鄭軼麗,謝 魯,曾小云
(成都市市政工程設(shè)計研究院,四川 成都 610023)
天府新區(qū)是第11個國家級新區(qū),是“一帶一路”建設(shè)和長江經(jīng)濟帶發(fā)展的重要節(jié)點,也是公園城市建設(shè)的核心區(qū)。在新區(qū)規(guī)劃建設(shè)綜合管廊具有經(jīng)濟性高、地下空間利用率高、后期擴容檢修方便、管線事故頻率低等優(yōu)點,所以天府新區(qū)為成都市地下綜合管廊的核心建設(shè)區(qū)域。目前天府新區(qū)已建(在建)綜合管廊為47.5 km,約占規(guī)劃總規(guī)模的31%。
天府新區(qū)內(nèi)地形起伏較大,總體地勢北高南低,漢州路西側(cè)為現(xiàn)狀沖溝,地勢相對較低。地貌為淺丘低山地貌,綜合管廊的持力層主要為砂質(zhì)泥巖和黏土層。漢州路綜合管廊總長約2.6 km,位于漢州路西側(cè)綠化帶內(nèi),采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
通過與各管線權(quán)屬單位及規(guī)劃建設(shè)等職能部門多次對接,確定了各專業(yè)管線的規(guī)模和需求,明確入廊管線為輸水管、配水管、再生水、10 kV電力、110 kV及以上電力、通信、雨水等7種管線。成都市污水為分流制的重力流管道,漢州路污水管道埋深與綜合管廊的埋深高程相差較大,因此污水不納入綜合管廊。
入廊管線確定后,根據(jù)如下因素來確定標(biāo)準斷面形式和布局:
(1)管線權(quán)屬單位的要求。
根據(jù)成都市電力主管部門的意見,要求110 kV及以上高壓電力需單獨成艙,不與10 kV電力共用一個艙,此艙室凈寬為2.4 m、凈高為2.7 m。
(2)內(nèi)部空間有效利用的需求。
10 kV電力、通信、給水和再生水管線可以集約的布置于一個艙室之內(nèi),其中10 kV電力與通信分別置于艙室內(nèi)的兩側(cè)側(cè)墻的上部,輸配水管、再生水管則分別置于檢修通道兩側(cè)。艙室凈寬4 m,凈高3 m。此時,該綜合艙的布置具有以下優(yōu)點:首先,各類管線在滿足規(guī)范要求凈距的前提下,布置緊湊,確保綜合管廊的高度在一個合理的范圍內(nèi),節(jié)省市政道路下的豎向資源。其次,檢修通道兩側(cè)下方管道的布置,相比兩側(cè)均為支架的情況,讓檢修通道內(nèi)的運維工作人員有相對較充裕的工作空間,同時也便于使用小型電動車等助力設(shè)備。最后,在檢修通道上方的空間可作為綜合管廊自用設(shè)備空間、檢修維護空間、檢修機器人安裝空間、管線擴容空間等,使得綜合管廊有較大的遠期適應(yīng)性,如圖1所示。
(3)外部通道連接的方便
圖1 標(biāo)準斷面圖
根據(jù)各專業(yè)公司的管線需求,漢州路綜合管廊內(nèi)高壓電力艙僅在武漢路至秦皇寺26路有,而雨水艙起于秦皇寺26路以北,綜合艙全線均有。漢州路綜合管廊與秦皇寺54路、秦皇寺26路綜合管廊均有交叉口,為減小節(jié)點體量,便于運行維護,需要慎重考慮該項目綜合管廊內(nèi)電力艙與綜合艙的組合型式和布置形式。若電力艙位于西側(cè),綜合艙位于東側(cè),雖然與秦皇寺54路的交叉口較容易處理,但是與秦皇寺26路的交叉口受雨水艙高程的影響,較難處理。因此設(shè)計中將電力艙布置于東側(cè),綜合艙布置于西側(cè),在秦皇寺54路交叉口位置電力艙高程上避讓綜合艙,而在秦皇寺26路交叉口,不需要復(fù)雜的節(jié)點處理。具體如圖2~圖4所示。
圖2 總體布置圖
圖3 與秦皇寺54路綜合艙交叉
(4)雨水艙的過流能力
圖4 高壓電力艙避讓綜合艙交叉口
雨水主通道的匯水面積為2.43 km2,通道斷面尺寸較大,利用綜合管廊結(jié)構(gòu)本體排雨水可以較大的節(jié)省工程投資。同時,鑒于雨水艙本身斷面已經(jīng)較大,不再與其他管線共艙。雨水艙結(jié)構(gòu)上采用雙孔布置,凈寬為4 m(東艙室)+3 m(西艙室),兩艙室之間采用門洞連通。由于雨水管渠為重力流,受雨水管道接入高程的影響,雨水艙的高程相對固定,艙室采用上下雙層品字形布置。
綜合考慮各專業(yè)管線需求、高壓電力規(guī)劃路徑和雨水重力管渠等因素,漢州路綜合管廊分為三艙和四艙兩種斷面形式。管廊1艙為綜合艙,入廊管線為輸水管(DN600)、配水管(DN300)、再生水(DN300)、10 kV 電力(20孔)、通訊(18孔)5種管線;管廊2艙內(nèi)主要為110 kV及以上高壓電力電纜(部分路段無高壓電力規(guī)劃線路)、管廊3艙為雨水艙,分東、西兩艙,具體如圖1及圖5~圖8所示。
漢州路道路總寬為30 m,西側(cè)道路規(guī)劃綠帶寬度20 m,因道路西側(cè)地勢較低,在綠帶下規(guī)劃有排除區(qū)域雨水的主通道。在保證雨水主通道安全和滿足使用功能的前提下,綜合管廊和雨水主通道疊建可以減少挖方,節(jié)約工程投資。充分考慮現(xiàn)狀地形因素和其他管線的位置,綜合管廊位于漢州路道路西側(cè)的綠化帶,具體如圖9所示。
圖8 綜合艙(1艙)竣工現(xiàn)場照片
圖9 漢州路道路及管線橫斷面圖(單位:m)
管廊的縱斷面高程主要受制于重力流雨水管渠的高程,重力流管渠覆土3~6 m比較適合入廊??紤]到管廊3艙(雨水艙)的高程要求、污雨水支管和燃氣支管過街的需求和綜合管廊節(jié)點凈高的要求,綜合管廊覆土按2.0~3.2 m控制。為加強雨水艙的排水能力,降低艙內(nèi)壅水風(fēng)險,在設(shè)計中將雨水艙的內(nèi)底高程與雨水排出口處的河道設(shè)計洪水位齊平,切實保障片區(qū)雨水排放安全,具體如圖10所示。
圖10 綜合管廊縱斷面設(shè)計圖
根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB50838—2015)的節(jié)點設(shè)計要求,綜合管廊的每個艙室應(yīng)設(shè)置通風(fēng)口、吊裝口、管線分支口等,具體節(jié)點如下。
(1)通風(fēng)口、吊裝口
為了保證管廊內(nèi)余熱、余濕能及時排出并為檢修人員提供適量的新鮮空氣,漢州路綜合管廊每200 m設(shè)置一個防火分隔,每個防火分隔一端設(shè)機械進風(fēng),另一端設(shè)機械排風(fēng),排風(fēng)機兼做事故后排風(fēng),通風(fēng)口尺寸B×L=1.1 m×2.4 m。為了保證后期管道維修和安裝的要求,漢州路綜合管廊每400 m設(shè)置一處吊裝口。吊裝口的長度需要大于單根管道的長度,單根鋼管的長度為6.0 m,因此吊裝口的尺寸采用B×L=1.2 m×6.5 m。漢州路通風(fēng)口和吊裝口均位于道路綠帶內(nèi),為了滿足防澇的要求,外露地面設(shè)施高出綠地0.3 m。
(2)管線分支口
作為干支混合型綜合管廊,漢州路綜合管廊的管線分支口除應(yīng)考慮干線分支外,還需要解決好支線分支口的問題。管線分支口的布置是綜合管廊設(shè)計中的重要內(nèi)容,也是各管線權(quán)屬單位、職能部門較為關(guān)心的問題。
漢州路雨水支管直接接入雨水艙,不需要單設(shè)管線分支口;高壓電力根據(jù)規(guī)劃設(shè)置管線分支口,剩余其他管線的分支口有以下要求:
(1)根據(jù)消防要求,配水需要每120 m設(shè)置管線分支口;
(2)規(guī)劃路口需要設(shè)置與相交道路管線相連的管線分支口;
(3)路段每隔大約100 m需要設(shè)置一座為地塊服務(wù)的管線分支口;
(4)統(tǒng)籌考慮管線分支口與現(xiàn)狀用戶點位的位置關(guān)系,以便于與之相接。
根據(jù)管廊規(guī)劃在路口考慮了管線的集中接入,設(shè)置了管線分支口,并且在一般路段每120 m左右設(shè)置管線分支口,便于消防的接出和今后用戶的支管接入。本項目管線分支口分為A型管線分支口和B型管線分支口,管線分支口的尺寸考慮了支管沿側(cè)墻爬升的空間需求,A型管線分支口凈空高度增加1.7 m,B型管線分支口凈空高度增加2.2 m。A型管線分支口在每根管線接入處預(yù)留 DN300給水配水管、DN300再生水管、16孔?150電力排管,15孔 ?110通訊排管,B型管線分支口增加預(yù)留DN600給水輸水管接出口,具體如圖11~圖12所示。
圖11 A型出線井設(shè)計圖
圖12 B型出線井設(shè)計圖
漢州路綜合管廊在前期規(guī)劃階段通過與地形的深度結(jié)合,減少了工程挖方量,節(jié)省了工程建設(shè)投資。該項目與成都市其他綜合管廊的投資對比見表1。
表1 綜合管廊投資對比表
漢州路、廈門路西段和雅州路綜合管廊均為天府新區(qū)新建項目,而且斷面形式基本一致,但由于現(xiàn)狀地形有利,盡管多了雨水艙,但每公里的單價最低。一個好的規(guī)劃事半功倍,會使項目投資減少,并且避免無盡的浪費和折騰。漢州路的案例,正符合總書記提出的規(guī)劃科學(xué)是最大的效益,規(guī)劃失誤是最大的浪費,使我們在新一輪的地下綜合管廊規(guī)劃修編過程中,充分考慮地形的背景因素,通過有效的三維控制,合理規(guī)劃綜合管廊線路,節(jié)約工程建設(shè)投資。
具體什么管線、多少管線應(yīng)該納入綜合管廊當(dāng)中,每種管線具體設(shè)置在管廊中哪個位置,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準,涉及的影響因素很多,有政策要求、技術(shù)條件約束、建設(shè)和營運成本的考量。從成都市綜合管廊工程建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn),給水、再生水、電力、通信管線納入綜合管廊比較容易,且反對意見比較少;而雨水、污水、天然氣納入綜合管廊,反對意見相對比較多。
盡管綜合管廊內(nèi)多種管線集約布置,具有節(jié)省用地、檢修安裝方便、減少車道檢查井等優(yōu)點,但同時也衍生了外露孔口過多、對城市景觀影響較大等問題。所以外露設(shè)施的集約化和景觀化是下一步管廊設(shè)計思考的重點,如何在城市建設(shè)中與城市景觀有機的結(jié)合,參考如圖13和圖14所示。
圖13 裝飾效果圖一
圖14 裝飾效果圖二
目前,漢州路綜合管廊已投入運營,運營情況良好。綜合管廊在進行設(shè)計時應(yīng)在總體設(shè)計上多方面思考,在與地形相充分結(jié)合的基礎(chǔ)上,通過對標(biāo)準斷面、縱斷面、節(jié)點的深入研究,達到技術(shù)、經(jīng)濟較優(yōu)的設(shè)計成果。