城市地下綜合管廊在技術(shù)層面呈現(xiàn)的問(wèn)題與對(duì)策分析
我國(guó)城市化密集度的發(fā)展是扭曲的,按照傳統(tǒng)的規(guī)劃理念已經(jīng)很難滿足發(fā)展現(xiàn)狀的要求,與居住相配套的市政管線,如中水、排水、雨水、自來(lái)水、電力、通信、燃?xì)?、熱力如果各走各自的路由,?duì)于檢修及增容都是一個(gè)挑戰(zhàn),往往花費(fèi)是成倍的增長(zhǎng),加之容量富余量受限于地方規(guī)劃指數(shù)影響,發(fā)展城市大管廊勢(shì)在必行。
國(guó)際城市地下綜合管廊發(fā)展現(xiàn)狀
綜合管廊也稱為共同溝、綜合管溝、共同管道,是指在地下建造一個(gè)公用的隧道空間,把多種公用管線集中鋪設(shè)在一起。綜合管廊根據(jù)其所容納的管線不同,其性質(zhì)及結(jié)構(gòu)亦有所不同,大致可分為干線綜合管廊、支線綜合管廊、纜線綜合管廊、干支線混合綜合管廊四種。
干線綜合管廊一般設(shè)置于機(jī)動(dòng)車道或道路中央下方,主要連接原站(如自來(lái)水廠、發(fā)電廠、燃?xì)庵圃鞆S等)與支線綜合管廊。其一般不直接服務(wù)于沿線地區(qū)。溝內(nèi)主要容納的管線為電力、通訊、自來(lái)水、熱力等管線,有時(shí)根據(jù)需要也將排水管線容納在內(nèi)。在干線綜合管廊內(nèi),電力主要從超高壓變電站輸送至一、二次變電站,通訊主要為轉(zhuǎn)接局之間的信號(hào)傳輸,燃?xì)庵饕獮槿細(xì)鈴S至高壓調(diào)壓站之間的輸送。干線綜合管廊的斷面通常為圓形或多格箱形,綜合管廊內(nèi)一般要求設(shè)置工作通道及照明、通風(fēng)等設(shè)備。
地下綜合管廊是市政管線集約化建設(shè)的趨勢(shì),也是城市基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化建設(shè)的方向。傳統(tǒng)的市政管線直埋方式,不但造成了城市道路的反復(fù)開(kāi)挖,而且對(duì)城市地下空間資源本身也是一種浪費(fèi),未來(lái)的架設(shè)方式應(yīng)該是沿城市道路下構(gòu)筑綜合管廊,將各種管線集約化,采取綜合管廊的方式鋪設(shè)。
在國(guó)外,地下綜合管廊是綜合利用地下空間的一種手段,一些發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了將市政設(shè)施的地下供、排水管網(wǎng)發(fā)展到地下大型供水系統(tǒng)、地下大型能源供應(yīng)系統(tǒng)、地下大型排水及污水處理系統(tǒng),與地下軌道交通和地下街道相結(jié)合,構(gòu)成完整的地下空間綜合利用系統(tǒng)。
歐美是地下綜合管廊的發(fā)源地。世界上第一條管廊在巴黎建成,隨后該理念推廣到歐美各國(guó)。日本是當(dāng)今管廊技術(shù)最成熟的國(guó)家,這個(gè)和日本地域有很大關(guān)系,規(guī)劃建設(shè)一直沿用1964年制定的相關(guān)措施條例,各在野黨執(zhí)政期間一直延續(xù)使該條例不斷完善。由于日本處于環(huán)太平洋火山地震帶,一旦遇到地震破壞,恢復(fù)期大部分精力及費(fèi)用都要放在開(kāi)挖及回填過(guò)程中,如果將綜合管線放置在管廊內(nèi),管道與管廊側(cè)壁變?yōu)槿嵝赃B接,管道抗震補(bǔ)償措施可以更大范圍的使用,基本不受地震時(shí)土體的位移影響,如果維修也是區(qū)域更換及系統(tǒng)性能檢查,對(duì)管廊上交通無(wú)影響。
我國(guó)地下綜合管廊存在的實(shí)際問(wèn)題
首先,最主要的一個(gè)問(wèn)題就是沒(méi)有宏觀規(guī)劃,小型規(guī)劃隨意改線,缺乏政策的連續(xù)性。
上海市張揚(yáng)路綜合管廊。1994年上海浦東新區(qū)張揚(yáng)路綜合管廊建成投入使用,截至2005年共建成綜合管廊約11km,斷面為2.4X2.4m,平均造價(jià)約為2500萬(wàn)元/km。供水、電力、通信、廣播電視、消防等管道和電纜都以層架形式進(jìn)入綜合管廊,燃?xì)夤艿乐糜谏戏綄S每臻g。綜合管廊內(nèi)有足夠空間供維修檢測(cè)人員走動(dòng)和工作。
佳術(shù)斯市綜合管廊。該綜合管廊高2.3m,寬3.2 m,將市政基礎(chǔ)管線整合于一個(gè)混凝土框架空間內(nèi)。管廊中間是一條通道,兩邊墻壁上被水泥板分為上、中、下三層,管廊上層為強(qiáng)、弱電區(qū),中層為給排水區(qū),下層為供熱、供氣區(qū)。管廊總長(zhǎng)為2km,平均造價(jià)約為1200萬(wàn)元/km。
佛山市綜合管廊。佛山市首期綜合管廊形成一個(gè)環(huán)狀綜合管廊網(wǎng),橫截面寬為3.2m(部分地段寬為4 m)、高為2.8m,平均每公里造價(jià)約為2300多萬(wàn)元,全長(zhǎng)共9.37km。綜合管廊內(nèi)僅有動(dòng)力電纜(高壓線)、通信電纜、供水管道3種管線。動(dòng)力電纜和通信電纜在管溝內(nèi)的兩側(cè),供水管道在管溝底部。綜合管廊內(nèi)設(shè)施完善:每100m將設(shè)有防火隔離墻,排水、照明、檢測(cè)等設(shè)備;每200m有一個(gè)長(zhǎng)2m、寬0.7m的“投料口”,高出地面0.5m,主要方便技術(shù)人員進(jìn)入管廊內(nèi)檢修。
在我國(guó)的其他城市,如西安、杭州、青島等,正在積極籌劃建設(shè)城市地下綜合管廊。從綜合管廊在我國(guó)的發(fā)展情況看,其具有起步晚、時(shí)間短、規(guī)模小、綜合性較弱、系統(tǒng)性不夠等特點(diǎn)。
目前省級(jí)城市規(guī)劃院考慮更多的交通樞紐、地下軌道交通、路網(wǎng)、水處理、輸配電網(wǎng)等。正在緊羅密布建設(shè)地鐵的城市有深圳、重慶、沈陽(yáng)等已經(jīng)將路由變至-14m以下,北京、上海新建地下線路有的甚至達(dá)到-30m。省級(jí)熱力集團(tuán)目前都在做淺埋暗挖實(shí)施計(jì)劃,進(jìn)小區(qū)各自做輸配線路,區(qū)級(jí)主電力管溝最深已經(jīng)和地鐵差不多,老舊排水系統(tǒng)陸續(xù)做強(qiáng)排泵站緩解所謂百年一遇的大雨,城市供水基本都有預(yù)留管徑做接入,城市天然氣只做過(guò)路預(yù)埋,其他路徑沿已建城市道路路由修建。
同時(shí),政府預(yù)算緊張無(wú)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),各產(chǎn)權(quán)單位基本都是已收定支,各自維持經(jīng)營(yíng),也是亟待解決的問(wèn)題。在經(jīng)濟(jì)核算過(guò)程中很難根據(jù)使用性質(zhì)攤銷投資費(fèi)用。一般管廊基建成本約2500~3000萬(wàn)/km。對(duì)于通信類布線(線管變?yōu)楣芾?很難接受。
再加上城市管廊維修費(fèi)用成本極高,此費(fèi)用分為管廊維護(hù)費(fèi)用和管線維護(hù)費(fèi)用問(wèn)題。城市管廊維護(hù)費(fèi)用多由技術(shù)問(wèn)題產(chǎn)生,具體如下。
堵漏方面,雖然設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于連接處采用鋼板止水帶加企口做法,由于施工過(guò)程中地基不均勻,沉降很難做到封水目的,有些在建的管廊已經(jīng)變?yōu)椤八煻础薄?
混凝土碳化處理方面,地下結(jié)構(gòu)表層混凝土6~7年后需要將表層碳化層剔槽后補(bǔ)強(qiáng),防止鋼筋銹蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)性破壞。
管廊排水方面,目前地下管廊內(nèi)對(duì)于平直段間隔50~100m設(shè)置集水坑,采用浮球液位控制泵,該泵年維修成本基本高于新采買價(jià)格。
管線維護(hù)費(fèi)用由于輸送介質(zhì)的不同,各管線的大修周期和更換周期也不同,在維修過(guò)程中難免產(chǎn)生交叉破壞。
我國(guó)城市地下管廊設(shè)計(jì)保守,針對(duì)于目前小管廊的設(shè)計(jì)余量尚不及電力管溝設(shè)計(jì)余量,如果考慮重力排水進(jìn)入管廊,管廊截面最少應(yīng)為4.5m,同時(shí)需要充分考慮管線間安全間足巨及用戶余量。
管線間安全距離方面,燃?xì)馀c電力安全距離0.5m,電力線與控制線的信號(hào)干擾,給水與排水交叉污染、電力與水管的安全布置原則、排水管道檢修方便原則、燃?xì)鈴?qiáng)排風(fēng)設(shè)置原則都是必須考慮到的要素。
其解決方案是壓力管讓重力自流管,蒸汽管道需要在頂部考慮放散閥,盡量采用波紋補(bǔ)償代替自然脹力補(bǔ)償,以減少空間利用價(jià)值; 管徑小的管線讓管徑大的管線,建議管道分橋架布置,大管在下排;易彎曲的管線讓不易彎曲的管線;臨時(shí)性的管線讓永久性的管線;工程量小的管線讓工程量大的管線;新建的管線讓現(xiàn)有的管線;檢修次數(shù)少的和方便的管線,讓檢修次數(shù)多的和不方便的管線;自上至下合理次序:電力、電信(單獨(dú)設(shè)置套管,與強(qiáng)電分兩側(cè)布置)、熱力、燃?xì)?、給水、雨水、污水。
我國(guó)管廊用戶余量目前基本滯后現(xiàn)狀,減少后期增容找不到位置,所以很多專家建議將現(xiàn)有容量增加兩倍位置空間。
國(guó)內(nèi)管廊建設(shè)的一個(gè)重要不足是城市地下管線權(quán)屬分散、事故頻發(fā)。
電纜防水防泡方面,由于長(zhǎng)期被滲水腐蝕,加之動(dòng)力電纜結(jié)頭耐壓試驗(yàn)不重視,導(dǎo)致使用2年半后出現(xiàn)電纜防泡的問(wèn)題,基本處理方法就是更換整段電纜。
燃?xì)獗ǚ矫?,目前頻發(fā)的燃?xì)獗ㄊ鹿室蚰┒嗽O(shè)備泄露導(dǎo)致的爆炸占70%,過(guò)路管道被壓裂導(dǎo)致的爆炸占30%,整個(gè)路由基本不出現(xiàn)事故。但是對(duì)通風(fēng)要求高,雖然管廊內(nèi)已經(jīng)設(shè)置了安防監(jiān)控及通風(fēng)設(shè)施,但選用標(biāo)準(zhǔn)需要和燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
熱力管道脹管變形,由于供熱調(diào)試期人為操作的失誤,給氣過(guò)程中極易出現(xiàn)整個(gè)管線變形,影響其他管線正常使用狀態(tài)。城市地下管線由于種類繁多,其產(chǎn)權(quán)單位和參與建設(shè)的單位日益多元化,多頭管理,各自為政,形成按專業(yè)進(jìn)行管理的格局。管線的產(chǎn)權(quán)、建設(shè)、維護(hù)管理均由相應(yīng)單位負(fù)責(zé)。
權(quán)屬分散,不能按規(guī)范歸檔和集中管理。目前,我國(guó)大多數(shù)城市都沒(méi)有綜合的、準(zhǔn)確的地下管網(wǎng)圖。在地下管線管理?xiàng)l塊分割、缺少有效的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制的情況下,復(fù)雜的地下管網(wǎng)反過(guò)來(lái)給城市建設(shè)帶來(lái)了新的問(wèn)題。造成建設(shè)中盲目施工,頻繁的重復(fù)開(kāi)挖,“馬路拉鏈”現(xiàn)象不斷,管線損壞挖斷的事故屢屢發(fā)生。經(jīng)常出現(xiàn)停水?dāng)嚯?、停氣、城市?nèi)澇和通訊中斷等各種事故,影響了城市生產(chǎn)和居民生活,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。
同時(shí),多種管線共溝必然帶來(lái)事故發(fā)生的概率增大,綜合管廊的投資方、建設(shè)方、運(yùn)營(yíng)方以及各管線所屬單位難以清晰劃分運(yùn)行維護(hù)的責(zé)任,一旦事故搶修不及時(shí),造成重大損失,責(zé)任認(rèn)定和經(jīng)濟(jì)賠償難度較大。這些都限制著城市地下綜合管廊的建設(shè)與發(fā)展。
城市地下綜合管廊建設(shè)改進(jìn)措施
立法為先,加強(qiáng)相關(guān)法規(guī)制度的建設(shè)建立強(qiáng)行準(zhǔn)入制度及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,設(shè)備、材料、主要構(gòu)配件集中采買。制定專門(mén)的法規(guī),對(duì)其建設(shè)、資金的分擔(dān)、產(chǎn)權(quán)有償使用等關(guān)鍵問(wèn)題做出明確的規(guī)定。
加強(qiáng)相關(guān)法規(guī)制度的建設(shè),目前尚為空白。已完成且正在使用的管線不納入新管廊規(guī)劃內(nèi),但要監(jiān)控其使用壽命。同時(shí)建議先將電力、給水、排水、熱力整合,統(tǒng)一設(shè)置出入口。
基建費(fèi)用由政府統(tǒng)一出具,實(shí)施階段不建議各產(chǎn)權(quán)單位攤銷,但維護(hù)費(fèi)用必須攤銷。在整體城市規(guī)劃中,不得強(qiáng)行改動(dòng)已規(guī)劃的設(shè)施路由,需要做經(jīng)濟(jì)論證。對(duì)于道路修建、改建等改線工程納入整體規(guī)劃中。材料及設(shè)備安全實(shí)行市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,加大對(duì)工程監(jiān)管及處罰力度。簡(jiǎn)化報(bào)建于續(xù),在預(yù)算范圍內(nèi)的項(xiàng)目實(shí)行統(tǒng)一辦公,集中處理的原則,減少由此產(chǎn)生的工程制約。
第一個(gè)試驗(yàn)周期建議5年,目的是地下管線信息數(shù)據(jù)盡快發(fā)揮作用。這些都有利于城市地下綜合管廊的建設(shè)與快速發(fā)展。
設(shè)置獨(dú)立部門(mén)綜合管理,管理權(quán)限高于各產(chǎn)權(quán)部門(mén),目前實(shí)施起來(lái)需要一段適應(yīng)期,否則對(duì)于過(guò)程中產(chǎn)生的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、技改、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、大修均會(huì)出現(xiàn)不同程度的矛盾。地下綜合管廊從規(guī)劃建設(shè)到運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、更新是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,政府應(yīng)成立專職的部門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)地下綜合管廊的建設(shè)和建成后的維護(hù)管理。
參照國(guó)內(nèi)外地下綜合管廊建設(shè)營(yíng)運(yùn)模式,設(shè)立專門(mén)的地下綜合管廊管理機(jī)構(gòu),而且這種管理機(jī)構(gòu)要有政府部門(mén)的授權(quán)行使一定的管理權(quán)力,承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)和義務(wù),其主要作用是負(fù)責(zé)地下綜合管廊建設(shè)的系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)。
補(bǔ)充完善大規(guī)劃,堅(jiān)持先規(guī)劃后建設(shè)。在綜合管廊規(guī)劃中應(yīng)做到近遠(yuǎn)期相結(jié)合,與其他地下設(shè)施規(guī)劃相協(xié)調(diào)。地下綜合管廊規(guī)劃的基本原則具體如下。
地下綜合管廊適宜在交通量大,且道路兩側(cè)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大的城市道路下敷設(shè)。修建綜合管廊主要是為了解決城市日益增長(zhǎng)的交通量與道路下市政管線的施工、維護(hù)和檢修的矛盾。一般道路兩側(cè)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大,其道路下市政管網(wǎng)較為復(fù)雜,各種管線的維修、重新敷設(shè)的頻率也相對(duì)較高。為減少道路“開(kāi)膛破肚”對(duì)交通的影響,地下綜合管廊正可解決這一問(wèn)題。
地下綜合管廊適宜在城市新建區(qū)域道路下鋪設(shè)。傳統(tǒng)的市政管線設(shè)置模式分散平鋪于市政道路下,占用了全部道路的地下空間,不能將地下空間集中開(kāi)發(fā),制約了地下空間的發(fā)展。而鋪設(shè)地下綜合管廊可有效緩解土地資源緊張與功能需求增加之間的矛盾,提高了空間利用率。為避免傳統(tǒng)管道的鋪設(shè)方式對(duì)城市發(fā)展帶來(lái)的不利,在新區(qū)鋪設(shè)綜合管廊是行之有效的方法。
地下綜合管廊適宜在舊城區(qū)現(xiàn)狀市政條件基礎(chǔ)差且不能拓寬的道路下敷設(shè)。舊城區(qū)道路狹窄,兩側(cè)建筑密集,沒(méi)有拓展空間,同時(shí)道路下管線復(fù)雜。在舊城區(qū)改造中,對(duì)一些有保護(hù)價(jià)值的區(qū)域既要保護(hù)歷史風(fēng)貌又要改善居住條件,在道路下建筑綜合管廊則可解決市政問(wèn)題。
目前我國(guó)地下綜合管廊還處于初級(jí)階段,由于有歷史遺留問(wèn)題,一步到位不現(xiàn)實(shí),需要逐步完善,以提高城市投資效率,減少不必要的社會(huì)資源浪費(fèi)。但是,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速,城市用地緊張等諸多問(wèn)題,地下綜合管廊的建設(shè)必將是合理利用地下空間的有效手段,也是解決上述難題的有效途徑。
編輯:徐潔
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