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全国规模最大 线路最长 体系最完整的城市地下综合管廊建设的经验与教训

来源:基建百科 陈庆节 发布:2017-05-09 浏览:1419

一、青岛高新区概况

        青岛高新区成立于1992年,原址在崂山区,共9.8平方公里。随着高新技术产业的不断引入,用地面积远远不能满足需求,且受崂山风景区的限制,原址不具备扩容的条件,于2007年将高新区总部迁至城阳区的胶州湾湾底,形成“一区多园”的格局。新的高新区为主园区,面积约63.44平方公里,均为盐田。其位置、地貌如图示:

高新区位置图


青岛高新区原地貌图



        2007年年底正式组建新的青岛高新区管委,青岛市规划局高新区分局也于2008年4月成立。以打造青岛第三代新城为目标,开始了胶州湾北部新城的建设。

二、青岛高新区综合管廊建设的研究过程

        新区的建设首先是道路、管线及场地等基础设施的建设,即“九通一平”。在一系列规划中,地下管线综合规划是前期工程实施的基础。要编制地下管线综合规划,首先要确定各种管线的敷设方式。为不影响高新区的建设,规划局分局成立后,首先组织力量着手研究这一问题。按照市委市政府“高起点规划、高标准建设”的要求,先期进行了高新区综合管廊建设的可行性研究工作,仅用了不到一个月的时间,于2008年5月编制完成了《青岛高新技术产业开发区综合管廊建设可行性研究》报告。


        2008年5月22日,高新区管委邀请北京、上海、天津及本地专家,对该报告进行了评估论证,一致认为:在高新区实施综合管廊的建设是必要的,也是可行的。根据可研报告及专家意见,依据相关规范,结合高新区实际情况,我们确定了综合管廊与直埋相结合的方式。

三、青岛高新区建设综合管廊必要性与可行性分析

        在综合管廊建设可行性研究报告编制过程中,重点就青岛高新区建设综合管廊的必要性与可行性进行了分析。(由于时间关系,仅点以下要点)

1、从必要性方面分析:

第一,由于高新区不确定因素较多,建设综合管廊可以灵活敷设管线,避免重复掘路。

第二,在地质条件差的情况下,建设综合管廊有利于管线安全运行。

第三,建设综合管廊可提高高新区基础设施水平,为招商引资工作创造良好的条件。

第四,建设综合管廊虽然土建工程一次性投资较大,但管线敷设工程近期投资较小。

第五,综合管廊与道路工程同步建设是综合管廊建设的最佳时机。

2、从可行性方面分析:

第一,高新区管线统一规划建设,且道路两侧具备建设综合管廊的空间条件。

第二,高新区现状管线较少,节省了管线迁移费用,减少了施工难度。

第三,在高新区建设综合管廊不会对道路交通造成影响。

第四,综合管廊设置在人行道或绿化带下,不会对道路荷载产生影响。

第五,综合管廊对道路两侧的绿化不会造成大的影响。

第六,高新区建设综合管廊在投资主体上是可行的。

第七,高新区建设综合管廊在管理体制上是可行的。

四、青岛高新区综合管廊规划研究

        为获得综合管廊建设的第一手资料,我们在2008年高新区先期建设的创业大道、科技大道近4公里长的道路上,分别进行了单箱双室和单箱单室两种不同断面综合管廊实验性建设,且进行了管廊内管线及附属设备的安装。实践证明是成功的,但也不能所有道路都设综合管廊。为科学合理的进行综合管廊建设,在总结经验的基础上,组织青岛市市政工程设计研究院进行了综合管廊规划的专题研究。

        1、综合管廊布局原则研究。根据青岛高新区东西狭长,中间有生态湿地及河道相隔,且是岛链式结构,水系较多的实际情况,为了充分发挥综合管廊的作用,我们反复进行了分析研究,最终确定了综合管廊布局原则:一是管廊布置在管线较多且集中的路段;二是管廊布置在便于实施的主次干道;三是管廊布置在景观大道、商业中心等不宜经常开挖的路段;四是管廊布置在近远期管线容量变化较大的区域;五是管廊组团式布置,自成系统,组团间相互联通。

        2、纳入综合管廊管线种类研究。电力管线可以进入综合管廊,但110KV以上高压电缆需单独设舱;通信管线一般为光缆,与其他市政管线不存在干扰问题;热力管线可以进入综合管廊,但蒸汽管道需单独设舱;给水、再生水管道与其他市政管线相互干扰性小,可以纳入综合管廊;燃气管线需单独设舱或直埋敷设; 排水管线一般为重力流,若将雨、污水管道纳入综合管廊内,会增加综合管廊的埋设深度,造成工程投资大量增加。经分析研究,最终确定将电力、通信、热力、给水和再生水共五种市政管线纳入综合管廊内;同时预留两个管道位置,当供热负荷不大时可作为临时供热管使用,或作为远景的高品质水以及管道增容使用。

        3、综合管廊横断面形式研究。由于当时国家没有综合管廊方面的规范,为节省投资,我们根据每条道路管线的类型、数量及管径的大小,对综合管的横断面形式及宽度进行了反复的研究,确定了双室和单室两个基本断面。当电力电缆含有110KV电缆时,将高压电力电缆与弱电电缆、热力管道分开布置,将给水管、再生水管道与电力电缆同设一室,断面形式为双室,其宽度一般在5~6米;其他情况断面形式一般设单室,其宽度一般在3~5米。

管廊断面图


出线口平面图


管线出入井剖面图



管线出入井平面图

竣工管廊内部实图



热力管道


在先期规划中,设计人员事先预留了后添管道的辅助设施。


隐藏在路边绿化带的井口可以让抢险人员更快到达故障位置。


步行梯通向地面


在管廊内,风机是非常重要的安全设备,常规检查和保养每月进行一次。


各种仪器仪表一应俱全


管廊工程日益完善




运营中心图


运营中心内部图


管廊内的通风设施可在监控室电脑上直接操作



        4、综合管廊平面位置研究。由于综合管廊设有吊装口、通风口、逃生口等地面构筑物,为了营造高新区良好的环境及道路通行条件,综合管廊不能布置在道路红线内,只能布置在道路两侧绿化带下。为了便于综合管廊内管线的安装施工,又不能距车行道太远,因此设在绿化带与人行道交界处最佳。

        5、综合管廊埋设深度研究。由于综合管廊设在绿化带下,首先要保证绿化的深度要求,同时还要保证综合管廊之上其他管线的交叉穿越,且要在冰冻线之下。青岛市区的冰冻线为0.5米,高新区冬季的气温一般要比市区低3℃,冰冻线一般在0.7米左右,加管径及基础大约需挖深1.3米,因此确定标准段综合管廊覆土一般在1.5米左右,纵坡基本与所在道路的纵断一致,在主要路口管线密集交叉处综合管廊局部下弯,增加覆土深度。

五、综合管廊规划及建设成果

        综合管廊规划方案经过反复优化,形成“轴向敷设、环状布局、网状服务”的布局,最终确定在规划的46条主次干道中,选择26条道路建设综合管廊,总长约74.6公里,占主次干道总长度的45.8%,其中,双室约15公里;单室约60公里。该规划于2009年2月6日通过了专家评审。

        规划编制于2009年,成果涵盖了管廊规划布局、管线综合平面图、管线横断面图、管线竖向控制等内容,基本满足2015年住建部下发的《城市地下综合管廊工程规划编制指引》的要求。在后续的建设中严格按照此规划控制,未出现过竖向标高冲突、平面位置不协调等现象。

        截止2015年底已完成54km,总投入约19.6亿元,比同规模管线直埋施工一次性投资约高45%。中、东片区管廊已基本建成,区域网络体系基本形成。目前,建成管廊已全部实现智能化管理运营,包括设备自动控制、环境监控、视频监控、入侵报警、热力管线集成监控系统及监控平台软件,综合管廊服务面积已达49.3km2。尚未完成约20.6公里,计划于未来三年内建设完成并投入使用。

六、存在的问题及改进措施

        为确保工程质量,同时为了总结经验,以利改进,我们在2010年8月组织相关部门和单位,对已建成管廊进行了安全、质量检查,综合起来主要存在如下问题:一是存在沉降缝渗水现象,局部较严重;二是管道及金属支架等出现锈蚀现象;三是暴露在地面的构筑物高度不统一,易出现雨水倒灌和被绿化土埋没现象;四是管道及电缆支架安装,均在管廊内现场保温、防腐,廊内污染严重;五是防火墙的设置对管道的安装带来诸多不便。

        为解决以上问题,我们采取了一系列措施:一是统一了设计标准;二是道路两侧景观绿化设计与综合管廊设计进行图纸会签;三是提高并统一了综合管廊内部管线材料的档次和设备安装标准;四是加强质量管理,制定了监理跟踪签字制度;五是考虑到综合管廊内没有火源,防火功能不是太急需,设置防火墙只会给管线安装带来不便,因此暂不设置防火墙,待管线安装基本完成后再设;六是监控系统尽量采用先进技术,减少工程及运营维护费用;七是研究制定高新区综合管廊设计建设及运营维护标准(现在已完成《青岛高新区综合管廊管理办法(试行)》、《青岛高新区综合管廊动火作业安全管理制度》、《青岛高新区综合管廊管理检查考核办法》、《红岛经济区综合管廊突发事件应急预案操作手册》等);八是对难彻底解决的管廊渗漏等问题,组织进行课题研究。

七、试点项目

        2016年青岛市入选国家第二批地下综合管廊试点城市,其中高新区作为青岛市管廊建设先行区,积极响应国家、住建部的政策,在已有规划建设经验的基础上,将新建的规划西1号线综合管廊作为试点项目,由青岛市市政工程设计研究院承担规划设计。规划西1号线周边区域随着“六线四站”基础设施的建设成为区域CBD,有综合管廊建设的必要性。规划西1号线拟将给水、电力、通信、再生水、热力、雨水、污水、燃气共计8类管线纳入综合管廊,同时考虑检修车通行,共分五个舱室,断面为11.8×3.8m。


项目西北侧设置区域监控中心一处,兼顾科普、参观等功能,通过车行通道和人行通道将监控中心与综合管廊相衔接。

沿道路的污水管道处于系统下游,与管廊标高可较好衔接,实现入廊,重点确定污水流态,解决管材和基础的选择、支管衔接、管道排气以及后期维护检修等问题。

雨水舱单独设置,与海绵城市建设理念相结合。实现雨季管廊作为排水通道,非雨季作为蓄水装置,最高可蓄水约1953m3,将收集雨水用于景观、绿化浇洒、洗车、冲厕。

规划西1号线采用BIM技术对管廊的设计、建设、运维进行管理,以管理平台为核心,通过GIS信息采集、Revit建模、Fuzor施工模拟、搭建基于IFC信息管理系统对项目进行实时、动态、集成和可视化控制和分析,实现空间、时间、投资5D管理。

八、促进综合管廊建设的建议

        自2013年国家发文在全国大力推广综合管廊建设以来,各级领导对综合管廊的建设高度重视,热情高涨,这是一个很好的现象,但也出现了不讲科学,不论效益,不计代价,一哄而上,违背客观规律,追求大而全,相互攀比等不良现象,应值得高度重视。为促进综合管廊建设事业健康发展,吸取青岛市综合管廊建设的经验和教训,结合青岛的实际情况,提出如下建议:

1、建立地下综合管廊建设适宜性评价指标体系,注重前期论证,因地制宜,避免一哄而上。

        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》明确要求各城市人民政府要按照“先规划、后建设”的原则,在地下管线普查的基础上,统筹各类管线实际发展需要,组织编制地下综合管廊建设规划,结合地下空间开发利用、各类地下管线、道路交通等专项建设规划,合理确定地下综合管廊建设布局、管线种类、断面形式、平面位置、竖向控制等。可在实际工作中,一研究道路新建、拓宽和管线改造工程时,某些领导就觉着不建管廊就是不讲政治,明确要求建设综合管廊,工作人员不敢违抗,只好拿专家论证当挡箭牌。其实专家也不熟悉当地情况,很难说专家意见就是对的(我经常遇到这种情况)。为了保证综合管廊规划建设的科学性、合理性和适宜性,应坚持“先规划、后建设”的原则,并根据本地实际情况,建立综合管廊建设适宜性评价指标体系,从传统的定性分析上升到模型计算定量分析,避免盲目决策,一哄而上。

2、综合分析,科学论证入廊管线种类,提高性价比。

        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》中明确要求城市规划区范围内的各类管线原则上应敷设于地下空间,已建设地下综合管廊的区域,该区域内的所有管线必须入廊;住建部严令管线全部入廊,绝不能在综合管廊外埋设管线;《青岛市人民政府办公厅关于加快地下综合管廊建设的实施意见》要求管廊所在区域内所有管线必须入廊。这些要求无疑是正确的,真实意图是避免同一条道路上应该入廊的管线不入廊。如果当年有这些规定,青岛市区作为试点项目建设的综合管廊内也不会只有线缆啦。但从经济效益、安全系数、难易程度、建设周期等方面综合分析,一刀切的要求是不科学的。如:雨、污水管线,压力管入廊没有问题,重力流管道入廊,在自然地形坡度允许情况下是可以的,但在地势平坦的情况下,将迫使整个管廊按照排水管道坡度增加埋深,同样也会大量增加投资。因此,应根据施工现场实际情况,综合分析,科学论证入廊管线种类,尽可能提高性价比。

3、修编相关规范,放宽要求,降低建设难度,减少投资,推广预制拼装等施工工艺,促进综合管廊健康发展。

        本人曾利用考察其他项目的机会,参观过韩国汉城的供热管廊和日本东京、大阪的地下商业街。他们虽不称为综合管廊,但有其功能。韩国供热管廊基本是一个大的隧道,可开着汽车检修维护管线,两侧设有大小不等的供热管和各种电缆及给水等管道,据不完全了解,目前我国除中关村外还没有如此大的综合管廊。日本的地下商业街就设在城市主干道路下,共有2~3层,均与道路两侧高层建筑地下室相连,在路面只能看到很小的均匀分布的应急出口。仔细观察这些地下商业街内都设有大小不等管线,且与两侧高层建筑设备层相连,地面上看到的仅有道路照明、路面排水及消防系统检查井等。我想国家领导人本意应该是要求我们也要做成既涵盖所有管线,又可以跑车,同时又与人防、地铁和地下空间利用相结合的综合管廊。但就我国现行的各种规范,都不允许这样做,主要是在消防和防火分区等问题上。我们的规范是经过实践检验证明没有问题后才发布实施,一般都是滞后的,而且“保险系数”比较大,也与原来使用的管材有关。近十几年新科技、新技术、新工艺、新材料大批的应用,相当一部分规范不适应当前的需要,已经成为地下管线建设,特别是综合管廊建设不可逾越的障碍。建议尽快修编相关规范,根据当前实际情况,放宽要求,降低建设难度,减少投资,推广预制拼装等施工工艺,促进综合管廊健康发展。


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