广州亚运城综合管沟工程设计特点

周建华

（广州市政工程设计研究院，广东 广州 510060）

1.工程概况

1.1 亚运城概况及特点

广州亚运城位于番禺区，京珠高速公路（地铁四号线）以东，莲花山水道以西，清河路以南，南临规划路，面积约2.73 km2。根据赛时和赛后不同要求的特点，在亚运期间需要体现亚运城的功能，在赛后作为广州新城的启动区改造成为高尚的住宅区。

亚运城具有以下特点：（1）发展不确定：亚运城是广州新城的启动区，而广州新城开发面积大、规划建设时间长，未来产业和人口发展均存在一定程度的不确定性；另外亚运城必须满足亚运会赛时设置要求，赛后部分设施存在调整和建设可能，因而加大了发展及管线布局的不确定性。（2）高标准定位：由于亚运城赛时的特殊功能和历史使命，以及赛后作为广州新城的一部分的人才高地、生态宜居新城高标准定位，市政基础设施的建设必须与之配套，不能反复开挖路面进行施工。（3）开发强度大，管线密集：亚运城赛时需容纳四万多人，包括媒体村、运动员村、技术官员村、主场馆等人流和管线密集区域，地下管线纵横交错，数量众多，导致地下空间异常紧张。（4）建设工期紧张：需尽快完成市政道路建设为运动员村、媒体村等各组团建设提供道路、水电等工程实施条件，需要解决不同专业工程管线在同一工作面进行施工各自所需的时间，以及相互之间衔接、协调的时间，加快工程建设步伐。

1.2 亚运城综合管沟总体概况

基于亚运城的功能定位和特点分析，结合六纵四横道路路网布局，在亚运城主干一路、主干二路、长南路、次干一路设置大型综合管沟5.2 km，在支路一布置小型管廊3.5 km,详见表1所列。大型综合管沟配套有通风、消防、排水、电气自控等系统，并设置控制中心和变电所各一座，而小型管廊按人不通行设计。亚运城综合管沟总体布置详见图1所示。

表1 市政道路综合管沟主要工程量表

图1 亚运城综合管沟总体布局图

2 工程设计

2.1 纳入管沟的管线分析

从工程投资、管线维护和安全运行等角度考虑，将市政给水管、高质水管、杂用水管、电力电信、真空垃圾系统的控制线和压缩空气管、交通信号控制线纳入综合管沟，燃气管道在主干二路纳入综合管沟，但置于管沟顶部，砖砌单独成仓。真空垃圾管道由于对转弯半径等要求较高，进出管沟影响断面布置，且运行时噪音较大，不纳入管沟；考虑到排水管道的清疏维护、重力流管道对管沟埋深影响等，经技术经济比较，排水管不宜纳入管沟。

2.2 综合管沟标准断面设计

一般基于综合管沟的施工方法及纳入的管线数量确定断面形式，亚运城综合管沟横断面采用矩形断面。电力、电信和给水等管线可以布置在一个仓，也可分开设置，将影响综合管沟的壁厚和底板厚度，从而导致工程投资相差较大，且影响以后的运行管理，尤其是110 kV高压电力电缆的安全运行。经技术经济比较，采用两仓断面型式，管道和电信电缆位于同一仓，电力电缆单独成仓。

根据管道尺寸、数量和安装要求，综合管沟净高3.1 m；考虑管沟顶部管线穿越要求，综合管沟顶部覆土1.5～2.0 m；管道仓人行通道宽1.0 m，主干二路管沟小型有轨电瓶车通道宽1.5 m，电力仓通道宽1.0 m，管道仓净宽2.8～3.2 m，电力仓净宽1.6～2.25 m，详见2、图3所示。

图2 主干二路综合管沟标准断面图（单位：mm）

图3 次干一路和长南路综合管沟标准断面图（单位：mm）

支路一管廊设计不考虑人通行，道路南侧布置给水电信管廊净空B×H=2.0 m×1.5 m，道路北侧布置电力管廊净空B×H=1.5 m×1.0 m，顶部没有覆土，与人行道地面平齐。

2.3 综合管沟平面及纵断面设计

大型综合管沟设置于道路中央绿化带，防火分区间距不大于200 m。投料口和通风口在地面影响交通，因此中央绿化带宽度不小于4.8 m，当受绿化带宽度变化和道路交叉口影响时调整投料口和通风口位置。综合管沟转弯、断面宽度变化时需满足各类管线的转弯半径要求，电力仓最小转弯半径为1.5 m，管沟转弯不宜采用圆弧型，一般采用不小于165°的转角。支路一小型管廊设置于道路两侧人行道，每20 m设置一个检修口。

综合管沟纵断面一般与所在道路纵断面一致，最小纵坡为0.3%，横向坡度为2%。在穿越河道和交叉口时，管沟最大纵坡为20%，主干二路综合管沟考虑有轨电瓶车爬坡能力，最大纵坡控制为3%。

2.4 节点设计

综合管沟主要节点包括穿越河涌、交叉口、出线口、投料口和通风口、控制中心连接通道等。

2.4.1 综合管沟穿越河涌

亚运城内河网密布，大型综合管沟有5处穿越官涌、南派涌、裕丰涌等，考虑到亚运城建设标准和景观要求较高，采用从河底下穿的方式过涌。支路一管廊管线较少且尺寸较小，结合桥梁预留孔洞过涌，以便降低工程投资。

2.4.2 综合管沟交叉口

在管沟交叉处，将综合管沟布置为上下两层，解决管线的交叉处理，详见图4所示。由于该工程综合管沟为两仓结构断面，综合考虑到施工的方便和尽可能节约工程造价，尽量减低交叉段的埋设深度。

图4 综合管沟交叉口立体图

2.4.3 出线口

根据亚运城各建筑组团管线衔接要求，综合管沟设置有电力电缆出线口、电信电缆出线口、管道出线口和多种管线集中在一起的综合出线口四种形式，并考虑单侧出线或双侧出线。电力和电信电缆出线口顶部加高1.0 m，管道出线口从顶板出线并设置检查井，综合出线口布置为上下两层，下层净高2.0 m。由于亚运城开发强度较大，出线口较密集，约100 m～150 m设置一个。

综合管沟布置在中央绿化带内，电缆出线穿越车行道预埋PE套管接入道路边线外的穿线井，管道出线预埋混凝土套管接入道路边线的预留井。

2.4.4 综合管沟通风口和投料口

每个防火分区在中间设置投料口，以便管道和设备进出，管道仓投料口平面尺寸4.0 m×1.2 m，电力仓投料口平面尺寸2.0 m×1.0 m，并兼作人孔和进风口。在投料口处管沟局部加宽1.0 m，以满足钢爬梯设置要求和管道出入方便。投料口在短边设置了较低的活动百叶，有利于不易弯曲的大型管道进出。为安装方便，大型管道阀门等尽可能布置在投料口附近。

通风口设置于防火分区两端，平面净尺寸0.52 m×0.52 m，设置上吹式机械排烟风机。通风口地面以上采用防盗防水构造做法设置进风百叶，并考虑中央绿化带景观相协调。

2.4.5 控制中心连接通道

综合管沟与控制中心连接处，设置连接通道2.8 m×2.4 m，方便检修人员和设备出入，同时布置有综合管沟监控系统的电缆，以及控制中心电力电缆和给水管道等。

2.5 综合管沟消防设计

综合管沟火灾危险性类别确定为丙类，耐火等级为一级。根据《建筑设计防火规范》，地下或半地下建筑物防火分区面积不大于500 m2，但根据已建综合管沟经验，仅检修时综合管沟才有少数专业人员进入，同时电力仓设置水喷雾灭火系统，因此防火分区面积不大于1 000 m2。根据《电力工程电缆设计规范》中电缆隧道安全距离不大于200m的规定，确定综合管沟防火分区距离不大于200m，防火分区建筑面积不大于1 000 m2；防火分区之间采用防火墙分隔，设甲级防火门；综合管沟设火灾自动报警系统，管道仓配灭火器，电力仓设置水喷雾灭火系统并配灭火器。在管沟监控中心设置集中火灾报警控制器，管沟内设置线性光缆感温火灾探测报警系统。并在管沟内沿线布置防潮式感烟探测器，每个防火分隔(特别是紧急出口处)均设置现场报警按钮及火灾警铃。

在控制中心设置水喷雾消防泵房一座，系统消防水量133.4 L/s，H=105～90 m，在综合管沟控制中心的地下室泵房设水喷雾泵四台，三用一备。水喷雾系统灭火系统，持续喷雾时间0.4 h，水雾喷头最小工作压力：0.35MPa，水雾喷头流量80 L/min。在电力仓内设离心式水雾喷头，喷头间距1.7 m，交错布置。供水干管及雨淋报警阀组则布置在管道仓内。次干路每一个防火分隔内设有雨淋报警阀组三套，主干路每一个防火分隔内设有雨淋报警阀组五套,雨淋报警阀管径DN150。

2.6 综合管沟通风设计

综合管沟采用纵向通风方式，以防火分区为单位，每个防火分区均设置独立的通风及防排烟系统。正常工况按防火分区设置自然进风、机械排风，排除电缆发热所需的换气次数6次/h，补风量按排风量80%计算，为维修管理人员提供不大于40℃、氧气含量不低于19%的工作环境。火灾工况按工艺设计采用分段封堵设置水喷雾消防措施，自动切换阀门，关闭排风机，减氧灭火，当环境温度大于250℃时，开启通风兼排烟风机，排除烟雾。

2.7 综合管沟排水系统设计

综合管沟横向坡度2%，在一侧布置排水沟，收集和排除结构渗水（按2 L/m2·d计）和管道检修时的排水，排水沟断面尺寸为0.2 m×0.15 m，排水沟不穿越防火分区；在交叉口、过河节点、管线出线口和管沟局部最低处设置集水井，断面尺寸2.0m×1.5m，设置一台潜水排水泵，Q=20m3/h，H=10m。

2.8 供配电与监控系统设计

根据综合管沟负荷运行的安全要求，供电性质属二级负荷。利用市政道路的路灯变电房变配电系统供电，电房电源接入所在区域10 kV电网环网内，采用环网供电。综合管沟控制中心与消防泵房、路灯电房合建，总建筑面积591 m2。

综合管沟监控系统包括中央计算机监控系统、火灾报警系统、安保系统、附属设备(排水和通风)监控系统和通讯系统，各防火区设置温度、湿度及氧含量检测仪表。

3 设计特点

（1）大型综合管沟设置有完善的消防、排水、通风、供配电及监控系统等设施。

（2）综合管沟防火分区距离不大于200 m，防火分区建筑面积不大于1 000 m2；防火分区之间采用防火墙分隔，设甲级防火门；综合管沟设火灾自动报警系统，管道仓配灭火器，电力仓设置水喷雾灭火系统并配灭火器。

（3）独特的综合管沟交叉处理，便于管线和人流交通；多样的出线口类型，适应各种不同出线特点。

（4）为方便日常维修和参观，在主干二路综合管沟内设置有轨小型电瓶车通行，轨道宽0.6 m，车宽0.8 m，车高1.3 m，车长4.3 m，运行速度0～150 m/min，最大爬坡能力3%，供电方式蓄电池组供电。

（5）在支路一设置人不能通行的小型管廊，每20 m设置一个检修口，布置相对灵活，既解决了管线布置问题，又可不设置大型综合管沟所需的消防、排水、通风、供配电及监控系统设施；小型管廊采用预制拼装法施工，施工进度快。

（6）采用“集中管理、分散控制系统”，提高综合管沟的自动化控制水平。

4 结语

广州亚运城市政道路综合管沟工程设计，综合考虑了亚运城赛时赛后两种模式，以及其发展不确定性、高标准定位、管线密集、工期紧张等特点，并注意与市政及组团管线协调。目前，综合管沟工程已经投入运行一年多，主要管线已入沟安装，设计构思得到良好实施，预定设计目标基本得到验证。