■ 陈 浩
结合城市中心区和新建区在现状条件、市政需求、发展空间以及对城市功能影响等方面的不同情况对综合管廊与轨道交通共同建设进行分析,并提出相应条件下的建设特点及需要注意的问题;对综合管廊与轨道交通共同建设在共用条件、设计方案、共用结构等方面进行分析和说明。
2015年以来,国家相关部门连续发布文件引导城市综合管廊的建设,明确综合管廊建设试点城市以及发展任务并在政策上予以支持。其中,《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》(国办发〔2015〕61号)要求:“在交通流量较大、地下管线密集的城市道路、轨道交通、地下综合体等地段……要优先建设地下综合管廊。”中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(中发〔2016〕6号)要求:“结合地铁建设、河道治理、道路整治、旧城更新、棚户区改造等,逐步推进地下综合管廊建设。”上述两个重要文件都提出了结合轨道交通建设综合管廊的总体要求。可以看出,与轨道交通共同建设,是综合管廊的重要建设形式之一。
日本及我国台湾地区十分注重综合管廊与轨道交通同步规划、设计、施工,从他们的实践经验来看,二者共同建设,一方面可以显著降低建设费用;另一方面,可以缩短两项工程的总体建设时间,减小对城市功能、周边环境等方面的影响,具有较好的社会、经济、环境效益。
轨道交通与综合管廊同属于大型城市基础设施,轨道交通解决城市人流运输问题,提供公共交通资源;综合管廊解决管道敷设问题,提供市政能源,两者随城市道路建设,占据着重要的地下空间资源。
综合管廊建设投资规模较大,系统要求较高,选择合适的建设时机十分重要。轨道交通的建设为综合管廊的建设提供了重要契机。下面结合城市中心区及城市新建区的不同情况对综合管廊和轨道交通共同建设进行分析。
城市中心区是高密度开发的商务区、行政区、居住区等,相关道路、市政管线等配套设施较为完善,是城市政治、经济、文化等公共活动最集中的区域,是城市公共活动体系的主要部分。城市中心区开发密度大,市政设施已基本实现规划;地下空间开发已成基本成型,地下情况复杂;市政管线使用时间长,负荷偏大。
在城市中心区,由于受现状道路下方空间限制以及避免对城市功能、周边环境产生较大影响,没有条件通过大规模开挖路面敷设管线,因此,市政干线缺少路由进入中心城区,难以形成良好的干支线体系,属干线薄弱区。
轨道交通在中心城区一般采用暗挖、盾构工法施工,除局部需要进行市政管线改移和交通导改外,对城市交通和周边环境无明显影响。综合管廊可以利用轨道交通施工条件(如施工竖井、临时占地、管线改移、交通导改、降水措施等)采用暗挖或盾构等工法,最小程度地减小对城市功能的影响,节约综合管廊建设费用,打开市政能源通道,使在中心城区敷设市政干线成为可能。如果错过这个时机,由于受地下空间以及轨道交通高标准运营要求的限制,后期再敷设市政管线将更加困难,协调难度极大,不再具备可行性。
可见,轨道交通为城市中心区综合管廊的建设提供了良好的契机,可以构建综合管廊与现状直埋管线共同发挥作用的市政能源系统,对增强市政干线网络的联系性和安全性,提高城市中心区市政能源供给的可靠性具有重要意义。
由于城市中心区地下管线复杂,浅层地下空间基本被占用,可使用空间小,不适宜综合管廊频繁出支线,因此,城市中心区综合管廊宜定位为干线型管廊,只在主要道路设置分支口,与现状市政干线联通,不考虑为沿线地块预留分支口,形成综合管廊与直埋管线协同支撑的、干支线完整的、可靠性高的市政能源网络。
随着社会经济的发展,城市中出现了一系列经济问题、社会问题和环境问题。城市新建区,成为现代城市发展的必然选择。城市新建区一般是待建设的商业新区、行政新区或科技、互联网、数据服务等新兴产业功能区,现状市政配套设施较为薄弱,亟待完善。
轨道交通具有引导城市发展的功能,是城市新建区重要的基础设施支撑,对土地开发、商业发展起着举足轻重的作用。
轨道交通一般沿主干道实施,主干道也是市政管线敷设的重要路由,两项重要基础设施结合设置,可充分利用主干道地下空间,解决交通运输通道及市政能源输送通道,不仅能够满足新建区近期市政需求,还为远期发展预留宝贵地下空间,有利于地下空间资源的高效开发利用。新建区施工场地情况一般较好,轨道交通基本采用明挖施工,综合管廊建设可以和轨道交通共用征地、拆迁、基坑支护、降水等条件,能节省大量建设手续和费用,提高建设效率。
城市新建区与城市中心区不同,新区道路尚未实现规划,市政管线也可选择在其他道路实施时随路建设,因此,有条件对综合管廊布局进行多方案分析。如果综合管廊与轨道交通共同建设,在地下空间利用、建设时序、施工风险、工程投资等方面存在较大困难时,综合管廊也可选择与其他道路共同建设。
可见,城市新建区综合管廊的建设应结合新区发展模式、建设时序、地下空间利用、施工难度、工程投资等多方面统筹考虑与轨道交通共建必要性、可行性以及经济性。
城市新建区市政基础薄弱,综合管廊应满足周边用地发展需求,并考虑远期规划用地功能,既要具有向城市中心区转输市政干线功能,又要为本区域提供市政能源,因此,城市新建区综合管廊宜定位为干支混合型或支线型管廊。
综合管廊与轨道交通共同建设主要有以下几个优点:
1.综合管廊与轨道交通同步建设有利于充分利用地下空间资源,兼顾轨道交通、综合管廊、地下道路、商业开发、人防工程等多种对象,统筹考虑空间布局,从而实现较理想的经济效益和社会效益。
2.综合管廊与轨道交通共同建设可以共用前期手续,减少前期费用,共用建设条件,减少工程费用,避免了二次进行地下设施建设所带来的不利影响。
3.综合管廊与轨道交通共同建设可以在一个建设周期内,完成两项重要基础设施工程,降低工程建设对城市交通、周边环境的不利影响,缩短整体建设周期。
4.综合管廊与轨道交通可以结合设置地面附属设施(通风口、逃生口等),从而优化城市空间布局和城市景观。
5.轨道交通运营标准较高,例如某城市要求运营线路50米范围内不得施工,必须施工时,要通过运营单位同意,所以轨道交通建成后再建综合管廊,协调难度极大。另外,在现有技术条件下,综合管廊的施工必然会对轨道交通运营产生诸多重大不利影响,基本不具备可行性。综合管廊与轨道交通共同建设,可以最低程度减少综合管廊与轨道交通之间的影响,使项目可行性显著提高,经济效益明显增加。
另外,也要注意综合管廊与轨道交通共同建设必须统筹规划、综合分析、因地制宜地推进相关建设。
1.在规划阶段应对综合管廊与轨道交通在市政需求、实施难度、工程造价等多重因素进行全面分析,统筹考虑周边用地性质、发展模式、道路条件、轨道交通与综合管廊的相互关系,在空间可行、风险可控、经济合理的基础上因地制宜地确定综合管廊与轨道交通工程共同建设区段。
2.综合管廊与轨道交通均占据地下浅层地下空间,具有一定功能性上的需求,在空间上势必相互影响,如何协调综合管廊与轨道交通以及其他地下空间(地下商业开发、地下交通、人防工程等)的相互关系是工程建设的关键,直接影响项目的功能性和经济性,如处理不好,反而会使地下空间利用率降低,例如由于管廊建设增加地铁埋深,导致出入口需进行两次提升,进而增大出入口占地以及地面建筑物拆除、地下管线改移等工作;又如综合管廊分支口、通风机房需占用一定空间,对地下商业开发价值产生不利影响。因此需要结合项目实际进行深入研究,进行多方案分析比选,使其功能及价值最优化。
3.综合管廊与轨道交通共同建设增加了施工难度及风险,如管廊与轨道交通彼此结构的影响;增加降水范围及深度;环境风险叠加等,需对工程实施难度及风险需进行分析,采用可靠、经济、合理的控制措施。
4.综合管廊与轨道交通共用施工条件可能导致单一工程施工效率降低,进而影响轨道交通或综合管廊的工期。在项目实施阶段应合理安排工筹,提高施工效率,尽量减小对轨道交通或综合管廊单一工程工期的影响。
综合管廊与轨道交通共建时,尽量利用轨道交通施工条件,如施工竖井、临时占地、交通导改、管线改移、降水条件以及基坑支护等。以北京某综合管廊与轨道交通共同建设项目为例,该综合管廊项目从城市中心区沿轨道交通路由至城市新建区,全长约14km。在城市中心区采用暗挖工法,共需设置12座施工竖井及施工围挡,其中,9处可与地铁共用施工竖井、施工场地以及管线改移交通导改等措施,只新增3处管廊专用施工场地,共用率达到75%;在城市新建区采用明挖工法,综合管廊利用地铁基坑、支护条件等,共用率达90%;综合管廊全线利用地铁降止水条件占需降水管廊区段的73%。经初步估算,与地铁共用建设条件可节约综合管廊投资约7亿元。
1.综合管廊与车站的空间关系
车站作为轨道交通重要节点具有占用空间大,功能性强的特点,综合管廊与车站的位置关系是设计方案的难点,二者结合方式主要分为侧穿、上跨、下穿三种方式,相应特点见表1。
表1 综合管廊与地铁空间关系及特点
在具体设计中,应结合地铁功能性、管廊功能性、施工风险及影响、工程费用、地下空间有效利用等多方面进行分析,选择合适的共同建设方式。
除上述结合方式外,当综合管廊与地铁结合方案受建设空间限制、有很大的施工风险或严重影响地铁功能时,可比选管廊局部绕行车站的方案,在平面上局部由相邻地块或道路绕行车站。
2.综合管廊与区间的空间关系
地铁区间与综合管廊类似均为线性地下结构,埋深一般较大,综合管廊由于需出支线以及设置通风等附属设施,埋深不宜过大,综合管廊应设置在地铁区间上方,并与地铁结构保持一定安全距离,避免互相影响。
从综合管廊、轨道交通的防灾、运营管理方面来看,二者应减少共用结构,受地下管线、一体化设计、商业开发等因素影响时,综合管廊也可考虑与轨道交通采用共用结构方式建设,共用结构特点见表2。
表2 综合管廊与地铁共用结构特点
轨道交通与综合管廊结构结合方式涉及建设、设计、运营、地下空间利用等多方面因素,应结合二者建设主体情况、实施难度、管运维体制等多方面统筹考虑。
在设计方面,需注意轨道交通人防建设标准,共用结构的设计需满足地铁人防要求,按临空墙标准设计。综合管廊与地铁共用结构需进行抗浮稳定检算,当结构抗浮不能满足要求时,应采取相应的工程措施保证工程安全。
轨道交通为综合管廊建设提供了一个重要契机,应将综合管廊与轨道交通并行考虑,综合分析市政需求、实施难度、工程造价等多重因素,因地制宜推进综合管廊建设。
(1)对于城市中心区,地下空间紧张,市政能源缺乏干线支撑,综合管廊与轨道交通共同建设能为中心区打开市政能源输送通道,并可以充分共用建设条件,减小对城市功能的影响。
(2)对于城市新建区,综合管廊与轨道交通应科学规划、统筹兼顾,结合新区发展目标、建设形式、道路及管线规划等因素综合评估共建条件。
(3)在设计上应结合轨道交通、道路交通、市政管线情况,合理选择综合管廊与轨道交通结合的设计方案。
(4)综合管廊与轨道交通采用共用结构设计时,需结合管廊运营单位与轨道运营单位需求,合理划分运营管理界面和费用,同时满足二者人防、防灾需求。