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關鍵詞:綜合管溝,設計,附屬設施,重要節點
1 國內外發展狀況
綜合管溝,又稱“綜合管廊”、“管線箱廊”或“地下管線共同溝”,是指可以容納兩種或兩種以上市政公用設施管線(包括給水、中水、熱力、電力、電信等)的一種集約化、集成化的市政公用基礎設施[1],同時設置專門的人員出入口、檢修口、材料吊裝口、管線分支口、進排風口以及防災檢測控制系統等設備,以便于管溝的運行和管理。綜合管溝可以節約集約利用城市建設用地,提高城市工程管線建設標準。
早在19世紀,法國巴黎開始規劃市區下水道系統網路,形成了綜合管溝的雛形。隨后英國、德國、美國等國家也得到了很好的發展,在一程度上形成了綜合管溝網絡系統。亞洲地區,日本綜合管溝建設較為完善。1923年,關東大地震之后,日本在東京都復興計劃中試點建設了三處綜合管溝:九段坂綜合管溝、溝濱町金座街綜合管溝、東京后火車站至昭和街的綜合管溝。于1963年4月頒布了“綜合管溝特別措施法”,首先在尼崎地區建設綜合管溝889m,同時在全國各大城市擬定五年期的綜合管溝連續建設計劃。至2001年,據統計日本全國已興建超過600km的綜合管溝,在亞洲地區名列第一。
相比國外已經形成規模的綜合管溝建設,國內綜合管溝的建設起步較晚,發展初期沒有相應的法律法規進行指導,發展比較緩慢。改革開放以來,隨著我國城市化進程的加快,配套基礎設施也逐漸增多,道路下的空間越來越擁擠,市政管道在地下的直埋方式難以滿足管道建設和城市發展的需求,因此,在城市各重要路段建設綜合管溝是城市發展的必然趨勢。關于綜合管溝技術規范也越來越完善,于2015年5月22日,中華人民共和國住房和城鄉建設部最新《城市綜合管廊工程技術規范》(GB50838-2015)。該規范自2015年6月1日起實施,新建、擴建、改建等綜合管廊工程的設計都應嚴格遵守。
2015年7月28日,國務院總理主持召開國務院常務會議,重點討論了“部署推進城市地下綜合管廊建設”,針對長期存在的城市地下基礎設施落后的突出問題,從我國的國情出發,借鑒國際先進經驗,推進建設城市地下綜合管廊,逐步消除“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網”等道路問題。本文結合某高新區規劃東六號線工程全面介紹綜合管溝的規劃設計及其施工方法。
2 工程概述
根據《高新技術產業新城區主次干道路網豎向規劃》(2008-2020年),規劃東6號線為城市主干道,是該區“六橫、九縱”骨架網絡中的重要道路,位于高新區東部創新島群東側、洪江河西岸,呈南北走向。
工程設計范圍南起正陽路,北至春陽路,沿線分別與規劃東17號線、東15號線、東13號線、東11號線、東9號線等相交,工程全長約2560m,規劃紅線寬度36m,兩側綠化帶各10m寬。主要建設內容包括:道路、排水、管網、景觀等工程,以及規劃東6號線與周邊道路的銜接和交通組織。
3 管線敷設方案確認
城市工程管線的敷設方式分為地下敷設和地上架空敷設,根據《城市工程管線綜合規劃規范》(GB50289-98)“2.1.1城市工程管線宜地下敷設”,在有條件的城市,管線一般采用地下敷設。地下敷設又分為直埋敷設和綜合管溝敷設兩種,對兩種敷設方式進行比較,如表1。
相比于直埋敷設,綜合管溝具有明顯的優勢。采用綜合管溝的敷設方式已成為未來城市建設和發展的趨勢和潮流,對于規劃東6號線的建設具有特別的優勢:1)在管線建設條件方面:目前項目周邊主要為鹽田,具有典型的濱海軟土特征,地質條件較差,地下水對管線具有腐蝕性,極大的縮短了直埋管線的使用壽命。而綜合管溝的整體剛度大,避免了各種管線與土壤和外界的直接接觸。2)在道路交通方面:該區域剛開始發展,對市政管線的需求不大,但隨著區域的開發建設,將逐漸增加需求量??墒紫韧瓿晒軠系耐两ú糠郑鶕枨笾饾u增設其他管線,避免了多次直埋管線對交通和出行造成影響。另外,由于區域建設的不確定性,采用綜合管溝可根據需要調整管線,避免了資源的浪費。經過多次方案的比選和專家評審,確定在規劃東6號線建設綜合管溝進行敷設管線是可行的,也是必要的[2]。
4 綜合管溝總體設計
4.1 綜合管溝納入的管線
為統籌安排工程管線在地下空間的應用,協調各種管線工程之間的關系,需根據管線綜合規劃布設各類管線。根據高新區地勢平坦的特點,排水系統采用街坊式,為盡量避免重力流管線(雨污水管線)對綜合管溝埋深的影響,沿道路兩側布設雨污水管道。另外,根據該城市專業單位意見,燃氣管線不得布置在綜合管溝等密閉空間內。確定高新區規劃東6號線入溝管線主要為:電力、電信、給水、再生水、熱力等管道,為滿足遠期發展,于管溝內預留管位,采用統建共用的原則,同步實施。
4.2 綜合管溝平面及豎向控制
綜合管溝的平面線形應與道路平面線形一致,并考慮與現狀或規劃建筑物(構筑物)的平面位置相協調。如遇有橋梁墩柱處,需在平面采取避讓措施;對于曲線段,可將綜合管溝劃分為若干直折溝,但其轉折角必須符合各類管線平面彎折角的要求,使管線敷設、安裝方便。
規劃階段平面設計中需充分考慮管溝與其他管線的安全間距,以保證管線的敷設和附屬構筑物的砌筑等。豎向控制標高需首先核算雨污水管線標高,以保證各管線(管溝)在交叉點處滿足垂直間距要求,此時應將結構厚度等因素考慮在內[3]。
4.3 綜合管溝斷面及結構形式
由于綜合管溝有多個構筑物突出于地面,因此,設計中將綜合管溝規劃于綠化帶內,可通過綠化、景觀等處理進行遮擋。標準段管線橫斷面如圖1:
依據各專業規劃確定的管線容量,從而確定規劃東6號線綜合管溝橫斷面尺寸。為節約化利用管溝空間,多層布設,一般將大管徑管道置于底層,線纜置于頂層,其余管道置于中間層。根據供熱管道要 求,通道不小于最大管徑兩側各10cm;同時滿足電纜隧道的通道凈寬要求,不小于1.0m;確定管溝橫斷面凈尺寸為3*3m。
另外,為減少土方量,綜合管溝縱斷面應與規劃東6號線基本一致;同時,在縱坡變化處應滿足各類管線折角的需要。在穿越路口處,為避讓重力流管線,可采取局部下臥或上穿的措施通過。
綜合管溝的縱斷面應考慮管溝內管道檢修時自流排水的需求,其最小縱坡應不小于0.2%,特殊路段不應小于0.15%;最大縱坡應考慮各類管線敷設、運輸方便,一般控制在10%以內。
4.4 綜合管溝埋設深度設計
由于綜合管溝設在綠化帶下,首先要保證綠化的深度要求,同時還要保證綜合管溝之上其他管線的交叉穿越,且要在冰凍線之下。規劃東6號線所在區域冰凍線一般在0.8m左右,加管徑及基礎大約需挖深1.3m,因此確定該工程直線段綜合管溝覆土一般在1.5m左右,縱坡基本與所在道路的縱斷一致,在主要路口管線密集交叉處綜合管溝局部下彎,增加覆土深度。
4.5 附屬工程設計
4.5.1 防火分區
防火分區對于控制火災的蔓延具有十分重要的意義,但對于綜合管溝,目前尚未有相應的設計規范。根據《城市電力電纜線路設計技術規定》(DL-T5221-2005)13.3.1中有關阻火分隔間距“電廠、變電站外的電纜隧道間距為200m”,《人民防空工程設計防火規范》(GB50225-2005)、《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)規定地下建筑防火分區的面積不超過500m2,同時根據各地實踐經驗,確定防火分區長度為200米左右,兩端設置防火墻,裝有甲級防火安全門。
4.5.2 排水設施
當管溝內集水坑積水不能自流排出時,需設置潛水泵提升排出,一般配置一用一備,根據液位信號自動控制啟閉,流量和揚程根據實際情況選用,流量一般選用20-30L/S即可。
4.5.3 通風設備
機械通風最小風量應按照每個防火分區換氣次數6次/h設計,同時根據設計溫度,計算溝內溫升效應,綜合確定風量和選用風機。一般選用容易安裝的設備,如選用SWF-I-NO.5.5系列混流式風機。
4.5.4 電力、照明設備
標準斷面每隔8米應設置一處22W的隧道燈,設計照度為15LX,滿足照度5-20LX的要求;局部的維修照明,采用工作燈補償。照明配電箱采用五相和滿足安全電壓(36V)的要求,不設插座。動力配電箱應防水、防爆、防漏電,不用滿足安全電壓,插座設于動力配電箱內。
4.5.5 監控、報警系統
由于綜合管溝內各種管線較多,可能出現缺氧及產生甲烷等有害氣體,需設置有害氣體監測裝置,該工程每個防火分區采用一套氧氣、溫度、濕度、二氧化碳監測儀,監測信號通過自動監測系統傳至控制中心,對溝內進行24小時監測。設備安裝調試由設備廠家進行設計。
4.6 各類孔口設計
4.6.1 通風口
綜合管溝為地下構筑物,為保證溝內的正常溫度和新鮮風量,需要進行通風設計。為防止短路,每個防火分區兩端分別設置進風口和排風口。管溝通風一般選用自然通風與機械通風相結合的方式,即分別為自然通風口和機械通風口,均設置在綠化帶內,高出地面1.2m,地上部分設有百葉防護罩,盡量與周邊環境相協調。同時,管溝內設置感溫裝置,當溝內溫度達到40℃時,風機開啟,低于35℃時關閉。
4.6.2 檢查孔
為便于管溝內各種管線的維護管理,在綜合管溝內需要每隔一定距離布置檢查孔。根據電力規范和地方主管部門要求,電力溝人孔最大間距不宜大于75m,出入口直徑按Φ800mm設計?!冻鞘袩崃W設計規范》:“通行管溝應設事故人孔。設有蒸汽管道的通行管溝,事故人孔間距不應大于100m;熱水管道的通行管溝,事故人孔間距不應大于400m?!币虼耍瑢τ谠O有電力、熱力的單室綜合管溝,其檢查孔間距按不大于75m設計[4]。
4.6.3 投料口
為方便管溝內材料進出,需設置投料口,一般間距為200m?!冻鞘袩崃W設計規范》:“安裝孔寬度不應小于0.6m,且應大于管溝內最大一根管道的外徑加0.1m,其長度應保證6m長的管子進入管溝”。設計中,最大管徑為DN400蒸汽管道,加保護層厚度約為0.8m,因此,確定投料口尺寸為7*1.2m。
4.6.4 排水溝、集水坑
排水溝、集水坑用于輸送和收集綜合管溝內管道、設備進行檢修時泄水,集水可通過自流或壓力措施排至溝外雨水井中。排水溝的斷面尺寸通常采用200*100mm,管溝設橫坡坡向排水溝。
對于單室斷面的綜合管溝需在每個防火分區的低點處設置集水坑;雙室斷面的管溝,可共用集水坑,只需在管道室的低點處設置集水坑,電力室可通過在低點設置排水管的措施,排至管道室內。根據經驗,集水坑一般按不小于2m3的有效容積設計。
4.7 重要節點設計
綜合管溝的節點處理是綜合管溝設計及施工的重點。由于在十字路口或丁字路口,管溝的相互交叉影響以及要保證檢修人員在溝內的通行,使得其節點處理比較復雜。從實質上講,綜合管溝在此處的建設類似于管線立交。從處理方法來講,可以將管溝在此處設計為雙層而實現互通,也可以通過平面加寬、豎向加高來實現互通,可根據工程具體情況確定。
出線方式分為兩種:直埋式出線和交叉出線。直埋式出線主要用于管溝出線,受外部管線標高和埋設深度的影響。交叉出線的方式應用范圍較廣,管溝覆土不大時,可采用該處理方式,主溝和支溝接近正交時,建議采用十字交叉;當為斜交時,建議采用雙丁字交叉。出線的原則為:1)支線溝讓主線溝,一般來講主線溝容納的管線管徑、規格較大,調整主線溝彎曲度較難,受限制因素較多;2)小管徑管線讓大管徑管線,即首先保證大管徑管線彎折少,以使其具有良好的水力條件,降低輸送壓力,減少運行費用;3)各種管線統一考慮、相互協調。綜合管溝出線處為各種管線匯集點,最為復雜,需保證在有限空間里各種管線平面和豎向位置不沖突,同時仍需保證管線檢修方便、空間互通[5]。
4.8 其他預留設計
4.8.1 預留孔洞
根據管溝管線的管徑和引入和引出的位置,需預留穿墻套管。對于給水、再生水等管道,按照圖集02S404選用套管。對于電力、電信等穿孔較為密集的管線,可采用專用的防水套管,其防水效果良好,但造價較高;為降低投資,可參照《地下建筑防水構造》(02J301-55)中的群管穿墻防水構造的做法。無論采用何種穿墻方式,均需做好防水。
4.8.2 預埋件
為避免管線安裝時對結構本體以及防水層造成破壞,因此,在進行土建工程實施過程中預留預埋件。結合工藝設計,施工中在相應位置預留預埋件,未安裝前需采取防腐保護等措施。
5 注意事項以及安全措施
綜合管溝在施工以及后期的運行管理、維修過程中應注意以下事項:
(1)管理和維修人員進入管溝工作前,應進行安全問題系統培訓,明確火災時的逃生路線以及防排煙設備的控制方式和手動控制按鈕位置等安全措施。
(2)管理和維修人員須取得管溝管理部門的許可,下溝前應開啟通風設施高速排風,在確定溫度、含氧量、有毒氣體等因素均滿足工作要求后,方可進入溝內工作,且施工時,應采取措施確保消防和通風安全。
(3)檢查口兼做火災逃生口,應確保檢查口蓋可以從內部輕易打開。
6 設計探討與建議
綜合管溝作為一種特殊的市政管線的敷設方式,是城市現代化建設的必然趨勢。綜合管溝的設計與各市政管線的規劃設計是緊密相關的,在進行其規劃設計之前,必須進行充分的調研工作,分析區域的發展情況,充分考慮不同管線的發展需求,以使其能最大限度地滿足遠期發展的需求,盡量合理地確定預留支溝(或接出管線)的位置,避免重復建設。
參考文獻(References):
[1]孫元慧,薛松,孫琳等.青島某高新區綜合管溝工程規劃實例[J].市政技術,2014,32(2):109-110
[2]李慶偉,王偉峰,吳小迪.城鎮道路綜合管溝設計[J].科技傳播,2013(9),81-82
[3]王勝華,伊笑嫻,邵玉振.淺談城市綜合管溝設計方法[J].城市道橋與防洪,2007(9),178-182