馬 雷，許江城，胡浩林

（中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072）

0 引言

我國(guó)城市化進(jìn)程不斷進(jìn)步，城市交通建設(shè)不斷高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)舊城區(qū)普遍已有幾十年的發(fā)展歷史。早期建設(shè)普遍缺少規(guī)劃，管線(xiàn)敷設(shè)隨意性大，城市市政管線(xiàn)改造更是面臨著協(xié)調(diào)部門(mén)多、技術(shù)復(fù)雜、復(fù)雜邊界條件等突出問(wèn)題。本研究立足于成華大道（三環(huán)路至繞城高速）道路快速化改造項(xiàng)目，改造沿線(xiàn)涉及順接既有立交、與地鐵共線(xiàn)、下穿既有鐵路、道路、多水系等復(fù)雜邊界條件。采取對(duì)現(xiàn)狀市政管線(xiàn)原位保留、改遷和擴(kuò)容等方式，達(dá)到管線(xiàn)與立交、地鐵、道路等在空間上的協(xié)調(diào)，滿(mǎn)足市政道路快速化改造需求，實(shí)現(xiàn)從“道路工程設(shè)計(jì)”到“公園城市空間環(huán)境設(shè)計(jì)”。

文章通過(guò)摘取項(xiàng)目多種不同類(lèi)型特殊節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)化分析管線(xiàn)遷改條件及可行性方案，嘗試從不同的角度出發(fā)，對(duì)管線(xiàn)空間一體化方案進(jìn)行探究?？偨Y(jié)管線(xiàn)空間優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，形成完善的管線(xiàn)空間一體化方案，立足于本項(xiàng)目現(xiàn)階段市政道路快速化提升改造設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。以期為后續(xù)類(lèi)似市政改造項(xiàng)目的管線(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供借鑒，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，降低履約風(fēng)險(xiǎn)和管理難度。

1 項(xiàng)目概況

成華大道（三環(huán)路至繞城高速）位于成都市東北向，是連接成巴高速、成綿復(fù)線(xiàn)高速、成金青快速路等高快速路的重要入城通道，承擔(dān)著重要的通過(guò)性交通功能，如下圖1 所示。全線(xiàn)共設(shè)置4 處平曲線(xiàn)，其中最小半徑為400 m，最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度為70 m，道路全長(zhǎng)5.2 km。本次設(shè)計(jì)起點(diǎn)主線(xiàn)接三環(huán)路立交，采用高架橋，跨過(guò)龍港路、隆興路、成渝鐵路、熊貓大道后落地，在龍青路采用主路下穿，并采用分離式立交上跨隆勝路，其余路段采用地面形式布線(xiàn)，終點(diǎn)接繞城高速。沿線(xiàn)涉及既有成渝鐵路、在建地鐵8 號(hào)線(xiàn)二期2 個(gè)地鐵站（龍?zhí)端抡?、同?lè)站）、下穿現(xiàn)狀市政道路、現(xiàn)狀水系有馬鞍山排洪渠、同樂(lè)排洪渠、馬家堰排洪渠、東山灌溉渠。

圖1 成華大道（三環(huán)至繞城高速）改造總平示意圖

2 管線(xiàn)分布及問(wèn)題

2.1 管線(xiàn)分布

現(xiàn)有道路分段修建已久，而城市在飛快地進(jìn)行著城市更新，早期市政管線(xiàn)建設(shè)普遍缺少規(guī)劃，不同時(shí)期市政管線(xiàn)修建規(guī)模不一，管線(xiàn)敷設(shè)隨意性大，各種管線(xiàn)路由錯(cuò)綜復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本項(xiàng)目地下管線(xiàn)有10多種，涵蓋供水（輸水、配水）、排水、天然氣（低壓、高壓輸氣），通信、電力（低壓配網(wǎng)、高壓輸電）、國(guó)防光纜以及各種專(zhuān)用線(xiàn)纜，各種管線(xiàn)涉及到的權(quán)屬單位不僅地方單位，也有涉及到成渝鐵路部門(mén)、西南油氣田成都輸氣處、國(guó)網(wǎng)公司等，給項(xiàng)目管線(xiàn)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)增加了極大的協(xié)調(diào)難度。

本次設(shè)計(jì)范圍為三環(huán)路至繞城高速，其典型斷面管位排列如圖2 所示。三環(huán)路至繞城高速：道路沿線(xiàn)雨、污水管線(xiàn)齊全，小三線(xiàn)僅起點(diǎn)至新都區(qū)界齊全，其他段局部有管線(xiàn)。具體分布如表1 所示。

表1 成華大道（三環(huán)路至繞城高速）管線(xiàn)分布情況

圖2 成華大道（三環(huán)路至繞城高速）典型斷面管位排列圖（單位：m）

2.2 亟需解決的問(wèn)題

成華大道（三環(huán)路至繞城高速）為現(xiàn)狀道路快速化提升改造，直埋市政管線(xiàn)年代久遠(yuǎn)，且現(xiàn)狀幾經(jīng)遷改，部分管線(xiàn)權(quán)屬單位的資料已不能準(zhǔn)確反映現(xiàn)狀情況。經(jīng)過(guò)管探、現(xiàn)場(chǎng)多次踏勘及對(duì)接權(quán)屬單位確認(rèn)，道路全線(xiàn)市政管線(xiàn)主要分布在道路兩側(cè)，排水管線(xiàn)敷設(shè)在車(chē)行道，小三線(xiàn)敷設(shè)在非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道，在道路交叉路口各種橫穿交叉，形成“蜘蛛網(wǎng)”，且沿道路兩側(cè)全里程密布，管線(xiàn)類(lèi)型多達(dá)十幾種，分布的管線(xiàn)主要為供水（輸水、配水）、排水、天然氣（低壓、高壓輸氣），通信、電力（低壓配網(wǎng)、高壓輸電）、國(guó)防光纜以及各種專(zhuān)用線(xiàn)纜等地面附屬設(shè)施管線(xiàn)。其中，主線(xiàn)下穿既有成渝鐵路。主線(xiàn)下穿龍青路段為隧道框架，龍港路至隆興路段、湖秀二路至熊貓大道段分別與地鐵8 號(hào)線(xiàn)二期龍?zhí)端?、同?lè)站點(diǎn)共線(xiàn)。這些節(jié)點(diǎn)涉及隧道、橋梁結(jié)構(gòu)和管道結(jié)構(gòu)需在有限的地下空間內(nèi)有效組織，如何在滿(mǎn)足規(guī)范前提下，又能實(shí)現(xiàn)施工組織上可行。通過(guò)分析梳理，本項(xiàng)目面臨的管線(xiàn)問(wèn)題主要有以下三種：

（1）新建管線(xiàn)如何穿越既有鐵路；

（2）下穿隧道與相交道路管線(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)空間一體化；

（3）在有限地下空間內(nèi)，市政管線(xiàn)與地鐵、橋梁墩柱如何實(shí)現(xiàn)空間一體化。

3 管線(xiàn)改造的基本原則

本研究項(xiàng)目現(xiàn)狀管線(xiàn)遷改難度高，涉及市政管線(xiàn)種類(lèi)多樣、分布錯(cuò)綜復(fù)雜，為降低現(xiàn)狀管線(xiàn)遷改的難度；提高施工效率；節(jié)省投資成本，對(duì)管線(xiàn)空間優(yōu)化尋求各權(quán)屬單位建設(shè)需求；對(duì)既有道路的各種邊界條件進(jìn)行分析、梳理；對(duì)市政道路管線(xiàn)改造的原則進(jìn)行梳理，旨在形成可推廣、實(shí)用性的操作流程，便于后續(xù)設(shè)計(jì)工作高效的開(kāi)展。為了確保市政管線(xiàn)空間優(yōu)化方案安全、可行，遵循以下遷改原則：

一是規(guī)范性原則，在工作開(kāi)展前收集管探等基礎(chǔ)資料，協(xié)調(diào)管探單位現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘查，復(fù)核管線(xiàn)資料的真實(shí)準(zhǔn)確性。結(jié)合基礎(chǔ)資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，依據(jù)《城市工程管線(xiàn)綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB 50289—2016）、《成都市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》，復(fù)核現(xiàn)狀管線(xiàn)是否滿(mǎn)足規(guī)范要求，對(duì)于不滿(mǎn)足規(guī)范的進(jìn)行優(yōu)化遷改。

二是安全性原則，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)、基礎(chǔ)資料，梳理各種現(xiàn)狀邊界條件，對(duì)各種邊界條件進(jìn)行評(píng)估，全面了解項(xiàng)目所在區(qū)域的環(huán)境，充分考慮后期施工可行性及安全性，并需滿(mǎn)足管道結(jié)構(gòu)永久安全性要求。針對(duì)分析邊界條件，進(jìn)行優(yōu)化方案必選論證，從而得出最優(yōu)管線(xiàn)空間優(yōu)化方案。

三是實(shí)用性原則，依據(jù)前兩個(gè)原則，初步確定管線(xiàn)優(yōu)化方案，將管線(xiàn)優(yōu)化方案分別與各權(quán)屬單位對(duì)接，再次確定各管線(xiàn)規(guī)模（規(guī)格、數(shù)量）滿(mǎn)足實(shí)際需求。

四是經(jīng)濟(jì)型原則，結(jié)合權(quán)屬單位的建設(shè)需求及道路改造需求，梳理現(xiàn)有管線(xiàn)是否符合地塊近遠(yuǎn)期的發(fā)展，充分利用已建管線(xiàn)資源。對(duì)于滿(mǎn)足要求的市政管線(xiàn)，首先考慮現(xiàn)有管線(xiàn)原位保護(hù)利用，盡量減少管線(xiàn)遷改。其次，管線(xiàn)規(guī)模不滿(mǎn)足需求盡量考慮原位增大規(guī)模。難以利用和無(wú)條件擴(kuò)容再考慮廢除新建，以減少建設(shè)項(xiàng)目投資。

4 管線(xiàn)優(yōu)化方案介紹

4.1 管線(xiàn)改造策略

（1）管線(xiàn)規(guī)模設(shè)計(jì)策略

管線(xiàn)優(yōu)化后的規(guī)格應(yīng)滿(mǎn)足遠(yuǎn)期發(fā)展需求，管線(xiàn)規(guī)格確認(rèn)設(shè)計(jì)按三個(gè)順序執(zhí)行：首先確認(rèn)現(xiàn)狀規(guī)格和預(yù)期優(yōu)化管線(xiàn)規(guī)模是否滿(mǎn)足權(quán)屬單位需求，其次復(fù)核設(shè)計(jì)管線(xiàn)是否滿(mǎn)足上位規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定，最后確認(rèn)管線(xiàn)規(guī)模是符合區(qū)域控規(guī)要求，通過(guò)三個(gè)流程綜合考慮確定最終管線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)模。

（2）管線(xiàn)邊界分析策略

從管線(xiàn)空間優(yōu)化方案規(guī)范性、可行性角度梳理，應(yīng)詳細(xì)分析以下邊界條件：道路提升改造方案、涉及土地或特殊節(jié)點(diǎn)的征拆可行性、與地鐵協(xié)同建設(shè)、既有鐵路是否可穿越管線(xiàn)通道，以及現(xiàn)狀水系、涵洞、后期交通組織、場(chǎng)地條件和高壓鐵塔、軍事建筑物等。

（3）現(xiàn)狀管線(xiàn)改造策略

目前，現(xiàn)狀管線(xiàn)的處理主要有3 種方式：現(xiàn)狀保留、原位擴(kuò)容和遷改。

現(xiàn)狀管線(xiàn)與新建地下建、構(gòu)筑物平面上相交長(zhǎng)度適當(dāng)，且高程不沖突的管線(xiàn)[2]，若無(wú)擴(kuò)容需求，施工期可采取臨時(shí)就地保護(hù)措施，現(xiàn)狀保留。對(duì)于有擴(kuò)容需求的，可考慮原位擴(kuò)容。

遷改主要適用于橋梁樁基、新建地鐵站點(diǎn)、下穿隧道等，對(duì)管線(xiàn)運(yùn)行造成影響且無(wú)法就地保護(hù)的管線(xiàn)。盡量一次遷改到位，應(yīng)避免二次遷改，永臨結(jié)合。遷改管位應(yīng)綜合考慮遷改時(shí)序，避免破壞既有管線(xiàn)[1]。

4.2 主線(xiàn)下穿龍青路-電力方涵橫穿過(guò)街

根據(jù)道路改造方案，成華大道與龍青路（桂龍西二路）交叉口為主線(xiàn)下穿框架，依據(jù)規(guī)劃條件，桂龍西二路電力方涵（凈空1.4×1.3 m）需要橫穿成華大道與道路西側(cè)既有電力隧道（2.5×3.0 m）連通，如圖3 所示。既有電力隧道埋深約12 m。此節(jié)點(diǎn)主線(xiàn)下穿框架占據(jù)地下約10 m空間。此外，道路雙側(cè)下方現(xiàn)狀直埋多種市政管線(xiàn)，既有電力隧道覆土十余米，外部環(huán)境極大限制桂龍西二路電力方涵橫穿成華大道?；诖耍ㄟ^(guò)管線(xiàn)邊界分析策略，提出如下比選方案：

圖3 電力方涵橫穿平面布置圖

（1）上跨：桂龍西二路電力方涵起于成華大道東側(cè)，于主線(xiàn)范圍走框架上方（框架頂高程：500.01 m）橫穿過(guò)街，之后與現(xiàn)狀成華大道西側(cè)現(xiàn)狀電力隧道（底標(biāo)高：489.85 m）銜接，如下圖4 所示。由于高差約10.60 m，橫向距離又僅約17m，橫穿后通過(guò)新建電力圓形豎井，井深約為11 m，以消化兩側(cè)10.60 m高差，達(dá)到電力方涵和既有電力隧道連接。

圖4 電力方涵（上跨）橫穿縱斷布置圖

該方案統(tǒng)籌隧道專(zhuān)業(yè)，增大下穿隧道框架深度，保證頂板覆土深度大于2.5 m。此外，兩側(cè)主線(xiàn)管線(xiàn)局部加大埋深避讓電力方涵。

（2）下穿：桂龍西二路電力方涵從東側(cè)以8.6% 縱坡向下，主體結(jié)構(gòu)于主線(xiàn)框架下方（框架底板外低高程：492.21 m）橫穿過(guò)街，之后與成華大道西側(cè)既有電力隧道（底標(biāo)高：489.85 m）順接連通，如下圖5 所示。該方案可減小成華大道主線(xiàn)框架結(jié)構(gòu)頂板覆土，降低隧道框架成本，同時(shí)可為成華大道雙側(cè)管線(xiàn)實(shí)施空間預(yù)留更好條件，最終實(shí)現(xiàn)隧道、電力方涵、管線(xiàn)空間一體化。

圖5 電力方涵（下穿）橫穿縱斷布置圖

綜上，通過(guò)方案比選，結(jié)合邊界分析，本項(xiàng)目電力方涵采用“下穿”方案橫穿主線(xiàn)。

4.3 下穿既有成渝鐵路-新建管線(xiàn)專(zhuān)用通道

本次設(shè)計(jì)范圍成華大道（火神廟路至湖秀一路段）為既有下穿成渝鐵路框架節(jié)點(diǎn)，既有框架西側(cè)慢行通道內(nèi)有電力排管、中壓燃?xì)夤?、通信排管；東側(cè)車(chē)行道埋設(shè)DN 500 mm 雨水管、DN 600 mm 給水管和電力淺溝1 000 mm×1 000 mm。經(jīng)管線(xiàn)統(tǒng)籌確定：雙側(cè)配水管DN 300 mm、一根輸水管DN 800 mm、雙側(cè)電力排管16+2 孔、雙側(cè)通信排管18 孔。根據(jù)與鐵路相關(guān)部門(mén)對(duì)接，現(xiàn)狀框架結(jié)構(gòu)底板下方不允許開(kāi)挖擾動(dòng)，且物探顯示框架結(jié)構(gòu)地板上方覆土不足1 m，綜上，下穿成渝鐵路框架市政管線(xiàn)優(yōu)化方案為：

（1）西側(cè)電力排管原位擴(kuò)容改為排管16+2 孔，中壓燃?xì)夤芄δ軡M(mǎn)足需求現(xiàn)狀保留利用，通信排管23 孔滿(mǎn)足18 孔要求予以保留利用，在既有框架結(jié)構(gòu)西外側(cè)新建一條圓管涵DN 500 mm 橫穿成渝鐵路，供DN 300 給水管穿越使用；

（2）東側(cè)電力淺溝1 000 mm×1 000 mm 原位擴(kuò)容改為排管16+2 孔，給水管DN 600 保留后期作為配水管使用，在既有框架結(jié)構(gòu)東側(cè)新建通道（凈空3 000 mm ×3 200 mm）橫穿成渝鐵路，供輸水管DN 800 mm、通信管18 孔穿越使用。

該方案利用管線(xiàn)改造策略，首先滿(mǎn)足功能性需求，原位擴(kuò)容充分利用已建管線(xiàn)資源。此外，依據(jù)外部邊界條件的分析結(jié)論，可以通過(guò)新建管線(xiàn)專(zhuān)用通道以實(shí)現(xiàn)管線(xiàn)建設(shè)的需求。

4.4 道路與地鐵站點(diǎn)共線(xiàn)段-空間一體化

本次成華大道（三環(huán)至繞城高速）改造，涉及地鐵8 號(hào)線(xiàn)二期2 個(gè)站點(diǎn)（龍?zhí)端抡?、同?lè)站），龍?zhí)端抡疚挥诔扇A大道與隆興路交叉口，道路改造主線(xiàn)采用高架橋，在地鐵站點(diǎn)為“站背橋”結(jié)構(gòu)形式；同樂(lè)站位于成華大道與桂葉路交叉口。地鐵站點(diǎn)主體結(jié)構(gòu)占據(jù)地下空間較大，會(huì)對(duì)地下市政管線(xiàn)產(chǎn)生影響，本項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)地鐵站點(diǎn)均位于交叉路口，交叉路口管線(xiàn)種類(lèi)多樣、錯(cuò)綜復(fù)雜，如何協(xié)調(diào)管線(xiàn)與地鐵在有限的地下空間合理布設(shè)，顯得尤為關(guān)鍵。

地鐵站點(diǎn)有大量節(jié)點(diǎn)構(gòu)筑物、主體延伸至地面，這些構(gòu)筑物在地下空間內(nèi)占據(jù)市政管線(xiàn)埋設(shè)空間，使管線(xiàn)改遷空間受限。通過(guò)地鐵站點(diǎn)管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì)，分別對(duì)管線(xiàn)綜合的平面、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面管位排列進(jìn)行優(yōu)化，建立有限空間內(nèi)管線(xiàn)空間一體化體系。在平面布局方面，主要針對(duì)兩側(cè)地塊需求及地鐵站點(diǎn)構(gòu)筑物從整體空間進(jìn)行優(yōu)化；在橫斷面方面，對(duì)范圍內(nèi)空間有限的道路邊界進(jìn)行分析，并依據(jù)具體指標(biāo)，科學(xué)確定各類(lèi)市政管線(xiàn)建設(shè)優(yōu)先級(jí)。

管線(xiàn)與地鐵站點(diǎn)共線(xiàn)段主要利用管線(xiàn)建設(shè)邊界條件分析策略和現(xiàn)狀管線(xiàn)改造策略，結(jié)合地鐵建設(shè)的邊界條件，利用現(xiàn)有管線(xiàn)資源，原位擴(kuò)容或遷改擴(kuò)容，同時(shí)滿(mǎn)足地鐵建設(shè)和地塊發(fā)展對(duì)管線(xiàn)的需求。

本項(xiàng)目，將市政管線(xiàn)與地鐵站點(diǎn)統(tǒng)籌協(xié)同設(shè)計(jì)，首先梳理地鐵站點(diǎn)范圍內(nèi)的既有市政管線(xiàn)，確定管線(xiàn)的種類(lèi)及分布特點(diǎn)，運(yùn)用現(xiàn)狀管線(xiàn)改造策略，初步制定出站點(diǎn)管線(xiàn)綜合方案，再報(bào)各權(quán)屬單位及規(guī)劃主管部門(mén)審批。，最終得出有限空間內(nèi)管線(xiàn)空間一體化的布局優(yōu)化方案，如圖6 示意。

圖6 龍?zhí)端抡军c(diǎn)與管線(xiàn)空間一體化示意圖

5 結(jié)語(yǔ)

本文以成華大道（三環(huán)至繞城高速）為項(xiàng)目背景，介紹道路改造工程中管線(xiàn)空間一體化相關(guān)優(yōu)化策略，對(duì)項(xiàng)目中幾種不同類(lèi)型節(jié)點(diǎn)工程案例進(jìn)行詳細(xì)介紹、分析改造策略運(yùn)用。管線(xiàn)空間優(yōu)化方案是一種與工程建設(shè)密切聯(lián)系的規(guī)劃。不同類(lèi)型的建設(shè)工程對(duì)管線(xiàn)空間規(guī)劃提出了不同的要求。管線(xiàn)空間規(guī)劃也對(duì)建設(shè)工程的進(jìn)度和投資起著很大的作用。本文通過(guò)介紹典型節(jié)點(diǎn)管線(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用市政管線(xiàn)空間一體化設(shè)計(jì)理念，提出了可操作性的改造策略與建議，以期統(tǒng)籌推進(jìn)市中心舊城區(qū)地鐵建設(shè)、下穿隧道和市政管線(xiàn)空間一體化打造，集約化地下、地上空間，提出不同復(fù)雜外部環(huán)境下管線(xiàn)優(yōu)化思路，總結(jié)出其設(shè)計(jì)要點(diǎn)以期對(duì)日后類(lèi)似項(xiàng)目設(shè)計(jì)與建設(shè)具有一定借鑒和參考意義。