郭燕飛 （山西經貿職業(yè)學院，山西 太原 030000）

1 引言

地下綜合管廊在我國的城市規(guī)劃建設發(fā)展中，歷經數十年逐漸從最初的探索到大規(guī)模常態(tài)化的建設，體現(xiàn)了人民對美好生活的要求，從基本的功能要求向更高質量的、更深層次的內在發(fā)展需求邁進。在新型城鎮(zhèn)化發(fā)展建設背景下，城市地下管廊具有綠色持續(xù)性發(fā)展、充分利用城市地下空間以及市政管線設施安全等方面，適應城市基礎建設，達成了共識。2014年以來，住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布了一系列的政策文件：2018年8月相繼印發(fā)《城市地下綜合管廊工程投資估算指標》（編號為ZYA1-12（11）-2018）、《城市地下綜合管廊工程投資估算指標》（編號為 ZYA1-12（11）-2018），2019年2月發(fā)布國家標準《城市地下綜合管廊運行維護及安全技術標準》。2019年6月，住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)了新版的《城市地下綜合管廊建設規(guī)劃技術導則》等等，用以指導城市地下綜合管廊的建設。本文將詳細介紹新型城鎮(zhèn)中綜合地下管廊中熱力管道設計和管廊內的通風設計，進一步促進城市地下管廊在新型城鎮(zhèn)的城市規(guī)劃中的作用。

2 工程概況

該地下綜合管廊位于中部省份某縣城新區(qū)內，地質條件為非濕陷性黃土，管廊全長約1608m，位于道路非機動車道下，平面上與設計道路中心線平行布置。管廊斷面形式為三艙室式，分別為熱力艙、燃氣艙和綜合倉。熱力艙內設二根DN600的一次熱力管道、二份DN300D的二次熱力管道和一根DN200的給水管道，燃氣艙內設一根DN400的中壓的燃氣管道，綜合艙內布置有一根DN500的污水管、10kV中壓電纜支架4排，自用電纜支架1排、通用電纜支架5排、自用通信支架1排、預留一根壓力流水管安裝空間（見圖1）。

圖1 地下綜合管廊位置圖

3 熱力管道設計與施工

3.1 熱力艙設計

熱力供熱管道和給水管道位于熱力艙，該艙斷面大小為4.2m×3.1m（寬×高），管道安裝、檢修及維護通道寬度均為1.4m，通道中心距管廊兩側2.1m。

3.2 熱力管道設計

本工程熱媒參數為一次管網130/70℃熱水，二次管網85/60℃熱水，設計壓力登記一次網1.6MPa，二次網1.0 MPa，供回水管沿管廊進行枝狀敷設，所有三通分支處需補強處理。熱力管道及管件采用高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管，輸送介質的內鋼管采用雙面埋弧螺旋焊接鋼管，管道的質量應不低于《高密度聚乙烯外護管硬質聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管及管件》(GB/T29047-2012)的要求。該項目管道與設備閥門的連接方式為焊接，閥門壓力等級比管網壓力等級要求高一級：二次網壓力等級1.6 MPa，一次網壓力等級2.5 MPa，閥門井內應有防止閥門被雨水或地下水浸泡的措施（見圖2）。

圖2 地下綜合管廊管道布置圖

3.3 熱力管道的施工

熱力管道的供回水管道排列順序，按供熱介質的前進方向依上（北）供下（南）回布置。

3.3.1 熱力管道的下管

預制保溫管單根吊裝入管廊，吊車采用單吊點時，平衡架吊帶的帶寬大于或等于150mm起吊，按平衡條件選擇吊起位置，平穩(wěn)吊起平穩(wěn)下放預制保溫管段，保證保護預制管道外側套的防腐層安全不受損，嚴禁將保溫管直接推入管廊內。為了防止工作鋼管在施工過程中進水及有泥沙和大塊雜物進入管道，影響管道沖洗和運行，因此保溫管工作鋼管及外套管接口處出廠時需有封閉裝置，直到焊接時方可卸下。

3.3.2 熱力管道的連接

預制保溫管在管廊內進行焊接，焊接前，首先使用設備鋸掉被焊接管段兩側的保溫管外套管接頭寬不小于50mm；第二步為防止焊接作業(yè)操作時飛濺的焊渣燒壞預制保溫管外套層，應采用氈布或膠皮布等難燃材料覆蓋在焊接工作區(qū)兩端不小于500mm的管道范圍內；第三步待焊接接口水壓試驗一級探傷無損試驗檢測合格以后，外套管再進行連接。注意：需做好預制保溫管道在整個焊接安裝過程的防水保護，為了保證預制保溫管的外套保溫材料有效，必須保持預制保溫管外套保溫層始終處于干燥狀態(tài)。施工間斷時或每日收工時，應將管口用盲板或封頭封閉，以防泥沙等雜物進入管內。

3.3.3 管網閥門的設計和施工

熱力管網沿道路干線上的所用閥門以及分支線三通管后（按水流方向），500mm內需設置關斷用閥門和調節(jié)用閥門，需全數進行強度和嚴密性試驗，試驗介質為符合飲用標準的清水，并且單獨保管，每個閥門均設置標示定點使用，并按施工驗收規(guī)范附錄A要求填寫以上所有閥門的“閥門試驗記錄”。熱力管網的關斷閥門和分段閥門均應采用雙向密封閥門。閥門與管道連接采用焊接，當閥門需要經常動作，維護管理工作量大或者需要拆卸時，應采用法蘭連接，法蘭與管道的連接方式：DN≤25mm的放氣及泄水閥，采用螺紋連接，DN＞25mm的放氣泄水閥，采用焊接連接，螺紋連接的放氣泄水用閥門管道采用厚壁管。管道穿越鋼筋混凝土井壁處設置柔性防水套管，以防止管壁漏水。

3.3.4 支架的施工

地下管廊內的熱力管道支架采用鋼架形式，管道在支架上的滑動支座、固定支座分別參照標準圖集97R412-10和97R412-29施工，滑動導向支架導向裝置參照標準圖集03R411-1安裝。管廊內支架需要的預埋件、預留洞口施工時需與土建施工密切配合。

3.3.5 熱補償器的選擇和安裝

供熱管網的溫度變形應充分利用管道的轉角管段進行自行補償，該地下管廊中熱力管道直管段最長段超過1280m，采用維修工作量小、工作可靠的直管壓力平衡型波紋補償器。補償器安裝時須注意其水流方向，以免裝反。同時，為了降低管道初次啟動運行時補償器對固定支座的推力和避免波紋管補償器波紋失穩(wěn)，安裝時對補償器進行50%的冷緊。

3.4 熱力管道的清洗和試運行

3.4.1 熱力管道的壓力試驗

熱力管網的壓力試驗應在管道安裝完成后進行，該項目進行強度試驗和嚴密性試驗，試驗介質采用符合飲用標準的清水，壓力試驗順序為先強度試驗、后嚴密性試驗的順序進行。按照《城鎮(zhèn)供熱管網工程施工及驗收規(guī)范》（CJJ28-2014）要求：強度試驗壓力為1.5倍設計壓力，因此一次網及二次網的強度試驗壓力分別為：2.4MPa、1.5MPa；嚴密性試驗壓力為1.25倍設計壓力，因此一次網試驗壓力為2.0MPa，二次網試驗壓力為1.25MPa。地下管廊及檢查井內為保證壓力試驗過程中管道發(fā)生泄漏，不至于淹沒管道、設備及閥門，應設置有可靠的排水設施。

不得在試驗過程中帶壓處理滲漏點，正確的做法需要將試驗管段的壓力緩慢有序卸掉再消除缺陷，并且應重新開始進行試驗。試驗結束后按照《城鎮(zhèn)供熱管網工程施工及驗收規(guī)范》（CJJ28-2014）規(guī)定，應盡快拆除試驗時的臨時加固裝置，盡快將管內試驗用水排除干凈，并且排水速度不宜過大以免形成負壓，試驗用水不得隨意排放。強度試驗及嚴密性試驗合格后，按照驗收規(guī)范附錄A的要求填寫“供熱管道水壓試驗記錄”。

3.4.2 熱力管網的清洗

供熱管網的清洗應在試運行前進行，本工程可利用試壓時的滿管水進行水力清洗，清洗方案為利用熱網循環(huán)水泵對全線管網采取閉式循環(huán)，總體清洗，清洗用水依次通過熱網回水管，一次網除污器，循環(huán)水泵，熱網加熱器旁路，熱力管網供水管，干管末端供、回水等徑連通管，最后再回到熱網回水管。為使殘存在管內的泥砂、電焊條頭、螺釘、氧化鐵皮、碎石等雜物在管內移動，以系統(tǒng)能達到的最大流速且不小于1.5m/s進行。水力沖洗直至從排水口流出的水的潔凈程度接近或等于沖洗用水的潔凈度為合格。

3.4.3 熱力管網的試運行

供熱管網工程的各單項工程全部竣工并經初步驗收合格，管網試驗、清洗合格，熱源工程已具備供熱運行條件都具備之后，進行熱力管網的試運行，還應具備可靠的自控系統(tǒng)及數據傳輸的通訊系統(tǒng)。試運行的時間應在達到設計正常運行的參數條件下連續(xù)運行3d（72h），試運行升溫速度必須保證小于或等于10℃／h，且應盡量穩(wěn)定升溫，試運行期間，應對熱力系統(tǒng)的管道、設備以及閥門進行全面排查，固定支架的工作狀況應作重點排查，低溫試運行正常以后，方可緩慢升溫至管網設計溫度運行。

4 地下綜合管廊通風工程設計

4.1 通風系統(tǒng)設計

本工程地下綜合管廊長度1608m，管廊約200m作為一個防火分區(qū)，共包括9個三艙防火分區(qū)，每個防火分區(qū)兩端設通風口。綜合倉及熱力艙正常換氣次數≥2次/h，事故通風換氣次數≥6次/h；燃氣艙正常換氣次數≥6次/h，事故通風換氣次數≥12次/h；并能滿足綜合管廊內溫度不高于40℃，并設溫度探測系統(tǒng)。

熱力艙采用自然進風、機械排風的推拉型縱向通風方式：以進風井自然進風，每個通風區(qū)段內排風井中設置一臺排風機及電動防火閥。

綜合艙及燃氣艙采用機械進風、機械排風的推拉型縱向通風方式：每個通風區(qū)段內分別設置1臺進風機、排風機及相關防火閥；燃氣艙風機需選用防爆型風機。

4.2 通風系統(tǒng)的控制

地下綜合管廊內空氣溫度、送風機、排風機及通風系統(tǒng)電動閥門的動作信號回傳至集中監(jiān)控室，采用現(xiàn)場手動及控制中心兩級監(jiān)控。

①正常工作狀態(tài)下，地下綜合管廊內空氣溫度不高于38℃，通風機關閉，電動防火閥敞開。通風機間歇性開啟，通風換氣滿足衛(wèi)生要求。

②當綜合管廊內某防火分區(qū)溫度≥38℃，有控制中心自動開啟對應防火分區(qū)內排風機高速運轉用以消除管廊內余熱，待該防火分區(qū)溫度降至35℃，自動關閉相應通風機。

③工作人員進行巡視檢修前0.5h開啟進入區(qū)段的送、排風機進行換氣，確保人員安全。

④當確認管廊內某防火分區(qū)發(fā)生火災時，由控制中心即刻關閉該防火分區(qū)兩端通風口處風機及防火閥，進行封閉全淹沒式超細干粉滅火。確認火災結束0.5h后，開啟通風機及防火閥進行機械通風?；謴驼：筠D入正常通風工況。燃氣艙中燃氣檢測設備應防爆分級聯(lián)動，本項目采用的天然氣爆炸下限為5%，按照其爆炸下限濃度值的20%進行計算，則當艙室內天然氣濃度＞5%×20%＝1%時，啟動該防火分區(qū)及相鄰防火區(qū)分的事故通風設備。

⑤當管廊內溫度＞280℃，防火閥內易熔元件熔斷關閉，防火閥的動作信號傳輸至控制中心，由控制中心控制連鎖關閉相應送、排風機。

5 結語

地下綜合管廊作為城市功能的重要配套設施，充分利用地下空間，在城市地下管線敷設和維修期間，能夠有效避免由于地下管線施工時的頻繁挖掘對人們出行和交通道路造成的影響，也能夠保證地下綜合管廊上方的交通道路更加完整和美觀，提升城市整體形象，通過對新型城鎮(zhèn)化中地下綜合管廊的暖通設計，比較全面地了解地下綜合管廊的構造、供熱管網系統(tǒng)的設計和施工、管廊的通風系統(tǒng)，供類似管廊暖通設計參考。