计时，必须考虑人员通行量和内部管线衔接，要解决这两大问题，加高、加宽节点是最有效也最常使用的方法。

此外，还可通过设置夹层、增加楼梯等方式解决，以此来保证内部管线的顺利衔接和人员通道满足设计标准。但是，若使用此方法，则需遵守以下原则。

（1）管廊内部管线的数量、规格、电力电缆及通讯电缆的弯曲半径均会对管廊节点的尺寸（高、宽）和夹层尺寸带来影响，所以要认真分析，合理设置。

（2）为在最大程度上保证给水管、阀门、空调水管的顺利安装，最好要将综合管廊的最小净距控制在0.4m左右。

（3）针对不同舱室要有不同的连接方式，在建设夹层时，要深入分析各区域的防火，从而尽可能保证防火分区划分得科学合理，并结合此划分情况，在综合管廊与夹层间恰当地设置防火门。

3.3 节段拼装施工

一般而言，预制节段拼装就是对整孔共同沟按2.5cm规格进行切割，在其符合长途运输的各项标准之后再将其通过板车等运输工具运送到架梁现场，再进行节段拼装，最后再逐一完成孔洞施工[1]。拼装时，要遵循节段接缝处理原则，用匹配法完成节段预制，再使用环氧树脂黏结接缝，以实现节段无缝拼装。在拼装时要按以下步骤进行。

（1）严格按照先后顺序对节段进行吊装，并对所有节段设备使用临时支撑。

（2）调节后端端块，并以此为基础完成定位；同时，通过螺旋千斤顶完成临时支座的设置调整；再黏结接缝。依次对梁段涂胶，黏结完成并精确定位梁段后进行临时预应力的张拉，确保接缝紧密黏合，但要注意控制接缝胶面厚度。

（3）按照设计顺序测试钢束预应力，在完成上一阶段的工作后，要对管道进行底部灌浆和压浆，待灌浆层不需要再使用临时支撑且能承受足够压力后，再按上述方法架设下一孔洞。

（4）处理变形缝并浇筑孔端部，确保无缝交接。

4 综合管廊给排水建设建议

4.1 科学建设综合管廊

以《意见》为指导，综合考虑管廊中各类管线，加强对各类管线的管理，满足城市抗震、人防以及正常生产生活需要。在开展城市综合管廊建设时，应考量到城市当前所有管线汇入的需要和未来城市发展及规划，贴合政策和建设规范，降低综合管廊建设对周围环境的影响，尤其是对地下水的影响。

以湖南省长沙市为例，长沙市正在开展其首条综合管廊建设，该综合管廊综合考虑到了给水、排水及污水等管线接入与引出支线情况，以“应尽皆进”“统筹兼顾各类管线”以及“适度超前”为设计原则，设计隧道与断面，并设计了专门用于运维的检修口和吊装断面，能够良好地满足长沙现阶段乃至未来城市发展的需要。

4.2 做好设计要点的把控

为了提高城市综合管廊建设水平，应加强设计要点的研究，做好前期的调研和准备，分析城市发展规划和现有管线分布情况，全面考虑城市地下空间开发实际，以“先规划后建设”“先地上后地下”“适当超前，预留空间”为指导思想。纵观整个综合管廊给排水设计流程，应从以下三个方面入手，加强对设计工作的把控。

（1）地下管架管孔布置。根据城市综合管廊中各类管线的实际分布情况，编制科学的地下管架管孔布置方案，灵活选择管道类型。

（2）设备的确定。分析综合管廊曲折类型和具体情况，并以此为参考确定管廊基础和选择相关起重设备。一般来说，管廊起重设备应该根据不同管段类型进行设置，分直线段与定位段两种类型，各设置1组起重设备。此外，在设计隧道时，应综合考虑管道埋设的相关参数设置，采用电缆隧道[2-4]。

（3）运维设施的设计。要设计专门用于运维的检修口，重视排水系统的设计，选择在各类管线的底部位置设计排水设施。同时，为了控制地下水对综合管廊的影响，在地下管架一侧设置排水设施，布设排水沟与集水井，选择参数适当，性能稳定的排水泵，遵循“一井一泵”的排水泵布置原则，并且要控制集水井深度，保持在800m~1000m集水效果最佳，如城市地下水较为丰富，可在地下管架两侧设置排水设施。

4.3 完善管线运行数据

智慧型城市发展背景下，大数据技术的推动性作用显著，是城市高品质建设进程中的“左膀右臂”。具体至地下综合管廊给排水建设中，则需要配套完善的智能监控设施。若能够增强给排水管线和大数据的互联特性，则有利于提高综合管廊的运行水平，使其具有较高的排水效率，同时也给运维管理创设了便捷的条件。

对此，需合理设计附属设施，依托于大数据技术等相关前沿技术，实现对综合管廊的实时监控。在形成高效的数据传输通道后，控制中心的人员可以动态跟踪，及时掌握管道的实际运行情况，远程监控的方式突破了时间与空间的束缚。运维管理阶段，可远程调度管线运行数据，采取相应的控制措施[5-7]。

5 建设给排水管道的注意事项

以下是综合管廊给排水系统设计与建设过程中需要注意的事项。

（1）立足实际情况，合理设计管廊的进出开孔。管道数量较少时，可利用防水套穿管，也可设置竖井；管道数量较多时，则以竖井为宜，加盖合适尺寸的盖板，确保安全。

（2）部分地下管廊敷设在雨水循环区域，该处可采取机械通风的方法，此外可以将该方法应用于废水地下管廊中。换气次数的控制是重点考虑内容，具体可参照《室外给水设计规范》（GB 50013—2018）第9.8.26条“关于消毒药剂间的要求”。

（3）综合考虑管廊的弯曲程度、长度，据此设定吊装孔的安装位置，通常需做到各直线段均有1个。

（4）在竖井孔的上方加盖合适尺寸的防雨盖板，设置位置可以选择在室外绿化带中，也可在厂房内的空旷区域。

（5）地下管廊的埋深控制需考虑多项要素，包含但不限于厂房设备基础、电缆隧道，通常其埋置深度较大；为方便管道维护和修理，要将孔管道的排水设施设置在每根管道的最低点。

（6）管廊内部也有产生地下水的可能，需在其中一侧设深度为800mm~1000mm的集水井，必要时在两侧均设置集水井。

（7）集水井中的排水泵可按需设置，或直接设置为每井一泵，扬程可依据管线长度、管径、排入等具体情况设定，但泵的流量应至少在10m³/h~20m³/h之间；以耐腐蚀性较好的液下泵、潜水泵为宜；对于布设在地下管廊中的各类装置，例如排水泵、通风井等，均要有特定的编号，以便日常检测数据的记录、问题的分析以及维修工作的顺利开展。

（8）确定地下管廊、房屋、道路等中心轴线及各轴线的相交点，生成各点的坐标信息，以便施工；室外管廊设计所涵盖的专业细节较多，参与人员规模较大，各设计人员需明确分工，负责特定部分的设计工作，确保无误，最终生成行之有效地设计方案。

6 结束语

综上所述，本文在结合工程实际对综合管廊系统中给排水管道施工情况进行研究的基础上，从建设问题、建设要点、注意事项三方面进行分析并给出建议。给排水管线的建设者要注意现有管线与过去管线间的差异并给与足够重视，从城市规划和综合管廊建设实际情况出发，对管线设计方案不断进行优化调整，以求在最大程度上有效解决给排水系统的各项问题与困难。总之，我们要继续对城市管线安装中存在的问题和矛盾进行分析研究，同时要对文中提到的注意事项和注意内容引起重视，在推动城市给排水系统综合管廊完善的同时，加快城市现代化建设的脚步，让城市综合管廊系统更加科学合理。