劉衡

茂名濱海新區(qū)起步區(qū)城市地下綜合管廊設(shè)計(jì)實(shí)例研究

劉衡

茂名濱海新區(qū)起步區(qū)城市地下綜合管廊建設(shè)工程分為：博賀灣大道綜合管廊工程、吉達(dá)大道綜合管廊工程和新城東路綜合管廊工程，建設(shè)總里程約為20.17km。其中博賀灣大道綜合管廊7.27km，配電房3座和控制中心1座；吉達(dá)大道綜合管廊9.52km，配電房4座和控制中心1座；新城東路綜合管廊3.38km，配電房1座。

綜合管廊；管廊斷面；消防系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)；電氣與自控系統(tǒng)；管廊結(jié)構(gòu)

前言

綜合管廊設(shè)計(jì)應(yīng)以市政道路下部空間綜合利用為核心，圍繞市政公用管線布局，對(duì)地下綜合管廊進(jìn)行合理布局和優(yōu)化配置，逐步形成和城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)，城市道路下部空間得到合理、有效利用，具有超前性、綜合性、合理性、實(shí)用性的地下綜合管廊系統(tǒng)。

1　設(shè)計(jì)思路

根據(jù)對(duì)起步區(qū)政管線建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題調(diào)查分析，并結(jié)合綜合管廊這一市政基礎(chǔ)設(shè)施的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)總體思路如下：

（1）市政管線盡量入廊：地下綜合管廊作為不同種類地下管線的載體，應(yīng)協(xié)調(diào)平衡，盡可能收納較多的管線，以充分發(fā)揮其作用。

（2）斷面尺寸應(yīng)近、遠(yuǎn)期結(jié)合：管廊斷面設(shè)計(jì)不僅要滿足服務(wù)區(qū)域現(xiàn)階段的實(shí)際需求，而且要充分考慮城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，在地下綜合管廊內(nèi)合理預(yù)留發(fā)展空間，減少或避免城市道路的重復(fù)開(kāi)挖。

（3）合理安排建設(shè)時(shí)序：在充分調(diào)查、了解、研究、掌握服務(wù)城鎮(zhèn)、片區(qū)、小區(qū)實(shí)際需求的前提下，結(jié)合城市地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)、道路新建和改造建設(shè)計(jì)劃，合理安排管廊建設(shè)時(shí)序。

2　總體設(shè)計(jì)

2.1管廊設(shè)計(jì)原則

（1）綜合管廊布局應(yīng)與城市功能分區(qū)、建設(shè)用地布局和道路網(wǎng)規(guī)劃相適應(yīng)。

（2）綜合管廊工程規(guī)劃應(yīng)結(jié)合地下管線現(xiàn)狀，在城市道路、軌道交通、給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等專項(xiàng)規(guī)劃及地下管線綜合規(guī)劃的基礎(chǔ)上，確定綜合管廊布局。

2.2管廊總體布局

綜合考慮濱海新區(qū)起步區(qū)的城市總體布局、城市組團(tuán)功能及分區(qū)、用地性質(zhì)及建設(shè)情況、市政管線規(guī)劃及建設(shè)情況、市政道路規(guī)劃及建設(shè)情況、綜合管廊系統(tǒng)布局等因素，提出起步區(qū)綜合管廊一期工程布局（見(jiàn)圖1）。

3　入廊管線及管廊斷面設(shè)計(jì)

3.1博賀灣大道綜合管廊

3.1.1入廊市政管線

根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃要求，博賀灣大道需入廊的地下市政管線有：DN800給水管、DN400～DN600再給水管、de300天然氣管、24回路10kV電纜、6回路110kV電纜及16孔通信管。

3.1.2管廊斷面設(shè)計(jì)

圖1　茂名濱海新區(qū)起步區(qū)城市地下綜合管廊平面總圖

根據(jù)入廊管線的種類及規(guī)模，設(shè)計(jì)采用3艙型式，管廊斷面外框尺寸8.8m×3.8m （寬×高），其中綜合艙凈尺寸3.5m× 3.2m，主要布置DN800管徑的給水管、DN400-DN600的再生水管和16孔通信管；電力艙凈尺寸2.4m×3.2m，主要布置110kV和10kV的電力管；燃?xì)馀搩舫叽?.8m×3.2m。具體布置見(jiàn)圖2。

圖2　博賀灣大道綜合管廊斷面圖

3.2吉達(dá)大道綜合管廊

3.2.1入廊市政管線

根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃要求，吉達(dá)大道需入廊的地下市政管線有：DN1200給水管、DN800再給水管、de200天然氣管、16回路10kV電纜及12孔通信管。

3.2.2管廊斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)入廊管線的種類及規(guī)模，設(shè)計(jì)采用2艙型式，管廊斷面外框尺寸7.75m×4.2m （寬×高），其中綜合艙凈尺寸5.1m× 3.6m，主要布置DN1200管徑的給水管、DN800管徑的再生水管、12孔通信管和10kV電力管；燃?xì)馀搩舫叽?.8m×3.6m。具體布置見(jiàn)圖3。

3.3新城東路綜合管廊

圖3　吉達(dá)大道綜合管廊斷面圖

3.3.1入廊市政管線

根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃要求，新城東路需入廊的地下市政管線有：DN1000給水管、DN300再給水管、de200～de300天然氣管、24回路10kV電纜及16孔通信管。

3.3.2管廊斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)入廊管線的種類及規(guī)模，規(guī)劃采用2艙型式，管廊斷面外框尺寸6.55m×4.0m （寬×高），其中綜合艙凈尺寸3.9m× 3.4m，主要布置DN1000管徑的給水管、DN300管徑的再生水管、16孔通信管和10kV電力管；燃?xì)馀搩舫叽?.8m×3.4m。具體布置見(jiàn)圖4。

圖4　新城東路綜合管廊斷面圖

4　消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)地下綜合管廊內(nèi)不同艙室的可燃物性質(zhì)及火災(zāi)特點(diǎn)，采取不同的消防系統(tǒng)。將不同的消防系統(tǒng)通過(guò)各種組合方式，形成安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、組合最優(yōu)的方案。

地下綜合管廊內(nèi)除了各種水管之外，還容納了大量的電力電纜和通信電纜，雖然這些電纜多為阻燃電纜，但為了防止和撲滅地下綜合管廊內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)，仍需在溝內(nèi)設(shè)置必要的消防設(shè)施，除按間距20m間距設(shè)置磷酸銨鹽干粉滅火器外，電力、管線艙還設(shè)置超細(xì)干粉無(wú)管網(wǎng)淹沒(méi)式式滅火設(shè)備。對(duì)于變配電所，根據(jù)其電氣火災(zāi)的特性，選用氣體滅火系統(tǒng)。

5　通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1綜合管廊廊內(nèi)

天然氣艙：每個(gè)分區(qū)采用獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，利用每個(gè)分區(qū)逃生口作為通風(fēng)口，并在每個(gè)通風(fēng)口內(nèi)設(shè)置一臺(tái)機(jī)械送（排）風(fēng)機(jī)。逃生口及通風(fēng)口均與景觀綠化融為一體設(shè)計(jì)。

綜合艙：每個(gè)防火分區(qū)采用獨(dú)立的通風(fēng)及排煙系統(tǒng)，在每個(gè)分區(qū)的兩端各設(shè)置一個(gè)通風(fēng)口，并在每個(gè)通風(fēng)口內(nèi)設(shè)置一臺(tái)機(jī)械送（排）風(fēng)（煙）機(jī)。

5.2設(shè)備間

設(shè)備間：地面上設(shè)置的控制中心、開(kāi)關(guān)房、變配電所、路燈配電室、低壓配電室、電氣控制室采取自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)窗戶自然進(jìn)風(fēng)，側(cè)墻安裝軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)。

5.3風(fēng)量計(jì)算

（1）綜合管廊廊內(nèi)：電力管道艙、熱力艙的通風(fēng)量在滿足最小排風(fēng)量6次/h同時(shí)，需確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行不大于20min的情況下將溝內(nèi)溫度降至36℃以下，便于下人檢修；天然氣艙在滿足通風(fēng)換氣不小于12次/h的同時(shí)，需確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行不大于20min的情況下將溝內(nèi)溫度降至36℃以下，便于下人檢修。

（2）設(shè)備間：控制中心、開(kāi)關(guān)房、變配電所、路燈配電室、低壓配電室、電氣控制室按10次/h換氣次數(shù)，電纜夾層按6次/h。

6　排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于地下綜合管廊內(nèi)管道維修的放空以及溝體本身的滲漏等，會(huì)造成一定的溝內(nèi)積水，因此，溝內(nèi)需設(shè)置必要的排水設(shè)施，以排除溝內(nèi)的積水。在地下綜合管廊內(nèi)設(shè)有排水溝，其布置在地下綜合管廊的一側(cè)，排水溝斷面尺寸采用200× 150mm，地下綜合管廊橫向擬設(shè)坡度2%。為保證地下綜合管廊防火分區(qū)的隔斷效果，每個(gè)防火分區(qū)的排水應(yīng)自成系統(tǒng)，即在每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的地下綜合管廊最低點(diǎn)處設(shè)置集水井內(nèi)，內(nèi)設(shè)潛水排水泵將積水排入附近的雨水井內(nèi)。其中，天然氣艙排水系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置。

7　標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）綜合管廊內(nèi)部的控制設(shè)備、附屬設(shè)施設(shè)置標(biāo)識(shí)牌。附屬設(shè)施如管線出艙口、逃生通道、逃生口、通風(fēng)口、吊裝口分別設(shè)置帶編號(hào)的標(biāo)識(shí)牌。滅火器設(shè)置帶編號(hào)的標(biāo)識(shí)牌。

（2）綜合管廊內(nèi)每隔20m設(shè)置一處里程標(biāo)識(shí)。在交叉口和連接通道前設(shè)置方向標(biāo)識(shí)牌。

（3）穿越箱涵和鐵路處設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，并注明里程。

（4）綜合管廊內(nèi)的各專業(yè)管線每隔80m設(shè)置一處管線標(biāo)識(shí)牌。

（5）變配電所前設(shè)置管廊介紹牌。

（6）綜合管廊變配電所、連接通道、逃生通道處設(shè)置“禁止吸煙”標(biāo)識(shí)牌。天然氣艙通風(fēng)口、吊裝口、逃生口處設(shè)置“禁止煙火”標(biāo)識(shí)牌。綜合管廊內(nèi)配電控制箱、配電間設(shè)置“有電危險(xiǎn)”和“禁止觸摸”標(biāo)識(shí)。

（7）防火門兩側(cè)設(shè)置“注意腳下”標(biāo)識(shí)。樓梯護(hù)欄處設(shè)置“當(dāng)心墜落”標(biāo)識(shí)牌。樓梯旁設(shè)置“注意碰頭”標(biāo)識(shí)牌。臺(tái)階上下處設(shè)置“小心臺(tái)階”標(biāo)識(shí)。

8　電氣與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電氣設(shè)計(jì)包括配電系統(tǒng)、照明、建筑物防雷、接地及安全系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)等。電氣設(shè)計(jì)負(fù)荷等級(jí)按管廊內(nèi)不同的用途和重要性分為二、三級(jí)。

根據(jù)沿線負(fù)荷布置情況及負(fù)荷分散、供電距離長(zhǎng)的特點(diǎn)，綜合管廊全線劃分為12個(gè)供電區(qū)域，每個(gè)供電區(qū)域的供電范圍約1.5km，設(shè)綜合管廊專用變電所12座，每座變電所的配置基本相同，負(fù)荷容量基本接近。

設(shè)計(jì)擬將兩座控制中心分別設(shè)置在博賀灣大道南段和吉達(dá)大道和吉港大道交界處，占地面積約分別為300m2，建筑面積約600m2，控制中心兼做消防控制室與值班室。

9　管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

9.1管廊結(jié)構(gòu)

管廊結(jié)構(gòu)形式，主要有現(xiàn)澆鋼筋混凝土和預(yù)制鋼筋混凝土兩種。根據(jù)實(shí)際情況，現(xiàn)澆施工工藝成熟，在結(jié)構(gòu)整體性、防水性能、施工難度、施工機(jī)械等方面較預(yù)制結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)綜合管廊結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土管廊。

9.2變點(diǎn)所等建筑物

變配電房結(jié)構(gòu)，均含一層地下室與管廊連接，地面一層，采用框架結(jié)構(gòu)。對(duì)于上部結(jié)構(gòu)，框架柱截面擬采用400× 400mm的，框架主梁及次梁寬度取200mm，主梁的梁高一般取梁跨度的1/8～1/12，次梁的梁高一般取梁跨度的1/12～1/16，屋面板厚度取120mm。

9.3基坑支護(hù)

設(shè)計(jì)基坑開(kāi)挖深度為6～7m，適用于鋼板樁支護(hù)。為保證基坑土方開(kāi)挖、管廊結(jié)構(gòu)施工、周邊橋梁及車輛人員通行的安全，根據(jù)本工程基坑開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)條件和周邊地形，從安全、經(jīng)濟(jì)、合理、可行的角度出發(fā)，可考慮拉森鋼板樁+放坡、拉森鋼板樁+鋼管撐兩種支護(hù)方式。

9.4管廊過(guò)河、過(guò)快速路段節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

9.4.1管廊過(guò)河

博賀灣大道綜合管廊在平面線位上有四處與河道垂直相交，管廊需下穿河道，河床平均深度約為3m。過(guò)河段應(yīng)安排在枯水季節(jié)施工，采用鋼板樁支護(hù)或土石圍堰、明挖施工通過(guò)。

9.4.2管廊快速路

管廊需下穿現(xiàn)狀快速路（茂名港大道）處，考慮采用頂推法通過(guò)，先對(duì)快速路進(jìn)行托換保護(hù)后，管廊采用預(yù)制形式，頂推預(yù)制管廊通過(guò)。

10　結(jié)束語(yǔ)

茂名濱海新區(qū)起步區(qū)城市地下綜合管廊的建設(shè)，既能促進(jìn)地下空間集約利用，又能提高管線防災(zāi)能力、消除拉鏈路，從而建設(shè)出新型現(xiàn)代化、環(huán)境美好、和諧安全的城市。

[1]《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB50838-2015）.

[2]《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB20289-98）.

[3]《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2014）.

[4]《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028）.

[5]《電力電纜隧道設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T5484）.

所獲榮譽(yù)及獎(jiǎng)勵(lì)：廣東省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)、廣東省優(yōu)秀工程咨詢行業(yè)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)。

研究成果：出版《中山市基于海綿城市理念下的市政項(xiàng)目?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)研究》研究報(bào)告，已通過(guò)中山市住房與城鄉(xiāng)建設(shè)局科技成果鑒定，并進(jìn)行了社會(huì)公示。

TU990.3

A

2095-2066（2016）31-0172-03

2016-10-23

劉 衡（1986-），男，漢族，工程師，主要從事市政給水排水工程設(shè)計(jì)工作。