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        現(xiàn)代城市市政綜合管廊建設(shè)相關(guān)問題研究

        2018-03-25 20:58:27疆陜西省西咸新區(qū)空港新城開發(fā)建設(shè)集團有限公司陜西西安710064
        關(guān)鍵詞:管廊市政管線

        惠 疆陜西省西咸新區(qū)空港新城開發(fā)建設(shè)集團有限公司 陜西 西安 710064

        正文:

        引 言

        綜合管廊,就是將電力、通信、交通、安全信息、燃?xì)狻⒐?、給水、排水等各種管線集于一體的地下城市管道線路綜合走廊,實現(xiàn)集約城市地下空間并且給城市改造擴容預(yù)留足夠空間。

        在國內(nèi)1958年就在天安門廣場建設(shè)了1000多米的綜合管廊,在1983年德國在前西德的漢堡市的Kaiser-Wilheim街,修建了450m的綜合管廊收容暖氣管、自來水管、電力、電信纜線及煤氣管,標(biāo)志著綜合管廊雛形的建立,即收容并獨立運行三種以上的管廊并具有一定的防止外力破壞及內(nèi)部故障精準(zhǔn)定位及切斷故障范圍,及防止災(zāi)害或故障蔓延功能。

        直至2006年在北京中關(guān)村西區(qū)建成了中國大陸地區(qū)第二條現(xiàn)代化的綜合管廊,拉開了國內(nèi)綜合管廊建設(shè)的高潮的序幕。

        然而,在我國的市政管廊建設(shè)過程中的關(guān)鍵施工技術(shù)問題仍然存在些許的不成熟,為我國的城市市政管廊建設(shè)問題埋下了相關(guān)隱患。進一步的,我國市政管廊建設(shè)過程中,仍然存在一些資金及后期的運營過程中的管理問題。為此,本研究擬將首先對城市地下綜合管廊工程的作用進行闡述,進一步的,對綜合管廊的設(shè)計、開挖及支護問題進行詳細(xì)的分析;最后,本研究將詳細(xì)分析綜合管廊工程所存在的問題及對策。以期為我國的市政綜合管廊工程提供參考。

        1 城市地下綜合管廊工程的作用

        1.1 保障城市運營安全

        對于常規(guī)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地下管線,一般采用的是直埋的方式,優(yōu)點單個項目短期投資小,缺點對城市改擴建留下巨大隱患,地下管線走經(jīng)混亂,且不利于故障精確定位及搶修。與常規(guī)直埋管線或獨立倉建設(shè)的方式比較,綜合管廊具備的優(yōu)點主要有三點:(1)能夠集成節(jié)約地下空間資源,便于城市改造提升,各類管線路徑明細(xì)且互不干擾,便于地下市政管線敷設(shè)。(2)在進行管線的維修過程中,不造成道路損壞,不影響交通通行,敷設(shè)工作效率。(3)能夠有效防止外力傷害,具備一定防災(zāi)能力,能夠有效減少市政基礎(chǔ)設(shè)施的廢棄重建工程量。缺點一次性投資高,融資困難。

        1.2 實現(xiàn)城市發(fā)展方式的優(yōu)化

        在國內(nèi)城市建設(shè)領(lǐng)域普遍存在以較低的投資,快速完成滿足城市基本功能為首要條件,后續(xù)補充提升的發(fā)展模式。例如雨水管道、污水管道、通信線路、熱力線路、電力線路、燃?xì)饩€路、給水管道、中水等等地下管線,隨城市的發(fā)展逐步提升完善,造成城市道路不斷被封閉、開挖、修復(fù),給城市居民造成諸多不便及城市管理困難,以及造成城市形象差等社會影響。近年來我國逐步提倡建設(shè)城市地下綜合管廊,在設(shè)計建設(shè)過程中注重綜合管廊性能、功能規(guī)劃設(shè)計,并且將集約、綠色、環(huán)保、循環(huán)利用作為核心目標(biāo),以減少建筑垃圾、廢棄工程及重復(fù)修建為核心,提升城市綜合服務(wù)水平,釋放市政基礎(chǔ)在城市發(fā)展中的紅利,減少市政基礎(chǔ)設(shè)施改造影響城市基本功能的運行及對居民生活帶來的不便。通過系統(tǒng)研究城市地下綜合管廊工程可以解決目前可預(yù)見的這些問題,且站在整個城市功能及中長期投資來計算,綜合管廊投資是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)市政管線設(shè)施建設(shè)投資總額的。

        1.3 提升我國城市運行管理水平

        在城市基本功能配套上輸水、排水、電力、通信及燃?xì)獾裙芫€在隸屬于不同的自然壟斷企業(yè),隸屬于不同的行業(yè),且受不同政府職能部門管理,規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè) 不同圖、不同步。因此通過開展建設(shè)城市地下綜合管廊工程,能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)劃同圖、設(shè)計統(tǒng)籌考慮、建設(shè)同進度??绮块T、跨行業(yè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),政府引導(dǎo)結(jié)合政策支持解決之前城市地下綜合管廊 “建而不入,入后難管” 的問題。需要政府規(guī)劃建設(shè)部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào),建立長治有效的市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)管理部門,制定利于長遠(yuǎn)發(fā)展的宏觀政策及審批過程遵循集約、減少廢棄重建的原則,引導(dǎo)各管線產(chǎn)權(quán)單位積極響應(yīng)新理念。建立健全適應(yīng)新理念下的政策體系,全面優(yōu)化的環(huán)境政府業(yè)務(wù)能力及服務(wù)水平。建立綜合管理審批服務(wù)窗口部門,便于各類管線溝通協(xié)調(diào)管理。防止在沒有政策引導(dǎo)下蠻干或一刀切等急功近利的現(xiàn)象,落實好政策的本意,凸顯政策紅利,從而實現(xiàn)了城市與自然的和諧發(fā)展。

        2 市政綜合管廊施工的關(guān)鍵技術(shù)

        2.1 施工技術(shù)

        首先,引入BIM技術(shù)在相對較為繁華的城市中心、主干道路、交通體系比較復(fù)雜環(huán)境下進行充分考慮,優(yōu)化設(shè)計合理排布管廊走徑,解決管廊穿越道路及路口不同管線走徑問題。在新區(qū)開發(fā)建設(shè)綜合管廊適宜采用明開挖溝槽建設(shè)綜合管廊通常采用預(yù)制管廊對接、現(xiàn)澆,,新區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)由下而上不存在二次反開挖及廢棄工程,一次建設(shè)綜合考慮總體投資低。對于城市繁華區(qū)域人口密集區(qū)、車流量較大區(qū)域或穿越鐵路城市高速公路等類似構(gòu)筑物宜采用暗挖、盾構(gòu)、箱涵頂進等方式。

        2.2 開挖支護技術(shù)

        (1)邊坡防護及基坑防護

        綜合管廊建設(shè)于地下,在明開挖施工過程中,必須考慮基坑開挖邊坡防護措施,保障管廊施工人員安全。由于綜合管廊開挖截面較大,邊坡支護一般采用混凝土鋼筋網(wǎng)片噴錨、拉森鋼板樁支護方式。支護結(jié)構(gòu)本身就是臨時構(gòu)筑物,用于防護邊坡垮塌或暗挖洞室塌方,保護施工人員設(shè)備安全,也要便于后期拆除。故支護措施工程質(zhì)量要求必須保證基坑及坑邊建筑或構(gòu)筑物的安全可靠且設(shè)計余量不能過大需經(jīng)濟安全,基坑支護防護與地質(zhì)密切相關(guān),結(jié)構(gòu)設(shè)計與是否受力息息相關(guān)。支護結(jié)構(gòu)由具有設(shè)計能的勘察單位進行詳細(xì)設(shè)計,以保證管廊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安全。在管廊主體澆筑是產(chǎn)生的振搗或其它擾動情況下,水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)結(jié)合部的連接方法直接影響梁結(jié)構(gòu)之間的傳力效果,實踐證明,采用鋼筋混凝土網(wǎng)片連接水平結(jié)構(gòu)與豎向的錨固結(jié)構(gòu)相結(jié)合方法傳力效果較好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠。在開挖受限放坡系數(shù)較小的區(qū)域采用拉森鋼板樁支撐可垂直設(shè)置支撐,能夠有效解決采用混凝土防護水平支撐結(jié)構(gòu)施工工期長且不穩(wěn)定問題,解決橫向支撐跨度大,承受水平荷載時,容易失穩(wěn)被破壞問題,便于防護搭設(shè)拆除且可以循環(huán)使用環(huán)保經(jīng)濟。在暗挖施工采用頂進方式箱體、盾構(gòu)相對應(yīng)既有支護規(guī)范執(zhí)行?;舆吔?.5米處設(shè)施防護圍欄及排水溝防止高空墜落及雨水侵泡。

        (2)主體施工

        在明開挖管廊施工中,采用平行推進分段流水作業(yè)?;娱_挖務(wù)必按照設(shè)計圖紙及施工組織方案,依照放坡系數(shù)及防護方式分層開挖,由上而下邊開挖基坑邊做邊坡防護,土方倒運及堆放不能影響邊坡安全防護,堆土邊緣距基坑邊緣不得小于1.5米,堆放高度不得高于3米,且便于后期回填使用。基礎(chǔ)處理需滿足地質(zhì)條件達到經(jīng)濟安全合理性,且務(wù)必保證基礎(chǔ)的質(zhì)量控制,防止因基礎(chǔ)標(biāo)高或其它質(zhì)量缺陷導(dǎo)致管廊主體澆筑或拼接不達標(biāo),預(yù)先完成過街管廊建設(shè),規(guī)整管線走徑避免后期改造建設(shè)。在管廊主體外鋪設(shè)防水卷材時要做好通風(fēng)設(shè)施,并及時回填防止防水材料因長期暴曬引起空包或其它失效現(xiàn)象。采用分層回填壓實度需滿足路基強度要求,與邊坡搭接處采用臺階搭接。在管廊內(nèi)部防火、消防、照明、通風(fēng)、監(jiān)控等系統(tǒng)安裝時,先干線后終端,先單系統(tǒng)后聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

        3 市政綜合管廊建設(shè)中存在的問題

        3.1 投融資問題

        由于綜合管廊作為市政基礎(chǔ)設(shè)施項目投資巨大且回收期較長,在國家大力去除政府各類債務(wù)的環(huán)境下,政府機關(guān)作為投資主體,僅僅依靠政府財政收入無法滿足城市發(fā)展對綜合管廊建設(shè)進度及體量的需求,導(dǎo)致綜合管廊建設(shè)在高呼聲中緩慢推進。在目前各地政府機關(guān)通常采用PPP模式推進綜合管廊建設(shè)。但是由于民營資本的投資本性及投資回收期問題,及政府過渡參與項目建設(shè)等系列問題,且由于城市地下管線產(chǎn)權(quán)單位基本隸屬國有壟斷企業(yè),入廊難收益難問題目前還沒有妥善解決,導(dǎo)致綜合管廊建設(shè)沒有引起社會民營資本的足夠的興趣,目前國內(nèi)民營資本投資參與的綜合管廊項目寥寥無幾。參與綜合管廊項目PPP模式建設(shè)的基本為央企或當(dāng)?shù)貒蟆P纬煽梢杂行ПU厦駹I資本權(quán)益政策體系成為盤活社會資本,減輕政府財政壓力的有效途徑。

        3.2 管廊費用分?jǐn)?/h3>

        通過調(diào)研國內(nèi)已建成或在建的管廊項目。管廊后期收入由入廊費和運營維護費兩部分組成。由于市政管線隸屬自然壟斷企業(yè),新建管廊管線入廊需要政府管理部門的大力支持和引導(dǎo)。且入廊收費對比管線產(chǎn)權(quán)單位開挖恢復(fù)市政道路較低的情況下才能更多的吸引管線產(chǎn)權(quán)單位入廊。城市建設(shè)規(guī)劃部門應(yīng)結(jié)合單類管線單獨建設(shè)成本、工期、線位計算除管線敷設(shè)安裝以外土建部分建設(shè)投資制定新建、改擴建管線入廊收費標(biāo)準(zhǔn),按照單類管線日常巡查費用制定巡查費用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)誰收益誰負(fù)責(zé)維護維修問題,管廊主體及附屬設(shè)施由廣廊建設(shè)運行單位負(fù)責(zé)承擔(dān)費用,管線維修由產(chǎn)權(quán)單位負(fù)責(zé)承擔(dān)費用。管廊運行缺口由政府部門財政部門按照市政基礎(chǔ)設(shè)施運維費納入財政支出。

        3.3 部分技術(shù)性難點

        城市人口密集區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通繁忙區(qū)域綜合管廊建設(shè)干擾問題較為突出,及影響城市市容又造成城市居民生活不便。故建議采用地下頂進或盾構(gòu)方式盡量減少對既有基礎(chǔ)設(shè)施影響,如果條件具備建議綜合管廊與地鐵合建一次施工分層運行,能夠有效減少對城市居民生活影響,同規(guī)劃同圖紙同進度施工,綜合考慮功能齊全優(yōu)越,單延米總投資較分批建設(shè)有所降低。防火及消防功能有待繼續(xù)研究如何迅速切斷電氣火災(zāi),隔離失火區(qū)域防止災(zāi)害蔓延,分離保護不同管線不受其它火災(zāi)或水害影響。是目前綜合管廊尚需繼續(xù)解決的問題。

        4 提升管廊建設(shè)效果的對策建議

        4.1 繼續(xù)探索投融資模式

        綜合管廊建設(shè)是必要,也是城市發(fā)展的必然產(chǎn)物,但是依靠政府投資無法滿足城市發(fā)展需求。故需建里新型的綜合管廊投資建設(shè)運營公司,解決民間社會資本投資收益率及投資回收風(fēng)險問題,建議設(shè)立以管廊建設(shè)基金公司,設(shè)置合理有保障的投資收益率及投資收益期?;騽澐忠欢ü芫€密集通行區(qū)域作為單獨項目且政府在政策制定時應(yīng)要求各產(chǎn)權(quán)單位入廊敷設(shè),才能夠有效的的推進PPP模式建設(shè)。政府機構(gòu)在規(guī)劃新區(qū)開發(fā)建設(shè)時,聯(lián)合市政基礎(chǔ)設(shè)施所需各類管線產(chǎn)權(quán)單位組建股份制管廊公司,采用共同出資,聯(lián)合建設(shè)共同受益的原則建設(shè)城市綜合管廊,能夠有效加快城市發(fā)展,減少城市建設(shè)社會總投資,減少綜合管廊政府投資建設(shè)壓力,讓綜合管廊建設(shè)快速發(fā)展。

        4.2 綜合管廊的運維體系

        綜合管廊在目前大量采用PPP建設(shè)模式下,建設(shè)運行設(shè)立合理的退出機制,在建設(shè)過程中出現(xiàn)社會投資方無良行為的、社會投資方經(jīng)營異常無法繼續(xù)參與建設(shè)投資的、由于不可抗力導(dǎo)致建設(shè)項目終端的、運營期經(jīng)營期已滿的、經(jīng)營異常導(dǎo)致嚴(yán)重虧損的、政策或其它因素導(dǎo)致建設(shè)項目無法繼續(xù)進行的。政府應(yīng)根據(jù)不同情形依法合規(guī)公平公正制定退出機制,權(quán)責(zé)分明,建立有效的爭議處理途徑,及政府接管方式,社會資本退出期限及交接內(nèi)容,消除社會負(fù)面影響。采用巡查臺帳制度及區(qū)域巡查打點制,問題發(fā)現(xiàn)獎勵制度確實提高巡查人員責(zé)任心。制定合理的運行管線運行維修、檢修機制,確保各類管線的安全運行。建立停止運行管線拆除退出清理制度有效減少安全隱患。建立明確的因失監(jiān)、漏檢的事故懲罰機制,提高各產(chǎn)權(quán)單位運檢責(zé)任心。定期實驗管廊內(nèi)部終端探頭溫度、煙火、氣體探頭反應(yīng)靈敏度,確保在故障臨界點前抑制故障發(fā)生。建立綜合管廊運行維護及各類管線保險制度,降低運行風(fēng)險。

        4.3 技術(shù)方面

        綜合管廊為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,安全穩(wěn)定運行是基本要求。一旦綜合管廊內(nèi)出現(xiàn)失火或漏水將會波及其他管線運行安全,綜合管廊安全運行事關(guān)社會穩(wěn)定。故綜合管廊在前期規(guī)劃階段要充分考慮社會發(fā)展的各類因數(shù),并且預(yù)留充分?jǐn)U容空間。盡量采用多的分倉以便隔離不同管線,強弱電分區(qū)、燃?xì)夥謪^(qū)供暖分區(qū)。啟動地下管線普查工作,采用BIM技術(shù)建立城市底線管線運行監(jiān)控體系,有效減少巡查巡視人員。且能夠全面掌握整個城市地下管線運行狀態(tài),在故障發(fā)生時能夠精確定位,迅速施救、迅速隔離故障控制災(zāi)害范圍。在由于綜合管廊體積巨大且處于地下,故施工困難較大在城市建成區(qū)盡量采用頂進或盾構(gòu)方式進行,能與地鐵線路合并建設(shè)的采用合建方式。在新區(qū)建設(shè)規(guī)劃中建議一次綜合規(guī)劃提前建設(shè)。

        5 結(jié) 論

        城市市政綜合管廊建設(shè)已成為目前市政規(guī)劃與建設(shè)中的熱點問題。然而,在市政綜合管廊建設(shè)過程中仍存在關(guān)鍵技術(shù)不成熟、資金及管理不到位等一系列的問題,為此本研究針對該問題進行了一系列的分析,具體的研究成果如下:

        (1)本研究首先結(jié)合市政綜合管廊工程,討論了綜合管廊工程作用、優(yōu)勢及建設(shè)方式。市政綜合管廊主要為埋設(shè)于地下并具備一定的安設(shè)空間、幾乎可以將所有的城市管線有序的進行整理與安設(shè),故而,綜合管廊工程主要具備可以保障城市運營安全;實現(xiàn)城市發(fā)展方式優(yōu)化;提升我國城市行政水平。三個方面的作用,從而可以較好的維持城市的正常運行。

        (2)本研究進一步針對城市市政綜合管廊建設(shè)過程中的關(guān)鍵技術(shù),首先針對綜合管廊的設(shè)計問題進行了闡述分析,包括埋設(shè)設(shè)計、斷面設(shè)計、抗震設(shè)計。其次,本研究針對綜合管廊建設(shè)過程中的施工技術(shù)進行了分析研究,并進一步的對管廊施工過程中的邊坡支護及開挖施工技術(shù)進行了詳細(xì)的分析。

        (3)本研究此處結(jié)合作者的施工及管理經(jīng)驗,提出了綜合管廊在建設(shè)過程中所存在的問題,包括:尚未建立適宜的投融資方式;管廊費用分?jǐn)偟钠胶恻c難以確定;部分技術(shù)性問題尚未得到解決,共三個方面的問題,并針對每一個問題一一做出了相關(guān)的闡述。

        (4)此處進一步針對綜合管廊建設(shè)過程中所存在的問題給出了進一步的對策,包括:建立完善的投融資模式;建立市場準(zhǔn)入機制和退出機制;加強對綜合管廊的運行、維護的管理力度;完善相關(guān)的建設(shè)技術(shù);建立信息系統(tǒng)共享平臺,共五個方面的對策,作者同樣針對每一條對策進行了詳細(xì)的闡述。

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