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城市地下綜合管廊施工技術研究報告(-)


   核心提示:所謂“地下綜合管廊”,就是把市政、電力、通訊、燃氣、供水排水、熱力等各種管線集于一體,在城市道路的地下空間建造一個集約化的隧道。同時設有專門的檢修口、吊裝口和監測、控制系統,是一種城鎮綜合管線工程。

1概論

1.1項目名稱

《城市地下綜合管廊施工技術研究報告》

1.2項目來源

遼寧省住房和城鄉建設廳

1.3項目下達時間

2013年6月

1.4目的及意義

所謂“地下綜合管廊”,就是把市政、電力、通訊、燃氣、供水排水、熱力等各種管線集于一體,在城市道路的地下空間建造一個集約化的隧道。同時設有專門的檢修口、吊裝口和監測、控制系統,是一種城鎮綜合管線工程。

城市地下綜合管廊相當于人體中的一條超級動脈通道。它的建設將給城市從內到外的活力。地下綜合管廊可以有效地避免拉鏈馬路的出現,建成之后,只需要在內部進行布線,不需將道路重復挖掘。一旦有新的線纜加入,只要從入口放入即可。

地下綜合管廊的建設還起到美化城市的作用,不再設電線桿、電纜線,使城市建設整潔有序。管廊的頂部安裝“電子眼”進行全天候監控。當管網遇到問題時,管廊可以憑借監控系統第一時間找出問題。

綜合管廊是21世紀新型城市市政基礎設施建設現代化的重要標志之一,它避免了由于埋設或維修管線而導致道路重復開挖的麻煩,由于管線不接觸土壤和地下水,因此避免了土壤對管線的腐蝕,延長了管線的使用壽命,它還為城市的發展預留了寶貴的地下空間。同時也是積極響應“一流的規劃、一流的設計、一流的建設、一流的質量”的建設一要求。目前科技部、建設部均把綜合管廊作為新城建設,舊城全面改造的一項市政管線綜合布置的新科技,在全國范圍內推廣建設。

1.5編制依據

1.5.1《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2011;

1.5.2《地下防水工程施工及驗收規范》GB50208-2011;

1.5.3《城市綜合管廊工程技術規范》GB50838-2012

1.5.4《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范》GB50168-2006

1.5.5《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002

2國內外城市地下綜合管廊建設概況

2.1國外城市地下綜合管廊建設經驗

2.1.1法國

法國由于1832年發生了霍亂,當時的研究發現城市的公共衛生系統的建設對于抑制流行瘸的發生與傳播至關重要,于是,在第二年,巴黎市著手規劃市區下水道系統網絡。并在管道中收容自來水(包括飲用水及清洗用的兩類自來水)、電信電纜、壓縮空氣管及交通信號電纜等五種管線,這是歷史上最早規劃建設的綜合管廊型式。

近代以來,巴黎市逐步地推動綜合管廊規劃建設,在1960年代末,為配合巴黎市副中心LADefense的開發,規期了完整的綜合管廊系統,收容自來水、電力、電信、冷熱水管及集塵配管等。迄今為止,巴黎市區及郊區的綜合管廊總長已達2100公里,堪稱世界城市綜合管廊里程之首。

2.1.2英國

英國于1861年在倫敦市區內開始建設綜合管廊,采用寬4米,高2,5米的半圓形綜合管廊斷面型式,其收容的管線除包括煤氣管、自來水管、污水管外,還圓形綜合管廊斷面型式,其收容的管線除包括煤氣管、自來水管、污水管外,還收容連接用戶的供給管線,以及其他電力、電信等。1928年以后,由于發現煤氣管道通風不良,故不再收容煤氣管線。

迄今,倫敦市區已有22條的綜合管廊。倫敦市的綜合管廊建設費用均由政府籌措,并為政府所有,而采取出租管道空間的形式給管線單位使用。

2.1.3德國

前西德于1893年,在漢堡市的Kaiser-Wilheim街兩側人行道下方建設450米的綜合管廊,收容熱力管、自來水管、電力、電信纜線及煤氣管,不收容下水道。綜合管廊建成后,由于設計技術上的缺陷,在使用中出現了一些問題,主要包括:

自來水管破裂,造成綜合管廊內積水;

熱水管之絕緣材料,使用后無法全面更換;

由于沿街建筑物配管的需要以及橫穿管線的鋪設仍常常開挖道路;

因沿街用戶的增加,規劃斷面未預估需求量的增長,使得綜合管廊斷面空間不足,為了新增用戶,不得不在下再增設直埋管線。

盡管有這些缺失,經過經驗總結與反思,綜合管廊的建設理念,在當時仍獲得很高的評價,因此,在1959年又在布白魯他市建設了300米長的綜合管廊,用以收容煤氣管和自來水管。

前東德,于1964年,在蘇爾市(Suhl)及哈利市(Halle)開始建設綜合管廊的試點計劃,到1970年共完成15公里以上的綜合管廊,并開始投入營運,同時也擬定在全國推廣綜合管廊網絡系統的計劃。前東德綜合管廊收容的管線包括雨水管、污水管、飲用水管、熱水管、工業用水干管、電力、電纜、通訊電纜、路燈用電纜及煤氣管等。

2.1.4西班牙

西班牙在1933年開始計劃建設綜合管廊,1953年馬德里市首先開始進行綜合管廊的規劃與建設,當時稱為服務綜合管廊計劃(Planfor ServiceGalleries),以后演變成目前廣泛使用的綜合管廊管道系統。經市政府官員調查結果發現,建設綜合管廊的道路,路面開挖的次數大幅減少,路面塌陷與交通阻塞的現象也礙以消除,道路壽命也比其他道路顯著延長,在技術和經濟上都收到了滿意的效果,于是,綜合管廊逐步得以推廣,到1970年止,已完成總長51公里。馬德里的綜合管廊分為槽(crib)與井(shaft)二種,前者為供給管,埋深較淺,后者為干線綜合管廊,設技在道路底下較深處且規模較大,它收容除煤氣管外的其他所有管線。另外有一家私人自來水公司擁有41公里長的綜合管廊,也是收容除煤氣管外的其他所有管線。歷經40年的論證馬德里市政官員對綜合管廊的技術與經濟效益均感滿意。馬德里的綜合管廊內所敷設的電力纜線原被限制在15KV以內,主要是為預防火災或爆炸,但隨著電纜材料的不斷改進,目前已允許電壓增至138KV,至今沒有發生任何事故,

2.1.5美國

美國自1960年代起,即開始了綜合管廊的研究,在當時看來,傳統的直埋管線和架空纜線所能占用的土地曰益減少而且成本愈來愈高,隨著管線種類的日益增多,因道路開挖而影響城市交通,破壞城市景觀。研究結果認為,在技術上、管理上,城市發展上,社會成本上建設綜合管廊都是可行且必要的,只有建設成本的分攤難以形成定論,因此,1971年美國公共工程協會(American PublicWorksAssociation)和交通部聯邦高速公路管理局贊助進行城市綜合管廊可行性研究,針對美國獨特的城市形態,評估其可行性。

1970年,美國在WhitePlans市中心建設綜合管廊,其它如大學校園內,軍事機關或為特別目的而建設綜合管廊,但均不成系統網絡,除了煤氣管外,幾乎所有管線均收容在綜合管廊內。此外,美國較具代表性的綜合管廊還有紐約市從束河下穿越并連接Astoria和Hell Gate Generatio Plants的隧道(Consolidated Edison Tunnel),該隧道長約1554米,高約67米,收容有345KV輸配電力纜線、電信纜線、污水管和自來水干線。而阿拉斯加的Fairbanks和Nome建設的政府所有的綜合管廊系統,是為防止自來水和污水受到冰凍。Faizhanks系統長約有六個廊區,而Nome系統是唯一將整個城市市區的供水和污水系統納入,溝體長約4022米。而且是以木材建造的。

2.1.6日本

日本綜合管廊建設開始于1926年,在關東大地震之后,日本政府針對地震導致的管線大面積破壞,在東京都復興計劃中試點建設了三處綜合管廊:

(1)九段阪綜合管廊,位于人行道下凈寬3M,高2M的干線綜合管廊,長度270M,為鋼筋混凝土箱涵構造;

(2)濱町金座街綜合管廊,為設于人行道下的電纜溝,只收容纜線類;

(3)東京后火車站至昭和街的綜合管廊,也是設于人行道下,凈寬約3.3M,高約2.1M,收容電力、電信、自來水及煤氣等管線。后來,由于建設費用分攤缺乏共識,且當時政府對管線單位沒有適當的補助制度,又因剛剛大地震后,經濟蕭條,存有挖掘道路影響交通的危機,因此沒有繼續推動綜合管廊的建設。直到1955年后,由于汽車量快速增長,積極新建、擴建道路,埋設各類管線,為避免經常開挖道路影響交通,1959年又再度于東京都淀橋舊凈水廠及新宿西口建設綜合管廊;1962年政府宣布禁止開挖道路,并于1963年四月頒布了“綜合管廊特別措施法”,制定建設費用的分攤辦法,擬定長期的發展計劃,從公布了綜合管廊專法后,首先在尼崎地區建設綜合管廊889M,同時在全國各大城市擬定五年期的綜合管廊連續建設計劃,1993年~1997年為日本綜合管廊的建設高峰期,至1997年已完成干管446公里,較著名的有東京銀座綜合管廊,青山共同淘、麻布綜合管廊、幕張副都心、橫濱M21綜合管廊、多摩新市鎮綜合管廊(設置垃圾輸送管),其它各大城市,大阪、京都、各古屋、岡山市、愛知縣等均大量進行綜合管廊建設,至2001年,據統計日本全國已興建超過600公里的綜合管廊,在亞洲地區名列第一。

2.1.7其他國家

俄羅斯的莫斯科,列寧格勒及基輔市等大都市,均建有綜合管廊系統,其建設時期不可考,可能在冷戰時期國防上的需要而興建,其設計方式分為單室及雙室斷面,而且大都采用預制式。

瑞典斯德哥爾摩市在二戰期間原已經建造一條30公里長,直徑8米的管溝原為民防用,二戰后著重于地下管溝的建設,每年利用綜合管廊收容自來水管,雨水管、污水管、暖氣管及電力、電信等服務性管線,效果良好,后又陸續建造了25~30公里。

芬蘭的赫爾辛基目前建有36km長的綜合管廊,主要位于市中心區,收容的管線主要為給水管以及供熱、供能管線、電纜等.赫爾辛基綜合管廊最大的特點是 其埋設于巖層中,埋深達30~80米,可不沿道路建設而取直線線路,因此線路的長度可減少30%。綜合管廊的造價可達每米3500~5000英鎊。

此外,挪威奧斯陸、瑞士蘇黎士、波蘭華沙、萊比錫等城市,都有綜合管廊的建設實例。

2.2國內及臺灣地區綜合管廊的發展狀況

2.2.1臺灣地區

臺灣地區近十年來,對綜合管廊建設的推動不遺余力,成果豐碩。臺灣地區自1980年代即開始研究評估綜合管廊建設方案,1990年制定了“公共管線埋設拆遷問題處理方案”來積極推動綜合管廊建設,首先從立法方面進行研究,1992年委托“中華道路協會”進行“共同管道法立法的研究”,2000年5月30臼通過立法程序,同年6月14日正式公布實施。2001年12月頒布母法施行細則及建設經費分攤辦法及綜合管廊工程設計標準,并授權當地政府制訂綜合管廊的維護辦法。至此臺灣地區繼日本之后成為亞洲具有綜合管廊最完備法律基礎的地區。

臺灣結合新建道路,新區開發、城市再開發、軌道交通系統、鐵路地下化及其它重大工程優先推動綜合管廊建設,臺北,高雄、臺中等大城市己完成了系統網絡的規劃并逐步建成,此外,己完成建設的還包括新近施工中的臺灣高速鐵路沿線五大新站新市區的開發。到2002年,臺灣綜合管廊的建設已逾150公里,累積的經驗,足可供我國其它地區的借鑒。

2.2.2國內大陸地區

我國大陸地區于1958年在北京天安門廣場下建設了第一條綜合管廊,之后,綜合管廊的建設一直沒有得到有力的推動。直到1990年,天津市為解決新客站處行人、管道與穿越多股鐵道而興建長50m,寬10.0m,高5.00m的隧道,同時撥出寬約2.5m作為綜合管廊,用于收容上下水道、電力、電纜等管線。1994年上海浦東新區,張楊路建造兩條支管綜合管廊,寬5.9m,高2.6m,長11.5公里,收容煤氣、通信、上水、電力等管線,這是我國較具規模的綜合管廊。張楊路綜合管廊的大膽實踐使國內在綜合管廊建設技術方面積累了比較成熟的經驗。但因共同溝與城市規劃的不協調、后期運營管理中法規體系的不健全等原因,導致綜合管廊建成后未能全部投入使用,造成了投資的浪費,由此而對綜合管廊的建設進行了深入的反思和研究,尤其在綜合管廊費用分攤、運營管理及相關法制標準建設方面的研究目益受到重視。

隨著我國綜合國力的提升,特別是城市建設的高標準要求,綜合管廊的優點與綜合效益,己為廣大的城市建設和管理工作者所接受。然而,由于經濟政治體制的差別,國外比較成熟的綜合管廊管理運作體制不能直接用于我國,而且這方面涉及的因素復雜,國內正在對此進行探索與實踐,總體來看,還沒有形成系統,專門針對綜合管廊的建設技術標準和管理模式還沒有建立。盡管如此,國內綜合管廊還是以不可阻擋的趨勢發展著,以實踐推動對綜合管廊的深入研究。

近年來,國內許多城市都在積極創造條件規劃建設綜合管廊,特別是在規劃和建設中的新區,如深圳中心區、安亭新鎮、松江大學城、廣州大學城、昆明呈貢新區、寧波東部新城等幾乎全部規劃建設了綜合管廊,以及奧運村和世博園也在積極地進行綜合管廊規劃的研究。由于在老城區建設綜合管廊成本過高,即使在發達國家也比較慎重,國內的綜合管廊建設還處于起步階段,選擇新規劃城區進行試點建設是積累經驗的有效方法。隨著國內許多城市對地下空間綜合開發的日益重視,地下空間專項規劃也在許多城市和地區開展起來。綜合管廊作為地下空間開發的一個重要方面,也獲得了進一步發展的機遇,因此,在城市地下空間綜合開發中整合規劃建設綜合管廊己成為明顯的趨勢。

到2004年,國內已建成的綜合管廊總長度大約為40多公里,主要分布在上海、廣州、北京等大城市,其規模最大的當屬廣州大學城綜合管廊,總長17.4公里,其次為上海張楊路綜合管廊有11.5公里,上海安亭汽車城綜合管廊5.75公罩,深圳大梅沙一鹽田坳綜合管廊,全長2.675公里,其斷面高2.85米,寬2.4米,北京中關村1.9公里,其他地區的已建綜合管廊多為l公里以內的綜合管廊,包括上海松江大學城綜合管廊、杭州城站廣場綜合管廊。

3、沈陽市渾南新城地下綜合管廊項目技術分析

3.1施工內容

渾南新城綜合管廊成井字形布局(參見圖9),主要納入電力、電信管線。標準段主要施工內容:預制管廊生產和現場安裝以及管廊現澆施工等。非標準段主要施工內容:通風口、投料口、管線接出口等建設內容。

3.2具體部位及結構尺寸

標準段:全運北路約5.2公里;沈中大街約2.6公里。非標準段:全運北路約2.6公里;沈中大街約1.2公里。管廊工程總長度約11.6公里。標準斷面尺寸為寬2.6米,高2.4米,壁厚0.3(預制0.25)米。

3.3工程特點

3.3.1渾南新城綜合管廊土建工程采取現澆與預制相結合的施工設計理念,加快了施工速度,提高了產品質量,特別在施工過路段、地表水發生地段、管線障礙段等采用預制方法施工效果顯著。

3.3.2工期緊、模板量大,F澆混凝土采用抗滲標號要求 P6,抗凍等級F200,C30防水混凝土。預制混凝土采用抗滲標號要求P6,抗凍等級F200,C40防水混凝土。

3.3.3 施工縫預埋止水鋼板,變形縫采用帶鋼邊橡膠止水帶綜合預防。

3.3.4 預制方涵采取企口形式,承口、插口采用高精度加工的模具生產,預應力采用鋼絞線張拉安裝。

4、包頭市新都市中心區綜合管廊項目技術分析

4.1建設規模

包頭市新都市中心區是集政務、商務、金融、會展、文化休閑、高檔居住、總部經濟等為一體的城市中心區。根據城市市政公用管線布局和包頭市新都市中心區總體規劃,為推動包頭市新都市中心區的開發建設進程,擬在城市道路下建造市政配套設施共用的綜合管廊,將電力、通信、給水、中水、供熱等市政管線集中為一體,達到地下空間的綜合利用和資源共享。(參見圖10)

2016/12/21

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