一、城市管廊的應(yīng)用與發(fā)展

1.1城市管廊介紹

管廊是目前世界上比較先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施管網(wǎng)布置形式，是城市建設(shè)和城市發(fā)展的趨勢和潮流，是充分利用地下空間的有效手段。通過建設(shè)地下綜合管廊實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化，達(dá)到對地下空間的合理開發(fā)利用已經(jīng)成為國內(nèi)外共識。

城市管廊就是指“城市地下的市政管線綜合走廊”，即在城市地下建造一種隧道空間，將電力、通訊、燃?xì)?、給水、熱力、排水等多種管線集約化地鋪設(shè)隧道空間中，并設(shè)有專門的人員出入口、管線出入口、檢修口、吊裝口及防災(zāi)監(jiān)測監(jiān)控等系統(tǒng)，形成一種新型的市政公用管線綜合設(shè)施，實施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)與管理。

1.2城市管廊的應(yīng)用

在城市中建設(shè)地下管線綜合管廊的概念，起源于十九世紀(jì)的歐洲，首先出現(xiàn)在法國。自從1833的巴黎誕生了世界上第一條地下管線綜合管廊系統(tǒng)后，至今已經(jīng)有近183年的發(fā)展歷程。

干線綜合管廊

干線綜合管廊一般設(shè)置于道路中央下方，負(fù)責(zé)向支線綜合管廊提供配送服務(wù)，主要收容的管線為通信、有線電視、電力、燃?xì)?、自來水等，也有的干線綜合管廊將雨、污水系統(tǒng)納入。其特點為結(jié)構(gòu)斷面尺寸大、覆土深、系統(tǒng)穩(wěn)定且輸送量大，具有高度的安全性，維修及檢測要求高。

支線綜合管廊

支線綜合管廊為干線綜合管廊和終端用戶之間相聯(lián)系的通道，一般設(shè)于道路兩旁的人行道下，主要收容的管線為通信、有線電視、電力、燃?xì)狻⒆詠硭戎苯臃?wù)的管線，結(jié)構(gòu)斷面以矩形居多。其特點為有效斷面較小，施工費用較少，系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性較高。

纜線綜合管廊

纜線綜合管廊一般埋設(shè)在人行道下，其納入的管線有電力、通信、有線電視等，管線直接供應(yīng)各終端用戶。其特點為空間斷面較小，埋深淺，建設(shè)施工費用較少，不設(shè)有通風(fēng)、監(jiān)控等設(shè)備，在維護(hù)及管理上較為簡單。

斷面形式：大多為矩形結(jié)構(gòu)和圓形結(jié)構(gòu)，一般是根據(jù)納入的市政管線種類、數(shù)量、施工方法、地下空間情況和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)情況等進(jìn)行設(shè)計。

(1) 矩形斷面

單艙綜合管廊斷面圖

雙艙綜合管廊斷面圖

三艙綜合管廊斷面圖

矩形斷面的優(yōu)點是建設(shè)成本低、利用率高、保養(yǎng)維修操作和空間結(jié)構(gòu)分割容易、管線敷設(shè)方便，一般適用于新開發(fā)區(qū)、新建道路等空曠的區(qū)域。

(2)圓形斷面

一般用于支線型市政綜合管廊和纜線型市政綜合管廊。

附屬設(shè)施

規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的附屬設(shè)施系統(tǒng)主要包括：通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、受配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)、警報系統(tǒng)、標(biāo)識系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)、其他經(jīng)主管機(jī)關(guān)等認(rèn)為有必要的設(shè)備等。

1.4城市管廊的發(fā)展前景

綜合管廊建設(shè)已列入國家十三五規(guī)劃中的重點基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)項目。

2015年國務(wù)院公布的 《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》，提出在36個大中城市開展地下綜合管廊試點工程。2015年8月10日，國務(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)意見公布，工作目標(biāo)是到2020年，建成一批具有國際先進(jìn)水平的地下綜合管廊并投入運(yùn)營，反復(fù)開挖地面的“馬路拉鏈”問題明顯改善，管線安全水平和防災(zāi)抗災(zāi)能力明顯提升，逐步消除主要街道蜘蛛網(wǎng)式架空線，城市地面景觀明顯好轉(zhuǎn)。

2016年3月2日，財政部出臺了 《關(guān)于開展2016年中央財政支持地下綜合管廊試點工作的通知》，財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部決定啟動2016年中央財政支持地下綜合管廊試點工作。

二、城市管廊主要施工技術(shù)介紹

2.1明挖現(xiàn)澆混凝土綜合管廊

明挖現(xiàn)澆混凝土綜合管廊施工為最常用的施工方法。采用這種施工方法可以大面積作業(yè)，將整個工程分割為多個施工標(biāo)段，以便于加快施工進(jìn)度。同時這種施工方法技術(shù)難度較低，工程造價相對較低，施工質(zhì)量能夠得以保證，缺點是采取此種方法需中斷交通。

在場地地勢平坦，周圍沒有其它需進(jìn)行保護(hù)的建筑物，在道路施工過程中，需要進(jìn)行開挖鋪設(shè)管道，可以采用大開挖施工，并采用(深層)井點降水措施。此開挖方案優(yōu)點是施工方便，不需要圍護(hù)結(jié)構(gòu)作業(yè)，施工周期短，便于機(jī)械化大規(guī)模作業(yè)，費用較低;方案缺點是土方量開挖較大，對回填要求較高。

2.2明挖

預(yù)制拼裝法綜合管廊結(jié)構(gòu)

明挖預(yù)制拼裝法是一種較為先進(jìn)的施工方法，在發(fā)達(dá)國家較常用。采用這種施工方法要求有較大規(guī)模的預(yù)制廠和大噸位的運(yùn)輸及起吊設(shè)備，同時施工技術(shù)要求較高，工程造價相對較高。主要的預(yù)制構(gòu)件有帶管座共同溝綜合管廊、帶底座鋼筋混凝土拱涵、帶底座鋼筋混凝土多弧涵管、帶底座多弧纜線溝等。

施工工法現(xiàn)澆與預(yù)制相比，預(yù)制混凝土涵管裝配化施工更具質(zhì)量保證、縮短工期、降低成本、節(jié)能環(huán)保等較為顯著的優(yōu)勢。

帶管座共同溝綜合管廊

帶底座鋼筋混凝土拱涵

帶底座鋼筋混凝土多弧涵管

帶底座多弧纜線溝

2.3盾構(gòu)施工法綜合管廊

盾構(gòu)法是在盾構(gòu)保護(hù)下修筑軟土隧道的一類施工方法。這類方法的特點是地層掘進(jìn)、出土運(yùn)輸、襯砌拼裝、接縫防水和盾尾間隙注漿充填等作業(yè)都在盾構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行，并需隨時排除地下水和控制地面沉降，因而是工藝技術(shù)要求高、綜合性強(qiáng)的一類施工方法。

用盾構(gòu)法進(jìn)行施工具有以下優(yōu)點：機(jī)械化水平高, 施工組織簡單,易于管理;施工安全,速度快,工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)良;施工引起沉降小,較易于控制;可在有水地層施工,不需降水;施工占地場地小;施工對周邊環(huán)境干擾小,特別適合穿越既有建、構(gòu)筑物之下或近旁;工程投資易于控制。缺點主要是工程變化的適應(yīng)性稍差;盾構(gòu)施工設(shè)備費用較高;隧道覆土淺時地表沉降不易控制;施工小曲線半徑隧道時難度較大。近年來，隨著管廊技術(shù)的發(fā)展，用盾構(gòu)機(jī)施工城市管廊的項目越來越多。

2.4頂管施工法綜合管廊

頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管廊的施工方法。

頂管施工特別適用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)，具有經(jīng)濟(jì)、高效，保護(hù)環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點是：不開挖地面;不拆遷，不破壞地面建筑物;不破壞環(huán)境;不影響管道的段差變形;省時、高效、安全，綜合造價低。

2.5普通暗挖施工法

暗挖法沿用新奧法基本原理，初次支護(hù)按承擔(dān)全部基本荷載設(shè)計，二次模筑襯砌作為安全儲備;初次支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載。應(yīng)用淺埋暗挖法設(shè)計、施工時，同時采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動部分圍巖的自承能力;并采用不同的開挖方法及時支護(hù)、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系;在施工過程中應(yīng)用監(jiān)控量測、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多種綜合配套技術(shù)。