现代城市市政综合管廊建设相关问题研究

惠 疆陕西省西咸新区空港新城开发建设集团有限公司 陕西 西安 710064

正文：

引 言

综合管廊，就是将电力、通信、交通、安全信息、燃气、供热、给水、排水等各种管线集于一体的地下城市管道线路综合走廊，实现集约城市地下空间并且给城市改造扩容预留足够空间。

在国内1958年就在天安门广场建设了1000多米的综合管廊，在1983年德国在前西德的汉堡市的Kaiser-Wilheim街，修建了450m的综合管廊收容暖气管、自来水管、电力、电信缆线及煤气管，标志着综合管廊雏形的建立，即收容并独立运行三种以上的管廊并具有一定的防止外力破坏及内部故障精准定位及切断故障范围，及防止灾害或故障蔓延功能。

直至2006年在北京中关村西区建成了中国大陆地区第二条现代化的综合管廊，拉开了国内综合管廊建设的高潮的序幕。

然而，在我国的市政管廊建设过程中的关键施工技术问题仍然存在些许的不成熟，为我国的城市市政管廊建设问题埋下了相关隐患。进一步的，我国市政管廊建设过程中，仍然存在一些资金及后期的运营过程中的管理问题。为此，本研究拟将首先对城市地下综合管廊工程的作用进行阐述，进一步的，对综合管廊的设计、开挖及支护问题进行详细的分析；最后，本研究将详细分析综合管廊工程所存在的问题及对策。以期为我国的市政综合管廊工程提供参考。

1 城市地下综合管廊工程的作用

1.1 保障城市运营安全

对于常规市政基础设施建设地下管线，一般采用的是直埋的方式，优点单个项目短期投资小，缺点对城市改扩建留下巨大隐患，地下管线走经混乱，且不利于故障精确定位及抢修。与常规直埋管线或独立仓建设的方式比较，综合管廊具备的优点主要有三点：（1）能够集成节约地下空间资源，便于城市改造提升，各类管线路径明细且互不干扰，便于地下市政管线敷设。（2）在进行管线的维修过程中，不造成道路损坏，不影响交通通行，敷设工作效率。（3）能够有效防止外力伤害，具备一定防灾能力，能够有效减少市政基础设施的废弃重建工程量。缺点一次性投资高，融资困难。

1.2 实现城市发展方式的优化

在国内城市建设领域普遍存在以较低的投资，快速完成满足城市基本功能为首要条件，后续补充提升的发展模式。例如雨水管道、污水管道、通信线路、热力线路、电力线路、燃气线路、给水管道、中水等等地下管线，随城市的发展逐步提升完善，造成城市道路不断被封闭、开挖、修复，给城市居民造成诸多不便及城市管理困难，以及造成城市形象差等社会影响。近年来我国逐步提倡建设城市地下综合管廊，在设计建设过程中注重综合管廊性能、功能规划设计，并且将集约、绿色、环保、循环利用作为核心目标，以减少建筑垃圾、废弃工程及重复修建为核心，提升城市综合服务水平，释放市政基础在城市发展中的红利，减少市政基础设施改造影响城市基本功能的运行及对居民生活带来的不便。通过系统研究城市地下综合管廊工程可以解决目前可预见的这些问题，且站在整个城市功能及中长期投资来计算，综合管廊投资是远远低于传统市政管线设施建设投资总额的。

1.3 提升我国城市运行管理水平

在城市基本功能配套上输水、排水、电力、通信及燃气等管线在隶属于不同的自然垄断企业，隶属于不同的行业，且受不同政府职能部门管理，规划、设计、建设 不同图、不同步。因此通过开展建设城市地下综合管廊工程，能够实现规划同图、设计统筹考虑、建设同进度。跨部门、跨行业统筹协调，政府引导结合政策支持解决之前城市地下综合管廊 “建而不入，入后难管” 的问题。需要政府规划建设部门统筹协调，建立长治有效的市政基础设施规划建设管理部门，制定利于长远发展的宏观政策及审批过程遵循集约、减少废弃重建的原则，引导各管线产权单位积极响应新理念。建立健全适应新理念下的政策体系，全面优化的环境政府业务能力及服务水平。建立综合管理审批服务窗口部门，便于各类管线沟通协调管理。防止在没有政策引导下蛮干或一刀切等急功近利的现象，落实好政策的本意，凸显政策红利，从而实现了城市与自然的和谐发展。

2 市政综合管廊施工的关键技术

2.1 施工技术

首先，引入BIM技术在相对较为繁华的城市中心、主干道路、交通体系比较复杂环境下进行充分考虑，优化设计合理排布管廊走径，解决管廊穿越道路及路口不同管线走径问题。在新区开发建设综合管廊适宜采用明开挖沟槽建设综合管廊通常采用预制管廊对接、现浇，，新区基础设施建设由下而上不存在二次反开挖及废弃工程，一次建设综合考虑总体投资低。对于城市繁华区域人口密集区、车流量较大区域或穿越铁路城市高速公路等类似构筑物宜采用暗挖、盾构、箱涵顶进等方式。

2.2 开挖支护技术

（1）边坡防护及基坑防护

综合管廊建设于地下，在明开挖施工过程中，必须考虑基坑开挖边坡防护措施，保障管廊施工人员安全。由于综合管廊开挖截面较大，边坡支护一般采用混凝土钢筋网片喷锚、拉森钢板桩支护方式。支护结构本身就是临时构筑物，用于防护边坡垮塌或暗挖洞室塌方，保护施工人员设备安全，也要便于后期拆除。故支护措施工程质量要求必须保证基坑及坑边建筑或构筑物的安全可靠且设计余量不能过大需经济安全，基坑支护防护与地质密切相关，结构设计与是否受力息息相关。支护结构由具有设计能的勘察单位进行详细设计，以保证管廊基础结构施工安全。在管廊主体浇筑是产生的振捣或其它扰动情况下，水平结构与竖向结构结合部的连接方法直接影响梁结构之间的传力效果，实践证明，采用钢筋混凝土网片连接水平结构与竖向的锚固结构相结合方法传力效果较好，结构稳固可靠。在开挖受限放坡系数较小的区域采用拉森钢板桩支撑可垂直设置支撑，能够有效解决采用混凝土防护水平支撑结构施工工期长且不稳定问题，解决横向支撑跨度大，承受水平荷载时，容易失稳被破坏问题，便于防护搭设拆除且可以循环使用环保经济。在暗挖施工采用顶进方式箱体、盾构相对应既有支护规范执行。基坑边界0.5米处设施防护围栏及排水沟防止高空坠落及雨水侵泡。

（2）主体施工

在明开挖管廊施工中，采用平行推进分段流水作业。基坑开挖务必按照设计图纸及施工组织方案，依照放坡系数及防护方式分层开挖，由上而下边开挖基坑边做边坡防护，土方倒运及堆放不能影响边坡安全防护，堆土边缘距基坑边缘不得小于1.5米，堆放高度不得高于3米，且便于后期回填使用。基础处理需满足地质条件达到经济安全合理性，且务必保证基础的质量控制，防止因基础标高或其它质量缺陷导致管廊主体浇筑或拼接不达标，预先完成过街管廊建设，规整管线走径避免后期改造建设。在管廊主体外铺设防水卷材时要做好通风设施，并及时回填防止防水材料因长期暴晒引起空包或其它失效现象。采用分层回填压实度需满足路基强度要求，与边坡搭接处采用台阶搭接。在管廊内部防火、消防、照明、通风、监控等系统安装时，先干线后终端，先单系统后联调联试。

3 市政综合管廊建设中存在的问题

3.1 投融资问题

由于综合管廊作为市政基础设施项目投资巨大且回收期较长，在国家大力去除政府各类债务的环境下，政府机关作为投资主体，仅仅依靠政府财政收入无法满足城市发展对综合管廊建设进度及体量的需求，导致综合管廊建设在高呼声中缓慢推进。在目前各地政府机关通常采用PPP模式推进综合管廊建设。但是由于民营资本的投资本性及投资回收期问题，及政府过渡参与项目建设等系列问题，且由于城市地下管线产权单位基本隶属国有垄断企业，入廊难收益难问题目前还没有妥善解决，导致综合管廊建设没有引起社会民营资本的足够的兴趣，目前国内民营资本投资参与的综合管廊项目寥寥无几。参与综合管廊项目PPP模式建设的基本为央企或当地国企。形成可以有效保障民营资本权益政策体系成为盘活社会资本，减轻政府财政压力的有效途径。

3.2 管廊费用分摊

通过调研国内已建成或在建的管廊项目。管廊后期收入由入廊费和运营维护费两部分组成。由于市政管线隶属自然垄断企业，新建管廊管线入廊需要政府管理部门的大力支持和引导。且入廊收费对比管线产权单位开挖恢复市政道路较低的情况下才能更多的吸引管线产权单位入廊。城市建设规划部门应结合单类管线单独建设成本、工期、线位计算除管线敷设安装以外土建部分建设投资制定新建、改扩建管线入廊收费标准，按照单类管线日常巡查费用制定巡查费用标准。根据谁收益谁负责维护维修问题，管廊主体及附属设施由广廊建设运行单位负责承担费用，管线维修由产权单位负责承担费用。管廊运行缺口由政府部门财政部门按照市政基础设施运维费纳入财政支出。

3.3 部分技术性难点

城市人口密集区、商业区、交通繁忙区域综合管廊建设干扰问题较为突出，及影响城市市容又造成城市居民生活不便。故建议采用地下顶进或盾构方式尽量减少对既有基础设施影响，如果条件具备建议综合管廊与地铁合建一次施工分层运行，能够有效减少对城市居民生活影响，同规划同图纸同进度施工，综合考虑功能齐全优越，单延米总投资较分批建设有所降低。防火及消防功能有待继续研究如何迅速切断电气火灾，隔离失火区域防止灾害蔓延，分离保护不同管线不受其它火灾或水害影响。是目前综合管廊尚需继续解决的问题。

4 提升管廊建设效果的对策建议

4.1 继续探索投融资模式

综合管廊建设是必要，也是城市发展的必然产物，但是依靠政府投资无法满足城市发展需求。故需建里新型的综合管廊投资建设运营公司，解决民间社会资本投资收益率及投资回收风险问题，建议设立以管廊建设基金公司，设置合理有保障的投资收益率及投资收益期。或划分一定管线密集通行区域作为单独项目且政府在政策制定时应要求各产权单位入廊敷设，才能够有效的的推进PPP模式建设。政府机构在规划新区开发建设时，联合市政基础设施所需各类管线产权单位组建股份制管廊公司，采用共同出资，联合建设共同受益的原则建设城市综合管廊，能够有效加快城市发展，减少城市建设社会总投资，减少综合管廊政府投资建设压力，让综合管廊建设快速发展。

4.2 综合管廊的运维体系

综合管廊在目前大量采用PPP建设模式下，建设运行设立合理的退出机制，在建设过程中出现社会投资方无良行为的、社会投资方经营异常无法继续参与建设投资的、由于不可抗力导致建设项目终端的、运营期经营期已满的、经营异常导致严重亏损的、政策或其它因素导致建设项目无法继续进行的。政府应根据不同情形依法合规公平公正制定退出机制，权责分明，建立有效的争议处理途径，及政府接管方式，社会资本退出期限及交接内容，消除社会负面影响。采用巡查台帐制度及区域巡查打点制，问题发现奖励制度确实提高巡查人员责任心。制定合理的运行管线运行维修、检修机制，确保各类管线的安全运行。建立停止运行管线拆除退出清理制度有效减少安全隐患。建立明确的因失监、漏检的事故惩罚机制，提高各产权单位运检责任心。定期实验管廊内部终端探头温度、烟火、气体探头反应灵敏度，确保在故障临界点前抑制故障发生。建立综合管廊运行维护及各类管线保险制度，降低运行风险。

4.3 技术方面

综合管廊为城市基础设施的一部分，安全稳定运行是基本要求。一旦综合管廊内出现失火或漏水将会波及其他管线运行安全，综合管廊安全运行事关社会稳定。故综合管廊在前期规划阶段要充分考虑社会发展的各类因数，并且预留充分扩容空间。尽量采用多的分仓以便隔离不同管线，强弱电分区、燃气分区供暖分区。启动地下管线普查工作，采用BIM技术建立城市底线管线运行监控体系，有效减少巡查巡视人员。且能够全面掌握整个城市地下管线运行状态，在故障发生时能够精确定位，迅速施救、迅速隔离故障控制灾害范围。在由于综合管廊体积巨大且处于地下，故施工困难较大在城市建成区尽量采用顶进或盾构方式进行，能与地铁线路合并建设的采用合建方式。在新区建设规划中建议一次综合规划提前建设。

5 结 论

城市市政综合管廊建设已成为目前市政规划与建设中的热点问题。然而，在市政综合管廊建设过程中仍存在关键技术不成熟、资金及管理不到位等一系列的问题，为此本研究针对该问题进行了一系列的分析，具体的研究成果如下：

（1）本研究首先结合市政综合管廊工程，讨论了综合管廊工程作用、优势及建设方式。市政综合管廊主要为埋设于地下并具备一定的安设空间、几乎可以将所有的城市管线有序的进行整理与安设，故而，综合管廊工程主要具备可以保障城市运营安全；实现城市发展方式优化；提升我国城市行政水平。三个方面的作用，从而可以较好的维持城市的正常运行。

（2）本研究进一步针对城市市政综合管廊建设过程中的关键技术，首先针对综合管廊的设计问题进行了阐述分析，包括埋设设计、断面设计、抗震设计。其次，本研究针对综合管廊建设过程中的施工技术进行了分析研究，并进一步的对管廊施工过程中的边坡支护及开挖施工技术进行了详细的分析。

（3）本研究此处结合作者的施工及管理经验，提出了综合管廊在建设过程中所存在的问题，包括：尚未建立适宜的投融资方式；管廊费用分摊的平衡点难以确定；部分技术性问题尚未得到解决，共三个方面的问题，并针对每一个问题一一做出了相关的阐述。

（4）此处进一步针对综合管廊建设过程中所存在的问题给出了进一步的对策，包括：建立完善的投融资模式；建立市场准入机制和退出机制；加强对综合管廊的运行、维护的管理力度；完善相关的建设技术；建立信息系统共享平台，共五个方面的对策，作者同样针对每一条对策进行了详细的阐述。