城市轨道交通与综合管廊共建方案研究

鲜伟

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州311122）

0 引言

城市轨道交通和综合管廊共建是我国城市建设当中比较典型的市政工程，它的特点是投资高、工期长、风险大以及维护成本大等。但是在以往的工程建设中大多忽略地下空间的稀缺性、开发不可逆性，导致大部分地下空间利用率低，而且风险较大。因此，研究城市轨道交通与综合管廊如何有效结合并实现一体化建设，这对节约资源和资金投入都有很大的作用。

1 轨道交通与综合管廊共建的必要性分析

根据相关的数据分析，我国早在2010年地下管线的长度就已达接近150万公里，但由于地下管线种类众多，且数量和路由不够清晰，给后续施工带来诸多不便。而综合管廊的建设正是要解决地下管线这种不合理的现象。综合走廊的表现形式就像人们常见的地下管道一般，也就是从地下面开通一个规模的通道，并把电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，然后又设立上相对应的检测和监管系统，这样就能实现集约式的管理。在城市轨道交通的高速发展背景下，如何实现集约化的建设是目前城市可持续发展的重要举措。由于高密度、高强度、高品质的集中开发，导致轨道交通与其他型式的交通集聚，地下空间开发和利用已成为城市核心区建设的必然趋势，如不进行综合分析和统筹规划，将出现城市道路地下空间重复开挖的问题，长时间占用道路资源，从而给市民生活带来诸多不便。除此之外，虽然地下工程的施工技术已经是比较成熟，但工程水文地质条件的不确定性和施工环境的复杂性，施工风险和风险事故仍然很多，因此，有必要同步建设轨道交通和综合管廊，有效避免重复开挖和事故频发，从而达到城市地下交通的安全，更高效地为人民服务[1]。

2 轨道交通与综合管廊共建方案分析

轨道交通与城市综合管廊的共建方式有不同的办法，根据共建位置不同可将其分为地下车站与管廊共建、地下区间隧道与管廊共建；根据施工工法不同可分为明挖法、暗挖法及装配式施工；根据共建界面不同可分为贴临共建和共墙合建形式。城市地下的综合走廊在建设的时候无论是从高还是宽来设定都必须要根据具体的施工实情，但是基本上都是单层的结构方式，所以必须要注意雨水和污水的排放管道，但是因为这种管道在建设的时候必须要有对应的坡度，而且建设的投入相对较大，所以并不实用；而地下燃气管道因为有易燃易爆的隐患，所以并不能与城市的轨道交通和管廊靠得太近或者是共建；其他市政管线入廊案例较多、技术成熟、综合经济性较好，都能够考虑入廊。

2.1 地下车站与综合管廊共建方案

根据明挖法进行共建施工，这其中需要考虑到管道的复杂特性，最好将这些管道都设立在地下一层当中，管线的进出线及养护维修较为方便。从车站主体与管廊的位置关系可以有以下两种较为经济的布置形式：

2.1.1 综合管廊设置于车站主体结构上方

车站与管廊上下层布置，两者共用结构板。结构总宽度要求小，基坑深度较常规车站需加深，车站出入口布置受管廊影响小。从管廊和车站的主体结构上来看的话前者相比于后者来说是比较窄的，而且车站当中必须要设置风道、逃生口等附属设施，以此实现集约化的管理，从而凸显出经济性。管廊的平面和纵向线形与车站保持一致，平面顺直、纵向起伏小，管线敷设容易。市政管线进出线在管廊上方，转接线以及养护维修较方便，但废水泵房需外挂设置。

2.1.2 综合管廊设置于车站主体结构一侧

车站与管廊同层并排布置，两者共用结构侧墙。管廊根据管道线和舱室的共同建立因为空间有限，所以一般需要考虑到结构排列，无论是从高度还是宽度上考虑的话都要设计基坑的深度问题，并列结构的整体宽度较大，基坑的总深度也相对较大。浅层管道在管廊上方设置转运仓，方便与市政管道连接及检修。因受车站出入口布置的影响，管廊需上跨或者下穿进行避让，纵向起伏大，弯折频繁，管线敷设难度增加，并存在一定安全隐患。当管廊上跨车站出入口时，管廊底板可作为出入口顶板，并注意保证管廊顶板结构满足上方覆土及道路荷载要求[2]。

2.2 区间隧道与综合管廊共建方案

根据施工工法以及管廊和隧道之间关系可分为结构分离式共建与结构不分离式共建。当车站采用地下一层侧式站时，区间隧道多采用浅埋明挖施工，结合明挖区间埋深情况，在区间正上方或者一侧布置管廊结构，两者间共用结构板或者结构侧墙，共坑开挖。当车站采用地下两层岛式站时，区间隧道多采用双洞单线盾构施工，为便于管线接入方便，保证管廊埋深较浅，可考虑管廊先行开挖，区间隧道后盾构侧穿，两者同期施工，结构相对独立，互不影响；当区间隧道埋深较深或遇跨江、跨海等采用单洞双线大断面盾构施工时，结合隧道断面将管廊布置于轨行区上方，断面集约化程度高、经济性好。

3 综合管廊建设的预留条件

轨道交通地下车站宽度一般在25m左右，基本占用整个城市道路下方空间，加上出入口、风亭等附属设施，建成后留给综合管廊施工的空间有限。根据各城市轨道交通控制保护条例，在轨道交通控制保护区范围内施工的单位或个人必须根据相关规范要求制定安全保护方案，并通过专项论证并备案后方可作业。因此，在车站建设时若管廊不能同期实施，应预留管廊后期建设的条件。

3.1 车站结构加强措施

为减小管廊后施工对已运营车站的影响，管廊的路径应尽量避免与车站主体结构的重叠交叉，且应从出入口、风亭等附属结构设施较少的一侧通过。根据车站附属结构覆土厚度及管廊断面布置，可采用明挖上跨或者暗挖下穿，并对交叉节点处的车站结构板采取加强措施。

3.2 基坑开挖加固措施

管廊在施工的时候势必会引起周围结构的松动，而且根据施工的项目不同的部位之间会相互移动，从而对车站安全产生威胁。为严格控制车站结构的位移和变形，可以采用对车站结构影响较小的三重高压旋喷桩来加固基坑支护的稳定性，而且也能增加土壤结构的强度，并防止土壤雨水松软，还能达到加固基层安全支护，以此避免车站施工中出现变形。而为了防止基坑下土壤出现反弹的情况，就需要根据实际土壤的结构组成来决定挖掘的方向、方式以及形状，均匀分层避免出现偏载。充分考虑时空效应，及时封底并采用堆载回压，减小坑底土体暴露的时间。为减小管廊基坑开挖对车站结构的影响，可在车站与管廊之间先行实施隔离桩[3]。在施工过程中，应实时监测土体的位移、应力、水压、围岩结构、隧道沉降等。一旦出现问题，应及时调整，确保正常施工。

3.3 节点工程先行实施

为降低因管廊后期建设对轨道交通保护增加投资，以及简化各种备案程序，针对车站与管廊建设时序相差不多的情况下，两者交叉节点工程可由轨道交通建设方代建，并预留后期管廊建设接入条件。

4 共建过程中的注意事项

4.1 建设主体与投资主体的确定

轨道交通与综合管廊共建时，绝大多数城市市政工程中会将两者区分开来，无论是建设主管部门还是投资方之间经常出现意见不统一的情况，影响工程进度。针对于这一问题，在项目实施前要进行统筹规划，明确建设和投资主体，对于规模和资金的投入进行全面分析，并通过协商达成一致意见方可施工，从而保证各方利益，确保施工过程稳步推进。

4.2 工程界面和投资界面的划分

在常规市政工程中，城市轨道和综合管廊参建的施工单位和涉及的协调部门众多，各单位主管的工程界面不够清晰，且各自从自身利益出发，使实际施工过程经常遇到意见不统一的情况，导致施工无法正常进行。投资界面包括材料、设备、人员等相对复杂，针对此类问题，在施工前应对施工现场进行全面考察，对涉及的资金、设备、人员调配以及各投资方的责任分工制定专项方案及协调机制，保证资金、人员及各项物资充足。

4.3 建设中多方关系的协调

轨道交通和综合管廊均为市政公共设施，建设过程中涉及面宽广，如政策法规、规划、国土、管线权属、市民生活、交通出行、环境保护等，限制约束性强，需协调诸多工作部门通力合作才能正常推进。但在实际工作中，各部门之间负责的业务不同，经常存在一些问题冲突，或出现一些不确定的因素，导致工程停工或者延误。因此，在施工前应尽可能考虑所有未知因素，提前预防并科学规划，在考虑到各部门利益的基础上加强沟通和联系，这样就算遇到紧急的情况也能在各部门的通力合作下保证工程顺利进行[4]。

5 总结

综上所述，城市轨道交通和综合管廊是目前我国城市化进程发展的主要方向，两者之间的共建规划与设计是保证工程顺利进行的重要基础，而且还会影响日后人们的出行和城市的具体发展方向。所以，必须重视共建规划上的问题，保证施工的质量和效率，从而为城市的可持续化发展战略目标做好铺垫。