山西省长子县建筑设计室主任 高级工程师 046600
摘要：通过建设本省第一条城市地下综合管廊， 从建设的重要性入手，结合本县管廊工程实际和本工程技术要点解析，包括施工前期准备，基坑开挖、内外防水、混凝土施工、供热管道及雨季施工等内容，详细阐述了管廊建设的意义和深远影响，并对工程建设后期运营管理提出了可行性建议。
关键词：综合管廊 ；结构自防水；内外防水；补偿器 ；沉井 ；顶管；钢板桩
一、城市综合管廊的重要性
1、城市综合管廊的现状与发展
早在19世纪，法国（1833年）、英国（1861年）、德国（1890年）等国就开始兴建地下综合管廊。到了20世纪，美国、西班牙、俄罗斯、日本、匈牙利等国也开始建设地下综合管廊。日本于1963年制定《共同沟法》 ，到1992年日本已建造地下综合管廊310公里，目前仍以每年15公里速度增长。
国内最早建设综合管廊是北京、上海等地，但也没有形成规模，发展较为滞后。长期以来，由于在管理体制上存在条块分割，交叉重复，多头管理等问题，导致管廊后期管护难于协调统一。新加坡政府因此成立了跨机构的委员会，以制定综合管廊发展总体规划并综合协调各方面的工作，这种做法值得借鉴。国内多数城市成立“重点工程项目指挥部”，但也只是解决建设中的问题，但后期管护及长远发展尚待完善。
2015年12月20日，中央城市工作会议明确要加快城市地下综合管廊建设；2016年4月1日，山西省城市工作会议强调稳步推进城市综合管廊建设， 并在资金上予以扶持，给城市地下综合管廊的发展带来了前所未有的大机遇。
2、建设城市综合管廊的重要意义
2.1 解决城市交通拥堵问题。
2.2 方便电力、通信、燃气、供排水、供热等市政设施的维护、检修。
2.3 具有一定的防震减灾作用。如1995年日本阪神大地震，当时的地下综合管廊大多完好无损。
2.4 避免由于敷设和维修地下管线，频繁开挖道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路面完整和美观。
2.5 降低了路面多次翻修费用和工程管线的维修费用， 保证了路面完整和管线的耐久性。
2.6 管廊内管线布置紧凑合理，有效利用地下空间，节约城市用地。
2.7 管线入廊，消除原架空线路与绿化树木的矛盾。
二、本县地下综合管廊概况及工程建设流程
1、本县丹朱大街地下综合管廊为我省首条地下综合管廊，设计寿命100年，安全等级一级。全长4.1km，断面宽6.35m×高3.8m ,采用双舱结构,位于原有老旧道路丹朱大街北侧非机动车道下，覆土深度2.8m。左侧热力舱，设有DN800供热管、自来水管DN200；右侧综合舱设电力、联通、移动、电信、有线电视线路各一趟。钢支架、桥架一应俱全，每隔200m设甲级防水门一个，全线设吊装口12个，22个逃生口，人员出入口2个，道路中段路南设监控中心1座，。对管廊内部实现全覆盖实时监控，提高管廊的安全性。
2、工程建设流程，主要包括以下内容：
针对本工程建设特点，本县专门成立了管廊建设项目指挥部，负责管廊建设，具体流程如下：
立项→施工图设计→施工图审查→规划许可→招标→施工许可→进场及围挡→土方开挖→边坡支护→管廊本体结构→内外防水→回填→管廊内外安装工程→竣工验收→申请审计→与有关部门交接。
值得一提的是，在施工单位进场前，项目指挥部已将原道路电杆、绿化树木、交通标志、信号灯、路灯等全部移除，并在道路南、北两侧设自来水临时替代管2趟（PE管DN200），电力部门也做好临时替代方案，确保本县居民正常生活用水、用电。
三、施工过程中的技术要点与解析
本县丹朱大街地下综合管廊是本省第一条城市地下综合管廊， 它的建成将彻底解决城市“马路拉链”、“线路蜘蛛网”等难题，有效利用城市地下空间，节约土地，其重要性不言而喻。因丹朱大街属于城市老旧道路，红线宽50m，三块板节构，为东西走向，沿线商铺众多，跨路管线稠密，施工期间不得影响居民正常生活用水、用电和出行，加上雨水偏多，给工程建设带来了超乎寻常的困难，包括前期施工图设计、施工图审查均属省内首创，都无经验可循。尽管困难重重，本人牺牲双休日、节假日，发挥平生所学，倾尽全力，全过程参与了管廊的建设工作，现将有关技术要点总结如下：
1、施工进场及围挡
考虑到临街住户出行问题，管廊位于道路北侧非机动道下，开挖后上边缘距临街建筑物约5m，围挡距建筑物3m搭设，采
用彩钢板，高度2.5m，并设安全警示标志，围挡外设3m宽水泥道路，供行人、电动车临时使用。
道路南侧，充分考虑行人出行方便，把施工影响降到最低，在原道路南侧绿化分隔带外侧搭设围挡，保留非机动道畅通。经过实践证明，取得了沿街百姓的充分理解和支持，增进了党和人民群众的情感，所产生的社会效益无法估量。
2、土方开挖中的边坡防护及沿街居民的给、排水问题
2.1 喷锚加钢板桩支护。根据设计要求，管廊基坑开挖上宽12m，下宽8m,深7m,拉森钢板桩打入设计深度后才能开挖。据
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《工程地质勘探报告》结合施工现场实际，上部1.5~2m厚度为杂填土，地基承载力约100KPa，下部5m厚土层为红粘土，地基承载力特征值超过170KPa，钢板桩据建筑物仅4m，有的地方不到1m，开始试桩时，钢板桩打不下去，震动过大，且对沿街建筑物影响太大，建筑物结构存在安全隐患，需要重新考虑开挖方案。经过技术论证，决定采用先开挖上部1.5~2m 厚杂填土，然后对边坡进行水泥喷锚保护（土钉采用直径12mm螺纹钢筋，长度2m,钢丝网片为直径5mm，间距250成网状双向），待强度达到要求后，再向下开挖至设计深度，基坑两侧马上打钢板桩支护，中间加DN300钢管支撑，两侧与连接钢板桩钢横梁焊接牢固，钢板桩背后用级配砂石及时回填（雨天应急采用砂袋）。实践证明，此方案无论是对工程本体还是对沿街住户的震动影响，都是确实可行的。通过现场沉降变形观测，工程竣工到现在，沿街房屋都是安全的。
2.2 钢管及PVC替代排水管、PE管替代自来水管
因管廊位于城市老旧道路下，原道路排水主管位于道路红线内正中央，沿线住户原有自来水管、排水管穿越管廊本体，对工程施工影响巨大。经过技术论证，对原有给、排水管全部挖除，重新设替代管，供水主管移至管廊外侧（PE管DN200）.排水管在管廊外用PVC管DN200~300，跨越管廊采用DN300钢管，确保施工期间住户的正常供水和雨季排水。
3、管廊防水
工程伊始，项目指挥部专门邀请国内知名防水专家召开管廊防水专题论证会，会议一致决定，管廊外防水采用高分子水泥反应粘防水卷材（3+4，双层），变形缝保证每边铺贴宽度不小于1m，管廊内防水采用水泥基渗透型结晶材料（PNC401）。
3.1 外防水卷材铺贴前，一定要检查管廊本体对拉钢筋，保证钢筋头切平打磨，与砼墙面保持一致。
3.2 内防水施工前一定要对砼墙面仔细打磨、刷毛，确保防水材料与管廊结合的整体性。
3.3 管廊变形缝处采用橡胶止水带，施工时注意止水带嵌入每侧不少于350，且均匀规整，固定牢靠。
3.4 管廊底板与墙体留设水平施工缝处，采用5mm厚镀锌止水钢板带宽度300，注意拐角处焊接质量（双面焊）.
3.5 根据预估沉降量，穿越管廊各种管道一定留缝，以防止管道与管廊出现沉降差，用沥青油膏等柔性材料填缝处理。
4、混凝土施工
4.1 本工程强度等级C35防水混凝土，规范规定基坑开挖深度小于10m，采用抗渗等级P6。施工时一个管廊单元约25m，底板和顶板必须连续浇筑，墙体不得留设竖向施工缝。
4.2 为减少混凝土收缩裂缝，防止渗漏，可掺入一定比例的减水剂（减水率大于20%）,不得使用任何有膨胀成分的外加剂和随意加水。
5、管道安装工程
5.1 所有焊接人员必须持省级劳动部门授权的焊工考试委员会或地市级劳动部门颁发的考试合格证书，方可进场焊接，并打钢印。焊缝及管道经相关部门检测合格后，方可使用。
5.2 套筒补偿器及固定支架
因本工程供热管道在经过吊装口等地段时，管道平面弯曲通过，一定程度上降低了管道的推力，容易造成供暖期补偿器不工作，给管道使用安全带来了隐患。为此，安装时一定要提高管道同轴度，固定支架牢固可靠。
6、雨季施工和施工降水
因本工程施工适逢雨季，雨量又大，管廊深基坑开挖后，排水就是个大问题。为此，项目施工方在基坑底，靠近南侧无建筑物处，挖集水坑总计50多个，深1.5m，直径1m，放置大功率抽水泵50多台，以应对降雨带来的影响。
根据《岩土工程勘探报告》，在管廊东段约2500m，地下水位偏高，高出管廊底标高1~2.5m不等，处理措施：工程基坑开挖前，沿道路全线新打降水井35眼，日夜不停抽水，保证管廊主体施工不受影响。
此外，工程中还采用了钢筋混凝土沉井和预制水泥管顶管施工。（下横穿道路及管廊底部，长度55m，预制水泥管DN2000），经过近5天顶管施工，顺利完工，彻底解决了城市排水主干管年久失修、老化堵塞等问题。
本工程于2016年5月20日开工以来，经过全体参战人员的努力，于2016年8月20日顺利完工，并通过有关部门验收合格并交付使用，目前使用情况良好。
四、管廊后期运营管理的个人建议和体会
地下综合管廊建设中遇到的问题：一是前期投资巨大，后期运营成本高，使得政府难以长期投资。二是强制入廊和收费缺乏国家法律依据，尤其对条管单位约束力不强，法律依据不充分。三是PPP模式运行存在困难，收费依据不足将造成投资回报困难，财政压力过大。四是国家没有地下综合管廊的建设规程条例，也无专门的建设和机构。
为此，本人从以下几个方面建议：
一是从法律上明确鼓励地下综合管廊建设。地下管廊对美化城市环境，有效利用城市地下空间，拉动经济增长都有许多重要作用。我国地域面积大，城市管廊建设需求大，任务重，有必要通过立法鼓励各级政府加快地下综合管廊将设。
二是建立管网强制入廊制度。明确规定电力、通信、自来水、供热、燃气各类企业根据所在地方政府要求，将各种管网全部入廊。
三是建立健全管廊收费制度。明确各类管线的收费标准，满足管廊运行合理需要。
四是规范行业标准。明确管廊管理机构，统一建设标准，规范管廊运营，确保管廊建设质量和运营效率。
参考文献：
【1】《城市综合管廊工程技术规范》GB50838─2015
【2】《地下工程防水技术规范》GB50108─2008
论文作者:赵庆芳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/23
标签：地下论文; 城市论文; 道路论文; 钢板论文; 基坑论文; 管线论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;