□ 夏文強(qiáng) 李 俊
社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及城市建設(shè)的多元化需求,致使現(xiàn)有市政基礎(chǔ)設(shè)施與城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不相匹配,電力及通信線路的規(guī)劃建設(shè)顯得越發(fā)重要。由于整體規(guī)劃缺乏和規(guī)劃銜接不充分等,地上空間和地下空間鋪設(shè)了較多臨時(shí)線纜,在功能、美觀等方面與城市的發(fā)展存在嚴(yán)重失衡。通過建設(shè)綜合管廊以完善城市基礎(chǔ)設(shè)施、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,已十分緊迫且必要?!秶鴦?wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2015〕61號)、《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 國家能源局關(guān)于推進(jìn)電力管線納入城市地下綜合管廊的意見》(建城〔2016〕98號)等文件指出,要推進(jìn)地下綜合管廊建設(shè),統(tǒng)籌各類市政管線規(guī)劃、建設(shè)和管理,提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量。但綜合管廊存在建設(shè)費(fèi)用高、建設(shè)周期長、對交通影響大、后期維護(hù)復(fù)雜等問題,而纜線管廊作為綜合管廊的一種,有著建設(shè)成本低、周期短、對交通影響小等特點(diǎn),較適用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),尤其是舊城區(qū)改造。
在《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2015)中,將纜線管廊定義為采用淺埋溝道方式建設(shè),設(shè)有可開啟蓋板但其內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行要求,用于容納電力電纜和通信線纜的管廊[1]。
纜線管廊作為干線管廊和支線管廊的末端,具有將干支線管廊內(nèi)的管線接入用戶地塊的功能,直接面向用戶使其服務(wù)功能更為明確。構(gòu)建的“干線—支線—纜線”的樹干型管廊體系,完善了綜合管廊體系[2],提高了綜合管廊的完整性。
建設(shè)纜線管廊能有效提高管線的承載能力,有利于管線的長期管理維護(hù),有利于提高電力、通信等管線運(yùn)行的可靠性、安全性與使用壽命,還避免了道路的反復(fù)開挖。纜線管廊工程作為民生工程,建成后將強(qiáng)化城區(qū)的供電保障能力,滿足商業(yè)供電的需求,提高地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化水平。
對于城市中地上地下空間資源緊張的情況,城市工程管線宜地下敷設(shè)[3],可以充分、合理地開發(fā)利用城市地下空間,提高土地利用率和地下空間綜合利用率。纜線管廊將電力和通信管線整合在一起,集約利用了地下空間,為其他地下設(shè)施預(yù)留較多空間。纜線管廊建成后由專門的部門運(yùn)營管理,減少了維護(hù)成本。在管理維護(hù)時(shí),檢修人員可從同一節(jié)點(diǎn)井進(jìn)出,減少了節(jié)點(diǎn)井的數(shù)量,降低對地面景觀的影響。
纜線管廊將電力和通信兩種管線納入綜合管廊[4],有效解決架空線入地的問題,消除城市的“蜘蛛網(wǎng)”,不僅滿足了市政服務(wù)和規(guī)劃道路紅線布置的需要,還大大減少了市政地下管線維護(hù)過程中對城市交通和市民生活的影響,對于緩解建設(shè)用地緊張、道路交通擁擠、改善城市環(huán)境有一定的作用。
建設(shè)纜線管廊體現(xiàn)了“經(jīng)濟(jì)、適用、安全、合理”的原則。在同等的入廊規(guī)模,纜線管廊相對綜合管廊具有斷面尺寸小、埋深淺、結(jié)構(gòu)簡單,無通風(fēng)、消防等附屬設(shè)施,造價(jià)低、運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。在同等的資金水平下,建設(shè)纜線管廊的長度比建設(shè)綜合管廊長度更長,而且架空線路入地規(guī)模更大,更適用于干線規(guī)模較小、城建資金較少的中小城市建設(shè)及老舊城區(qū)電網(wǎng)改造[5]。
一是一次性綜合投入,避免了重復(fù)開挖地面;二是集約利用地下空間資源,防災(zāi)性能好;三是統(tǒng)一管理,方便維修,減少管理成本[6];四是減少了道路的桿柱及各工程管線的檢查井等,改善城市環(huán)境和容貌;五是相比傳統(tǒng)單埋管線造價(jià)較高。
一是敷設(shè)方便,節(jié)省材料和人工;二是造價(jià)較低;三是維護(hù)不便,維護(hù)過程中需把覆土挖開;四是防水、耐久性能差,使用年限低。
預(yù)制裝配式纜線管廊僅有縱向拼裝縫,構(gòu)件首先在工廠完成預(yù)制化,隨后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行吊裝,最后在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝施工,具體施工工藝流程如圖1所示。
圖1 預(yù)制裝配式纜線管廊施工工藝流程圖
預(yù)制裝配式纜線管廊具有以下特點(diǎn):
第一,施工速度較快。預(yù)制裝配式纜線管廊建設(shè)把傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土的鋼筋、模板和澆筑養(yǎng)護(hù)等一系列工作都改在預(yù)制廠完成,較大程度縮短了現(xiàn)場施工時(shí)間。與室外作業(yè)相比,整節(jié)段的預(yù)制工作都在預(yù)制廠完成,鋼筋綁扎到位、保護(hù)層厚度均勻、混凝土振搗密實(shí)、養(yǎng)護(hù)充分,使綜合管廊的成品質(zhì)量得到最大限度的保證,外觀質(zhì)量也比現(xiàn)澆鋼筋混凝土好。
第二,對運(yùn)輸和吊裝的要求較高。纜線管廊的預(yù)制管節(jié)一般按3m預(yù)制,單節(jié)重量4t~7t,需使用吊車來實(shí)現(xiàn)管廊的順利拼裝。在場地受限的老舊城區(qū),采用較小噸位的吊具也可滿足對管節(jié)的吊裝。
明挖現(xiàn)澆施工法為纜線管廊最常用的施工方法,具體施工工藝流程如圖2所示。
圖2 現(xiàn)澆纜線管廊施工工藝流程圖
現(xiàn)澆纜線管廊施工具有以下特點(diǎn):
第一,適用于大面積作業(yè),技術(shù)工藝成熟。可將整個(gè)工程分割為多個(gè)施工標(biāo)段進(jìn)行大面積作業(yè),以便加快施工進(jìn)度。這種傳統(tǒng)施工方法技術(shù)工藝成熟,能保證施工質(zhì)量。
第二,鋼筋模板工作量較大。由于模板質(zhì)量或施工原因?qū)炷脸善吠庥^及內(nèi)在質(zhì)量影響較大,混凝土振搗不密實(shí)或養(yǎng)護(hù)不到位引起的結(jié)構(gòu)滲水情況較為嚴(yán)重,所以施工縫施工質(zhì)量不到位而引起的滲水情況比較普遍。
第三,對道路交通影響較大。對于新建道路,周邊用地基本開發(fā)強(qiáng)度小,管廊施工可采用直接放坡開挖的形式;對于已建道路,道路紅線較窄,周圍用地開發(fā)程度較強(qiáng),若采用直接放坡開挖,不僅中斷道路交通,還影響周邊建筑的安全性?,F(xiàn)澆施工需留支??臻g,土方量增大,破壞周邊環(huán)境的完整性,不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
第四,工期較長?,F(xiàn)澆施工作業(yè)時(shí)間長,現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大,需較長的混凝土養(yǎng)護(hù)增強(qiáng)時(shí)間。受工地現(xiàn)場條件的限制,且現(xiàn)場制作的混凝土抗?jié)B性能不如工廠內(nèi)制作的混凝土效果好,容易發(fā)生局部滲漏,涵管易出現(xiàn)施工裂縫,涵體側(cè)壁通裂等。
預(yù)制裝配式纜線管廊與現(xiàn)澆纜線管廊在施工方法、穩(wěn)定性、特點(diǎn)、施工工期等方面對比情況如表1所示。
表1 預(yù)制裝配式纜線管廊與現(xiàn)澆纜線管廊對比情況表
目前,預(yù)制纜線管廊斷面主要包括預(yù)制纜線管廊(管溝型式)、預(yù)制纜線管廊(蓋板涵型式)和預(yù)制疊合式纜線管廊3種,3種斷面如圖3所示。
圖3 3種預(yù)制纜線管廊斷面結(jié)構(gòu)圖
預(yù)制纜線管廊(管溝型式)包括預(yù)埋套管方式和預(yù)留孔洞后穿管方式兩種預(yù)制方式。預(yù)制纜線管廊(管溝型式)具有斷面較小、施工進(jìn)度快的特點(diǎn),但在現(xiàn)場試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這兩種實(shí)施方式均存在較大的難度。在現(xiàn)階段,一是預(yù)埋套管方式不能有效保證接口無錯(cuò)臺,容易影響后期的電纜入廊;二是預(yù)留孔洞后穿管方式存在穿管困難,由于PVC管不能進(jìn)行拖拉,只能用MPP管,造價(jià)較高;三是管廊預(yù)留孔數(shù)已定,后期不能進(jìn)行擴(kuò)容,適用范圍較為有限。因此,預(yù)制型纜線管廊(管溝型式)適用于老舊城區(qū)及施工場地等受限區(qū)域,布置位置一般在車行道。
由于預(yù)制纜線管廊(蓋板涵型式)的斷面尺寸大,因此開挖占用的空間較大,而且其防水要求較高,導(dǎo)致后期維護(hù)成本高。另外,支架的耐久性問題突出,以至于后期更換支架困難,且電纜入廊也比較困難,造價(jià)相對于預(yù)制纜線管廊(管溝型式)、預(yù)制疊合式纜線管廊高。但其最大的優(yōu)點(diǎn)是后期有擴(kuò)容空間,適合長遠(yuǎn)規(guī)劃與發(fā)展。預(yù)制纜線管廊(蓋板涵型式)主要適用于新建道路及改擴(kuò)建道路路段,布置位置一般在后排綠地或人行道。
預(yù)制疊合式纜線管廊有以下特點(diǎn):一是斷面尺寸相對較小,由于疊合板小型化、安裝快,大大縮短了工期,且其耐久性好,后期維護(hù)成本低;二是施工期間對交通影響的時(shí)間短,對周邊環(huán)境影響較??;三是對施工水平要求高,易出現(xiàn)防水效果不佳的情況。預(yù)制疊合式纜線管廊主要適用于次干路及施工場地等受限區(qū)域,布置位置一般在后排綠地或人行道。
在城市建設(shè)發(fā)展過程中,綜合考慮道路現(xiàn)狀、地下管線、建設(shè)規(guī)模及社會影響等方面,有必要進(jìn)行纜線管廊建設(shè)。建設(shè)纜線管廊具有可提升綜合管廊的完整性、有效保障管線的安全性、充分利用地下空間資源、提高城市環(huán)境的美觀度、更適用于中小城市建設(shè)等特點(diǎn)。因此,與傳統(tǒng)單埋管線相比,纜線管廊在地下空間利用、管理維護(hù)、改善城市容貌等方面更具優(yōu)勢。纜線管廊施工工法一般包括現(xiàn)澆纜線管廊和預(yù)制裝配式纜線管廊。其中,預(yù)制裝配式纜線管廊為國際主流的施工工法,具有施工方法簡單、施工費(fèi)用低、質(zhì)量高、建設(shè)周期短、對交通及周邊環(huán)境影響小等特點(diǎn)。通過對比預(yù)制纜線管廊斷面大小、是否可擴(kuò)容、對周邊影響以及造價(jià)等方面,因其適用的范圍不同,平面布置也有所區(qū)別,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。所以,建設(shè)預(yù)制裝配式纜線管廊對完善城市基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有較強(qiáng)的必要性。