综合管廊工艺设计要点分析

(整期优先)网络出版时间:2024-03-29
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综合管廊工艺设计要点分析

李磊

上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司  安徽省合肥市  230061

摘要:本文以合肥市某地下综合管廊建设为例,对综合管廊断面选型、平面布置、竖向埋深、节点设置及项目重难点进行了分析,探讨了城市综合管廊工艺设计中常见的问题,并提出了合理的解决措施,对城市综合管廊工艺设计具有一定的指导意义。

关键词:综合管廊;工艺设计;要点分析

0引言

综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。并将电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统等,实行“统一规划、统一建设、统一管理”,以做到资源共享和地下空间的综合利用。本文以具体项目为例,探讨了工艺设计中的常见问题,并结合实际情况提出了相应的解决方案。

1工程概括

本项目位于合肥市运河新城片区,是合肥市五大重点发展片区之一,随着区域快速发展和引江济淮工程蜀山泵站枢纽供电等管线需求增加,该区域原综合管廊规划已无法满足运河新城已建和拟建高压廊道的入地需求。为支持该片区发展,满足路侧现状杆线远期入地需求、提升该区域城市景观、释放沿线占用土地,经多方研究,对原规划中“三横三纵”的综合管廊布局结构进行了调整,并将本项目纳入道路工程统一实施。

本次道路工程为新建道路,沿线主要分布有农田、荒地、林地、沟塘、村庄等,设计道路线形与现状苦驴河存在反复相交情况,施工作业范围内无重要管线及建(构)筑物,仅部分架空线,场地较为开阔,因此采用放坡开挖+喷射混凝土护坡方式进行管廊的施工。

2入廊管线及需求分析

国外入廊管线主要有电力电缆、电信电缆、燃气管线、给水管线、供冷供热管和排水管等,日本等国家也将生活垃圾输送管道纳入综合管廊内。国内入廊管线多为电力、电信、给水、供热、中水管道等。本设计为尽可能发挥综合管廊的优势,杜绝“马路拉链”的危害,按照“应进皆进”的原则,将电力、给水、通信纳入廊内。同时根据《合肥市蜀山区小庙镇竖向、排水、河道蓝线及管线综合专项规划(2014~2030)》得知本次道路设计范围的污水管为干管,管径为d1400~d1500,埋深约11.5~15.5m,若将本段污水管道纳入管廊,则管廊整体埋深需增加一倍,导致投资大大增加。且本次设计范围有卫大塘沟、面坊沟、袁大塘沟、滚子河、河西生态渠等水系,雨水可就近排放。因此本次设计不考虑将雨污水管线纳入综合管廊。

此外,根据管廊建设方案及入廊管线研讨会对接成果,确定本项目各管线入廊规格为10kV电力管线20回(近期建设)+12回(远期预留)、110kV电力管线7回(近期建设)+5回(远期预留)、通信24孔、供水DN600,以便根据需求确定管廊断面尺寸。

3总体设计

3.1综合管廊断面设计

断面形式应根据纳入管线的种类及规模、建设方式、预留方式等确定,并满足安装、检修、维护作业所需的空间要求。本项目由于容纳的管线规格较大,采用圆形或其他断面不易布置管线,且易造成较大的空间浪费,因此该管廊在断面方案的选择上坚持以“经济适用、适当预留”为原则,充分考虑管线种类及数量、管线安全距离、管线敷设和维护操作空间以及本片区长远发展对管线的扩容需求等,并结合具体的施工方案,将管廊确定为7.3mx3.95m双舱矩形断面。

3.2综合管廊三维控制线

综合管廊的埋深对项目的工程造价影响较大,因此在满足外部条件下尽量采用浅埋方式敷设。本设计结合结构抗浮、绿化种植、管廊节点设计及管廊与相关管线的交叉情况,将综合管廊的常规段覆土厚度定为3.0m,并对综合管廊在道路下的位置进行了比较分析,同时结合道路南侧基本农田的影响,最终将综合管廊设置于道路北侧绿带下,详见下图。

图1综合管廊三维控制线位置图

3.3综合管廊平面设计

平面布置要求尽量将综合管廊布置在绿化带、人行道或非机动车道下,且线形平顺、尽量减少与雨污水主管道、桥墩、箱涵、高速等障碍物的交叉。本项目综合管廊线形基本与道路平面保持一致,仅过桥处局部向北侧进行了绕行。同时依据规范在每个防火分区分别设有通风口、逃生口等节点构筑物,并将所有露出地面的口部设置在了绿带内。

3.4综合管廊节点设计

该管廊采用明挖法施工,根据规范要求,每个防火分区的距离不大于200m,且各有两个独立舱室,共计设置30个防火分区。管廊内采用机械送风、排风的通风形式,每隔400米左右设一个通风区间,并将通风口和投料口合并设置,共计16处。此外,通过对地块性质及各专项管线使用需求,共计设置管线分支口23处。另设置交叉口3处,人员出入口3处,其中与控制中心连接出入口1处,单独人员出入口2处。

4重要节点处理

4.1沿线水系

道路沿线规划有四处桥:心溪(外底标高18.6)、张河(外底标高25.5)、德公溪(外底标高26.4)、滚子河(外底标高26);4处水系:苦驴河节点6(下底标高17.2~17.34)、张公塘节点(下底标高20.1.~21)、滚子河(下底标高25.9.~25.6)、面坊沟节点(下底标高31.05.~31.1),对于河底较深、架设桥梁处管廊采用倒虹方式通过。

4.2相交道路雨污水支管

本项目相交道路雨污水支管均由北侧接入。雨水管道埋深3.5~5m,综合管廊位于地下3~7m,高程上管廊采用局部倒虹方式避让。考虑污水主干管埋深较大,可以从管廊底部接入。而片区雨污水预埋支管埋深较小,将其从管廊顶部穿过接入主管。

4.3管廊交口处理

管廊自西向东随道路建设,末端与南北向已建四舱管廊相交,但交口建设条件较为复杂,西侧有货运外绕线、改造河道及过路箱涵,沿线有现状高架。针对该情况,设计过程中提出了两种方案。方案一为双舱管廊+组合排管式缆线廊,即管廊实施至5.0×2.5m过路箱涵东侧,廊内管线从端井引出,采用直埋及组合排管式缆线管廊穿越铁路桥,其中燃气、热力、给水、110kv电力穿铁路桥时采用套管进行保护。方案二为双舱管廊,即采用顶管的方式将管廊全部连通,形成完整体系。设计中对两种方案的规模、造价、优缺点进行了对比,具体见下表:

方案

规模

造价

优点

缺点

方案一

双舱管廊120m

组合排管式缆线管廊175m

2200万

1、造价低

2、施工难度小,工期短

3、对铁路影响小

4、无需破复现状道路

1、管廊无法形成整体

方案二

双舱管廊355m

3600万(开挖支护)

5600万(顶进施工)

1、管廊全部连通,形成完整体系

2、减少穿铁路管道数量,且便于管道后期检修维护

1、造价高

2、管廊穿越铁路需打桩支护或采用顶进施工,施工难度大,工期长

3、对铁路影响相对较大

4、需破复现状道路

综合考虑,本交口采用双舱管廊+组合排管式缆线廊的方案,与现状四舱管廊通过预留套管接入的方式进行沟通,该方案施工灵活,维修方便,大大节省了投资。

4结语

综合管廊的建设应根据城市及区域总体布局,结合地形条件和环境要求,统一规划设计,才能充分发挥管廊工程的社会、经济及环境效益。而管廊的工艺设计在建设过程起着决定性作用,因此在设计过程中应积极与各专业沟通协调,使设计更具合理性。为此,本文结合具体案例详细阐述了管廊工艺设计中的常见问题,以便为相关专业提供参考。

[1]GB 50838-2015.城市综合管廊工程技术规范[S].CN-GB,2015.01.01

[2]王健,冯建明.城市综合管廊设计优化思路探讨[J].特种结构,2023,第40卷(1): 94-98