城市地下综合管廊的若干建设问题研究

吴京懋， 徐林生

(重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074)

城市地下综合管廊的若干建设问题研究

吴京懋， 徐林生

(重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074)

随着我国城市经济的快速发展，管线埋设逐渐成为市政总体规划的重点项目，安全宜居、环境友好及资源节约的城市建设目标促使综合管廊的投资规划成为必要。文章简要介绍了综合管廊的基本概念及其建设必要性，总结了国内外综合管廊的建设概况，主要阐述了山区、平原及滨海城市综合管廊的建设模式，并提出了相应的综合管廊建设步骤。

综合管廊； 建设模式； 管线； 问题； 技术； 管理

为实现城市的集约化发展，缓解城市紧张的土地资源需求， 越来越多的城市地下空间被得以利用，综合管廊便是其中一项重要的市政工程项目。传统的城市地下管线建设多采用直埋式的方式，而这造成了城市道路的反复开挖、地下管线的杂乱无序和地下空间的大量浪费等诸多问题。而综合管廊通过统一规划、设计以及专业的建设、管理，使得城市的生命线工程得到了安全性、可靠性、经济性三方面的保障。本文通过对山区、平原及滨海城市的综合管廊建设模式的探索研究，总结出适合综合管廊推广建设的基本步骤。

1 概述

综合管廊，也称“共同沟”、“综合管沟”、“综合管道”，即在城市地下建造一个封闭的隧道空间，将市政、电力、通讯、给排水等各种管线布置于管廊内，设有专门的检修口、吊装口、检测系统、排水系统、通风系统、照明系统等，并为人员检修、维护、增容等工作预留操作和交通空间[1]。

综合管廊主要分为干线共同沟、支线共同沟、缆线共同沟三种。

干线共同沟(图1)，主要收容城市中的各种供给主干线，但不直接为周边用户提供服务。设置于城市道路中央下方，向支线共同沟提供配送服务，管线为通信、电力、燃气、给排水等。其特点有结构断面尺寸大、覆土深、系统稳定且输送量大，具有高度的安全性，维修及检测要求高。

图1 干线综合管廊断面

支线共同沟(图2)，主要收容城市中的各种供给支线，作为干线共同沟和终端用户之间联系的通道，设置于人行道下，管线为通信、电力、燃气、给排水等。其特点为有效断面较小，施工费用较少，系统稳定性和安全性较高。

图2 支线综合管廊断面

缆线共同沟，埋设在人行道下，管线有电力、通信等。直接为终端用户服务。其特点有空间断面较小，埋深浅，建设费用较少，不必设置监测、通风等设备，维护及管理也较简单[2]。

2 建设必要性分析

2.1 保障供应，避免频繁扰动

在城市早期的基础设施建设中，管线多是按照不同市政系统的需求而将其直接埋设于地表之下，出现故障时，由于不同管线分属于不同的部门，设计埋置深度不一，交叉纵横，检修常常破坏严重。在传统的管线扩容中，城市道路堵塞、道路频繁开挖以及居民生活不便所带来的建设成本损耗不可估量。而铺设地下综合管廊，可实现管线的集中管理，大大提高城市效率。

2.2 美化环境，形成绿色空间

城市地下综合管廊建成后，管线集中敷设在廊内，早期建设中架设在城市上空的城市主供电线路、分支路线、通信电缆、光缆等各种纵横交错，扭成一团的线路将得到集约型解决。原建的高架上空的“城市蜘蛛网”，不仅影响城市自然景观。并且线缆裸露在空中，存在极大的安全隐患。因此，在改善城市整体环境，达到绿色城市建设目标，综合管廊的推广具有着重要的意义。

2.3 防震减灾，维护城市安全

综合管廊处在地下空间，有着较高的防护性，具有很好的封闭性与独立性，结构安全性较高，在风雨雷电、地震、海啸等灾难来临时，综合管廊能够保证抗灾救灾工作顺利进行，管线的安全就是保障人民生命财产的安全。由于管线不接触土壤和地下水，避免酸碱物质的腐蚀，这也增强了管线的耐久性。对于大断面综合管廊，其具有足够的空间，还可作为战时物资储存设备及临时防空洞，在城市安全系统构建上，综合管廊作为基础设施有着重要作用。

3 国内外综合管廊工程的发展现状

3.1 国外建设发展状况

综合管廊最早见于法国，早在1833年，巴黎为了解决地下管线的敷设问题和提高环境质量，就在城市道路下系统地建设了较大规模的排水管网，同时也建设综合管廊，其尺寸达到了高约5 m，宽约6 m。管廊中创造性地收容了煤气管道、给水管道、通信管道和电缆管道，形成了世界上最早的综合管廊工程。目前，法国仅巴黎的综合管廊工程建设里程已达100 km,形成了比较完善的综合管网[3]。

英国伦敦于1861年在兴建格里歌大街构建了半椭圆形地下综合管廊，其尺寸高约2.29 m，宽约3.66 m，管廊中收容了给排水管道及燃气管道。德国于1893年为配合汉堡地区的道路建设，在两侧人行道下方与建筑相接，建造了长为450米的综合管廊。俄罗斯莫斯科目前建有综合管廊120 km，敷设的管线除燃气管外，其余均有。芬兰的管廊埋设于地下20 m的岩层中，由于深埋，其管线节省了30 %左右的长度[4]。

日本在1963年制定《共同沟法》以后开始大规模修建综合管廊，综合管廊作为城市道路的合法附属构筑物，由道路管理者承担部分建设费用的基础上开始大面积兴建。廊内敷设的管线仅有电力、燃气、通信、给水管、工业用水、下水道6种。随着日本经济技术的不断发展，目前廊内管线种类已超过6种，扩容了废物输送管、供热管等必要设施[5]。

日本建造综合管廊首先在交通拥堵严重、人口密度大的大城市展开。现已发展到冈山、仙台、福冈、广岛等地方城市。截至1992年，日本兴建的综合管廊已达310 km。21世纪初期，日本的建设目标是在全国80个城市的主干道下建成1 100 km左右的综合管廊。综合管廊的建设费用由道路管理者和预约使用者共同承担，其中使用者承担65 %左右的工程费用[6]。

3.2 国内建设发展状况

我国第一条自主修建的综合管廊是1958年在北京市某广场下建设的总长约为1.3 km的管道，该管道断面为矩形，高约2.5 m，宽约4 m，埋深7.5 m。台湾地区第一条综合管廊是在1991年台北市为配合地铁建设而修建的，目前，台湾已建综合管廊超过300 km，其中台北、高雄、台中等重点区域已完成系统网络化的综合管廊规划并逐步建成。

1994年，上海开始建设浦东新区张杨路综合管廊。管廊中央铺设给水管道，两侧设有支架，分别设电力和通信电缆，燃气管道单独地敷设在燃气室内。综合管廊还配有相应的通风系统、照明系统、气体及火灾报警装置。

2004年，广州市结合科韵路南延长线道路改造，建造了一条全长3.5 km的综合管廊，共有联通、电信、移动等多家通信运营商参与。

目前，国内在建综合管廊的情况(表1)。

表1 国家住建部试点城市综合管廊建设里程统计(2015-2017)

4 不同城市综合管廊建设的基本模式

4.1 山地城市

以重庆为例，重庆是中国最大的山城，由于其特殊的地理环境，地形地貌的多样性使得综合管廊的建设困难众多，又由于其城市组团式发展的结构特征，表现出具有多种不同性质、类型和等级规模的城区，这使得城市综合管廊的整体统一规划难以实现[7]。结合重庆近年综合管廊的建设经验，山区城市综合管廊建设在传统的建设模式下，还需注意以下几点：

4.1.1 分区规划

山地城市存在明显的区域差异性，地理位置的天然阻隔，使得山区城市多为组团式，不同组团间经济发展程度的不同，相应的市政规划便有所不同，综合管廊的规划在一定程度上体现了城市未来的发展方向及规模，因此，山地城市综合管廊的细部规划应结合不同区域实际经济发展状况实行分区规划，由于用地紧张，综合管廊布置于车行道下，应沿片区呈环状规划。为体现组团式城市基础设施共建共享的发展要求，在实行普遍分区规划的基础上，还应在组团间建立合理的过度规划模式。

4.1.2 断面形式

山地城市可用地较少，使得综合管廊的断面普遍较小，而随着重庆经济的快速发展，需敷设于廊中的管线种类逐渐增多，因此，在进行综合管廊的断面确定时，应在结构安全的条件下充分利用地下有限的空间资源。通过技术经济必选，综合管廊断面采用单舱室综合管廊，将通信、电力、给水管道同舱设置，并将排水管道单独布置于管廊下部(图3)。单独分舱，从而避免给排水交叉形成污染的可能，同时，这也达到了节约用地的发展要求。

图3 单舱综合管廊断面

4.1.3 运营管理

重庆市新城片区综合管廊于2006年已开始运营，过去综合管廊的规划、建设、运营等各阶段均缺少政府相关法律、法规、条例的引导，不利于综合管廊的建设推广，重庆市为大力推动城市地下综合管廊的建设，2013年发布了《重庆市管线工程规划管理办法》，规定在建成综合管廊的区域，只要管廊中预留有管线位置的，规划部门将不再对管廊外的管线位置进行审批，已经建成的管线也应该根据实际情况，逐步迁移至城市综合管廊内。今后，对于已经纳入城市综合管廊的管线建设工程，条例要求规划、建委以及管线的行业主管部门不得另行审批，管线建设单位也不可以在管廊以外的位置另行建设。这便为管线的建设提供了法律上的支撑。

4.2 平原城市

平原地区地势开阔，综合管廊规划多以核心地带为中心呈放射状模式建设。平坦的地势，便利的交通，使得城市各区域经济发展较为平衡，由此平原城市综合管廊的建设易于实现城市整体统一规划。但是针对平原城市综合管廊建设依然有以下几点需要注意：

4.2.1 可容管线

综合管廊的基本管线包括电力、通信电缆、给排水管线、供热管线。燃气管可单独设置，纳入综合管廊，但必须采取必要的防治措施。中水管、垃圾输送管等管线需要结合城市发展及周边用地功能，进行选择或预留。由于在平原地区地势平坦的场地，对于有坡度要求且坡度较大的重力流管线，排水管线、雨水管线等埋深较深，此类管线的埋深很大程度上增加了综合管廊的造价和施工难度。若排水管和雨水管设置其中，综合管廊就必须同时也按一定坡度进行敷设，并且，排水管需设置污水检查井和透气系统，要考虑污水管材的渗漏问题。如果将排水管线、雨水管线纳入综合管廊内，会导致结构规模扩大化，制约综合管廊方案的制定。因此，在平原地区和地势平坦的场地，在综合管廊方案的制定时一般不考虑排水管线和雨水管线。一般情况下，重力流排水管线不纳入综合管廊，非重力流管线可纳入综合管廊。

特殊的地理优势，使得平原地区的综合管廊规划呈现出射线型和环向紧密连接的形态。成都2015年规划将把地下综合管廊建设放在突出重点，各个区域独立成网。将重点加强中心城区北改片区，天府新区成都直管区、中央商务区、高新区金融片区等区域的综合管廊建设工作。目前高新区金融城、大源组团、新川科技园已经建成或在建的综合管廊有11 km。

中心城区目前的构思是1井1环11射11片区。1井是在最核心区域，计划配合城市的深隧来建设；一环是指3.5环，11射主要是结合11条要改造的放射性道路来确定，11个片区就是结合片区改造，例如北改片区等区域，实施同步地下综合管廊建设。

4.3 滨海城市

沿海城市水域宽广，多遭暴雨天气，城市频繁出现逢雨看海的景象，因此沿海城市综合管廊结构设计应多考虑城市泄洪的问题，使得城市在排水功能上符合城市高速发展的特殊要求。沿海城市经济发达，综合管廊在融资上具有明显的优势，目前普遍推行的筹资方式为PPP基础设施投融资模式。以青海综合管廊建设经验为例，沿海城市综合管廊建设具有以下特点：

4.3.1 结构设计

沿海地区城市集中化程度较高，城市暴雨所带来的灾害损失巨大，因此其结构形式多采用双舱综合管廊(图4)及三舱综合管廊(图5)，这两种形式建设成本低、利用率高、保养维修操作及空间结构分割容易、管线敷设方便，一般适用于沿海地区、新建城区等空旷地带。

图4 双舱综合管廊断面

图5 三舱综合管廊断面

4.3.2 融资模式

综合管廊项目PPP模式的运作可以分为项目前期准备阶段、成立PPP项目公司、项目实施和项目移交四个阶段[8]。项目的前期准备阶段一般包括项目立项和可行性研究两个方面;前期准备完成以后接下来的工作就是成立综合管廊PPP项目公司,公司的确定可以采用招标的形式,通过这种方式可以选择更为专业,水平更高,并且与要求更匹配的公司，这一阶段主要包括招标,意向单位投标,评标定标和合同的谈判等具体环节;项目实施包括项建设和运营,这一阶段是项目的关键时期,并且也是更高管廊项目的主要过程,首先建设期的融资是关键环节也是难点所在,之后就是项目的后期运营;最后一个阶段是公共管廊项目的移交。综合管廊项目的PPP模式有其自身的固有特点,最主要的是项目的前期融资不是依靠政府的财力,而是通过吸引社会投资者来投资，这便使得综合管廊建设的推广性得到了增强。

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5 综合管廊建设的若干主要问题

5.1 建设技术

综合管廊建设技术在在国外已发展得较为成熟，国内虽已建成了一些特殊要求的管廊工程，但技术层面依然有诸多的不明确，建设技术具体分为以下几个方面：

5.1.1 规划技术

综合管廊的规划属于市政规划范畴，应与城市总体规划相协调，规划中最重要的是准确预测未来入廊管线的总量，使得综合管廊在城市未来的发展中充分满足服务区域的管线需求。推测管线量时，应考虑城市的经济特性、地域特点以及未来发展的具体方向。

5.1.2 设计技术

在借鉴国外综合管廊相应设计规范的基础之上，由上海市政工程设计总院编制的《城市综合管廊工程技术规范》[9]已正式实施应用，但规范中缺少了综合管廊抗震设计的部分。综合管廊作为城市的生命线工程，由于考虑了地震的影响，在日本阪神大地震灾后重建中发挥了关键性作用。管廊中所容纳的电力、通信、燃气、供热、给水、排水等管线，在地震的强力冲击下，会出现一定程度的功能损伤，从而导致城市无法正常地运转，甚至全面瘫痪。因此，在综合管廊的总体设计中必须考虑地震的影响，在进行抗震设计时，应主要从综合管廊结构构造措施方面来加强管廊的抗震性能。

5.1.3 施工技术

明挖法作为综合管廊常用的施工方法，又具体分为现浇法和预制拼装法两种，现浇法的特点是施工技术要求较低，工程造价相对较低，而预制拼装法施工技术要求较高，工程造价也相对较高，但是其能实现标准化大规模生产[10]。

综合管廊施工技术中最重要的是基坑施工部分(表2)。

表2 综合管廊基坑施工方案

5.2 资金筹措

城市地下综合管廊作为市政基础设施项目，属于自然垄断产品或准公共产品，在保证地下管道系统产权国有的情况下，政府可引导社会资本、企业和个人闲资积极投入。

在城市地下综合管廊的建设方面，各国都有一套比较完善的经费分摊方法。日本采用推定投资额方式，即参与综合管廊建设的单位，仅承担其传统敷设的费用，不足的部分由政府来承担。这样，在理论上管线单位不会因为加入综合管廊致使负担过重，影响综合管廊的持续发展。美国则采用体积法分摊经费。该方法主要是以各管线单位占用管道的体积为基础，再考虑管线传统敷设成本的差异性[11]。

综合管廊的建设涉及多个政府部门以及众多管线单位，因此其受益单位是多样的，合理的费用分摊方案有助于促进综合管廊的建设及大面积推广，主要方案分为以下几类：

5.2.1 平均分摊法

该方案的特点是清晰明确，实施简单，即将管廊建设总体费用按相关单位平均分配。因此该分摊法不区分管线单位的受益程度，是一种相对低成本的建设成本配置方式，在实践中使用较为广泛。

5.2.2 比例配置法

比例配置法区分管线单位的受益程度，由此确定一系列的分配因子，将综合管廊的总成本按分配因子依次分摊给相关单位，该方案是一种相对公平的配置方式，易受管线单位接受。

5.2.3 修正增量配置法[12]

传统增量配置法易受管线入廊顺序的影响，先入廊管线承担费用相对较多，后入廊较少，这便存在不合理之处。而修正增量配置法克服了入廊顺序的差异性影响，但是在管线种类过多时，该方法计算还是显得过于繁杂，因此该法适用于管线数量较少的管廊工程。

5.3 管线管理

我国城市地下管线种类繁多，又归属于不同的管理部门，应设置专门的综合管廊管理部门，协调各管线单位，建立完备的管线管理机制。现代化信息化管线管理应从专业规划开始就建立档案，追踪管廊建设的全过程，做到规划、建设、管理信息系统一体化。

专业规划是在总体规划的指导下对管线走廊进行的规划，在进行管线规划前应对各个专业规划进行认真的分析[13]。

专业规划确定的市政设施承担着向城市提供热、电、水、气等城市发展所必需的资源及保护环境所必需的污水处理等设施。主干管道承担从源头到供应区域的输送或上游雨水、污水的排放任务，是城市发展的“主动脉”。主干管道走向、位置的确定对于保证整个管网系统的正常运转起到了关键性的作用。同时，由于主干管道的管或管沟断面均较大，占用的道路地下空间大，使该类管道的选线难道大大增加，特别是在老城区。因此，在管线规划过程中，应优先对各个专业主干管道走向、位置等作出规划，已确保整个城市的主干管网系统性、完整性、安全性，同时根据各个专业的系统要求完善支管的计划[14]。

管线管理还应建立地下管道实时监测系统，采用LH型系列地下管网泄漏实时监测系统，通过GPS与油、气、水管道相结合，彻底改变传统人工现场巡视的作业方式，从而保证地下管道日常监测的实时性和准确性，实现城市管网的自动化实时监控，为管道提供全方位、高技术的系统解决方案。

6 结束语

目前，我国多个城市正试点建设综合管廊，但根据当地城市的发展要求，还未形成相应完备的规范措施，综合管廊作为新型的市政工程项目，其具有的经济效益与社会效益已得到论证，政府也将其放在市政整体规划的重要位置。但全国大约有70 %的城市地下管线没有基础性城建档案资料，加上归属各部门的管线档案互不相通，除了马路经常被开挖、工程延期外，也屡屡造成建设过程中挖断管线的事故，各城市政府应考虑城市发展远景，按照先规划、后建设的原则，借鉴已建综合管廊的有益建设经验，编制出适合当地的综合管廊专项规划，努力推广城市地下综合管廊在我国的建设，实现城市集约化发展的目标。

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新版总承包企业特级资质标准征求意见

为深化行政审批制度改革、促进建筑业科学发展，住房城乡建设部建筑市场监管司对2007年颁布的《施工总承包企业特级资质标准》进行了修订，日前发布征求意见稿，要求各地6月30日前反馈意见。

征求意见稿明确了施工总承包企业申请特级资质应具备的条件。在企业资信能力方面，要求企业净资产6亿元以上，未被列入失信被执行人名单，近3年营业收入均在50亿元以上、银行授信额度均在10亿元以上、未被列入行贿犯罪档案。对企业技术负责人，要求具有15年以上从事本类别工程技术管理经历、工程序列高级工程师或注册建造师执业资格；主持完成过2项符合施工总承包一级资质标准要求的代表工程。在科技进步水平方面，企业须具有省部级(或相当于省部级水平)及以上的企业技术中心、近3年科技活动经费支出均达到营业收入的0.8%以上。

同时，对企业工程业绩也作出了严格的规定。其中，在建筑工程方面，要求企业近5年承担过下列任意3类工程的施工总承包或主体工程承包且工程质量合格：高度120米以上的建筑物，钢筋混凝土结构单跨30米以上(或钢结构单跨36米以上)的建筑工程2项，以工程总承包方式承建的单项合同额5亿元以上的建筑工程，高度60米以上的预制装配式建筑工程。

根据征求意见稿，取得施工总承包特级资质的企业可承担本类别各等级工程的工程总承包、施工总承包和项目管理业务。

摘自《中国建设报》

吴京懋(1992～)，男，硕士研究生，研究方向为隧道与地下工程。

TU93

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[定稿日期]2017-03-12