综合管廊研究进展

王好韩 金常林

摘 要：随着国家大力推进城镇化进程，地下管廊的建设如火如荼的开展。地下管廊是一项多专业交叉的复杂工程。要保证综合管廊能够长久平稳地运行，那么从初期的规划到后期的设计、施工和运维需要统筹规划，因地制宜。本文对综合管廊工程的各个阶段进行综述，为我国综合管廊的建设提供思路，推动其发展。

关键词：综合管廊;规划;设计;施工;运维

随着世界经济的增长，城镇化的程度不断提高，对于城市基础设施运行能力和空间集约化的要求也相应提高，综合管廊应运而生。综合管廊（Utility Tunnel）是指建于地下用于容纳2种及2种以上包括电力、通信、供水排水、热力、燃气等工程管线的构筑物及附属设施，以暗装、浅埋、深埋隧道的形式建造，允许安装、维护、拆除的地下设施系统。综合管廊的设计为优化城市空间、改善城市面貌，安装、维护和拆除各类市政管道提供了便利。

综合管廊工程是由多个专业互相交叉的复杂工程，可以再细分为道路工程、主体工程、附属工程、辅助工程、入廊管线工程。其中，道路工程设计包括场地、道路设计;主体工程设计包括工艺设计、结构设计;附属工程设计包括综合管廊配套的消防系统、通风系统、排水系统、动力照明系统、弱电系统、火灾报警系统、自动化及综合监控系统等工程的设计;辅助工程设计包括管廊管线抽头设计及建筑设计;入廊管线工程设计包括燃气管线、热力管线、给水管线、再生水管线、电力和电讯线缆。

我国综合管廊的起步发展较晚，长期以来，存在城市地下空间利用不合理，管线敷设不规范的问题。从2014年起，我国才开始陆续颁发相关法律以推进综合管廊的发展，2015年颁布的《关于推动城市地下综合管廊建设的指导意见》对全面推动综合管廊建设提出了目标和要求，即从2016-2020年间全国年度目标1000km，投资382亿元。据统计，2017年，共147市、28县已累计建设综合管廊5780.15km，全国综合管廊投资达673.4亿元。

本文根据对综合管廊的规划、设计、施工和运维四个阶段分别进行了综述分析，为其进一步的研究与应用提供参考。

1综合管廊的规划

综合管廊的规划阶段是项目立项的重要阶段，应依据上位规划及相关专项规划确定的发展目标和空间布局来确定综合管廊系统布局，以作为项目组织纲领和实施准则。

目前对管廊的规划分类并未有统一意见。一部分从业人员从公共政策、安全风险、环境因素进行综合管廊的规划;另一部分从业人员按照城市类型的分类，进行专项规划，主要有超大型城市、组团式中小城市、山地城市。虽然分类未统一，但是综合管廊的規划一定要具有全局思维，统筹规划。

王志标以重庆某片区为例介绍了该区综合管廊的整体规划。该地多高地、深谷、陡坡、坡向。规划时遵循“规划先行、适度超前、因地制宜、统筹兼顾”的原则，设计思路为：收集现状和相关规划资料;结合相关规划选线;分析确定入廊管线;确定综合管廊断面尺寸;确定三维控制线规划;确定配套及附属设施;综合管廊建设时序及投资估算;对重难节点问题进行合理规划。规划区综合管廊主要利用地下浅层空间布局，综合协调浅层平面及竖向空间。

2综合管廊的设计

与地上建筑相比，综合管廊的设计受到地下空间的制约和环境的影响，因此设计时需更加注重安装稳定性、功能性和环保性，同时由于地下空间资源的有限性和不可逆性，综合管廊的设计理念应具有超前性，以满足城市发展的需求和功能空间的变革。为了保证综合管廊长期安全地运行，防水、防火和防洪是需要着重考虑的要点。

2.1防水设计

地下管廊管网深埋于地下环境中，会受到地下水等因素的影响。一旦发生渗水或者漏水现象，不仅会影响综合管廊的使用寿命，同时也会对城市的电力管线和燃气管线等买下起火爆炸等严重安全隐患。

不同的施工方法其防水设计要点也有所区别。暗挖法设计时主要从以下三方面考虑增强防水效果。

（1）混凝土自防水设计。选用防水性能较高的混凝土。将混凝土进行模板浇筑增强其防水性能。另外，对于综合管廊的混凝土结构也可采用两次堆砌施工技术，在浇筑的混凝土结构上实施二次衬砌。

（2）卷材防水设计。目前多使用合成高分子类防水卷材和高聚合物改性沥青防水卷材，使用全包技术来进一步提高防水性。防水卷材多和防水涂料配合使用以达到最大的防水效果。但是在使用防水卷材时，要尽量保证卷材的同质性和单一性，避免不同卷材的拼缝连接处由于材料构成差异而无法形成空隙，影响整体的防水效果。

（3）缝隙防水设计。由于混凝土施工结构的限制，在施工过程中会出现施工缝。在暗挖矿山法施工过程中，可以利用止水带、密封胶等提高防水效果。对于使用何种防水设计要根据施工条件来确定，垂直方向的缝隙不易使用止水带，而仰拱变形缝、曲墙变形缝则必须使用止水带。

现浇混凝土与暗挖法防水设计要点相似，另外需要着重考虑结构检修井的防水设计。在检修井施工中，井壁一般不会采用过厚的混凝土结构，因此，混凝土自身的防水性不会很强，可以采用防水涂料层设计增强井壁防水效果。另外，检修井的井盖也是施工防水设计的重要内容，检修井的井盖一般为混凝土预制构件，井盖与井壁之间存在凹槽，可以利用圆圈形状的密封圈防止井盖渗水，密封圈的材质要具备较强的耐老化和耐腐蚀性，以延长密封圈的使用寿命。

预制混凝土相关配件均是预制加工，各部件结合紧密，防水性能良好。为进一步提高其性能，目前多采用内侧和外侧共同防水设计实现，如预制装配构件内侧使用两层密封圈，外侧使用高分子防水涂层等。另外也可以利用管廊构件的预制形态来起到防水效果。

2.2消防设计

综合管廊内部敷设有管线种类多，易发生互相干扰事故，特别是电力电缆管线极易引起火灾。一旦火灾发生，若灭火不及时，将造成经济损失和负面社会影响，故城市综合管廊设计需包含消防系统设计。目前，我国关于综合管廊消防设计还没有具体相关规章规范，主要以地方规范为设计依据，并报地方消防部门审批后方可实施。依据《城市综合管廊工程技术规范（GB50838-2015）》，综合管廊消防设计内容包括管廊内防火分区设置和灭火系统及装置的设置。

2.3防洪设计

城市综合管廊整体设计还应考虑防洪。首先综合管廊路径应避免经过内涝地区，综合管廊的人员出入口、进风口、吊装口等露出地面的构筑物应避免设置在地形低洼凹陷区，并考虑高出地面一定安全高度，比如综合管廊设置于道路侧绿化带下，附属构筑物露出地面部分高于所在位置绿化带不少于30cm，并满足城市防洪标准。同时，构筑物周边可根据地形考虑设置截水设施。

3综合管廊的施工

对于结构复杂、纵横交错的综合管廊项目而言，提前预测施工风险因素并提出相应对策，对于推进施工过程的由于进行意义重大。在施工之前，进行风险因素分析，充分探测施工环境和试验其力学特性，可以提高综合管廊的抗震、防沉降能力。在施工过程中，建立施工信息化综合管理平台，有助于对施工过程进行精准控制和信息化管理。

施工方法主要有明挖现浇法和明挖预制法，在一些地质条件比较特殊或者项目有特殊要求的地方也有采用顶管施工法和盾构法。

4综合管廊的运维

综合管廊进入运维阶段是项目开始发挥社会效益和经济效益的标志。运维过程中，可通过智能化运维对运行状态进行实时监控和信息化管理，以精准掌握运行动态。智能化运维主要有运维管理GIS和BIM技术的集成、运维监控IOT技术的应用、运维模型RIM的推广和运维故障预测方面的智能化。

综合管廊的管理目前多采用PPP模式。社会资本方多为工程施工企业、运营管理单位、管线权属单位等。综合管廊的运营管理由项目公司自行负责，或由其招标确定管廊的运营管理单位，建立专门的运营管理团队。项目公司与入廊管线权属单位签订入廊协议，负责综合管廊本体及附属设施运营维护，配合入廊管线权属单位处置突发事件及应急管理，入廊管线权属单位则负责所属管线设施的检修、维护和运行调度。从实践经验来看，综合管廊前期建设费用高后期运维费用低，经济效益与社会效益需要很长一段时间才会显现出来。

结束语：

综合管廊作为未来绿色智慧城市建设的重要部分，其规划、设计、施工和运维需要统筹考虑，规划应具有超前性、设计方案应具有多层次性、施工具有可实施性以保证后续综合管廊的有序发展和顺利实施。因地制宜建设综合管廊，在统一规划下同其它地下工程协同建设。构建BIM+技术集成只能信息化管理平台，提高管廊建设管理效率，从而促进建筑行业绿色智能化转型和智慧城市建设。

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