城市地下綜合管廊在技術(shù)層面呈現(xiàn)的問題與對策分析

  我國城市化密集度的發(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、自來水、電力、通信、燃氣、熱力如果各走各自的路由，對于檢修及增容都是一個挑戰(zhàn)，往往花費是成倍的增長，加之容量富余量受限于地方規(guī)劃指數(shù)影響，發(fā)展城市大管廊勢在必行。

  國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)置于機動車道或道路中央下方，主要連接原站(如自來水廠、發(fā)電廠、燃氣制造廠等)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、自來水、熱力等管線，有時根據(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)接局之間的信號傳輸，燃氣主要為燃氣廠至高壓調(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，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)開挖，而且對城市地下空間資源本身也是一種浪費，未來的架設(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)達國家已實現(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。日本是當(dāng)今管廊技術(shù)最成熟的國家，這個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)期大部分精力及費用都要放在開挖及回填過程中，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，管道抗震補償措施可以更大范圍的使用，基本不受地震時土體的位移影響，如果維修也是區(qū)域更換及系統(tǒng)性能檢查，對管廊上交通無影響。

  我國地下綜合管廊存在的實際問題

  首先，最主要的一個問題就是沒有宏觀規(guī)劃，小型規(guī)劃隨意改線，缺乏政策的連續(xù)性。

  上海市張揚路綜合管廊。1994年上海浦東新區(qū)張揚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，平均造價約為2500萬元/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入綜合管廊，燃氣管道置于上方專用空間。綜合管廊內(nèi)有足夠空間供維修檢測人員走動和工作。

  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、弱電區(qū)，中層為給排水區(qū)，下層為供熱、供氣區(qū)。管廊總長為2km，平均造價約為1200萬元/km。

  佛山市綜合管廊。佛山市首期綜合管廊形成一個環(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，平均每公里造價約為2300多萬元，全長共9.37km。綜合管廊內(nèi)僅有動力電纜(高壓線)、通信電纜、供水管道3種管線。動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、檢測等設(shè)備;每200m有一個長2m、寬0.7m的“投料口”，高出地面0.5m，主要方便技術(shù)人員進入管廊內(nèi)檢修。

  在我國的其他城市，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。從綜合管廊在我國的發(fā)展情況看，其具有起步晚、時間短、規(guī)模小、綜合性較弱、系統(tǒng)性不夠等特點。

  目前省級城市規(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到-30m。省級熱力集團目前都在做淺埋暗挖實施計劃，進小區(qū)各自做輸配線路，區(qū)級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，城市天然氣只做過路預(yù)埋，其他路徑沿已建城市道路路由修建。

  同時，政府預(yù)算緊張無專項經(jīng)費，各產(chǎn)權(quán)單位基本都是已收定支，各自維持經(jīng)營，也是亟待解決的問題。在經(jīng)濟核算過程中很難根據(jù)使用性質(zhì)攤銷投資費用。一般管廊基建成本約2500~3000萬/km。對于通信類布線(線管變?yōu)楣芾?很難接受。

  再加上城市管廊維修費用成本極高，此費用分為管廊維護費用和管線維護費用問題。城市管廊維護費用多由技術(shù)問題產(chǎn)生，具體如下。

  堵漏方面，雖然設(shè)計規(guī)范對于連接處采用鋼板止水帶加企口做法，由于施工過程中地基不均勻，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強，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格。

  管線維護費用由于輸送介質(zhì)的不同，各管線的大修周期和更換周期也不同，在維修過程中難免產(chǎn)生交叉破壞。

  我國城市地下管廊設(shè)計保守，針對于目前小管廊的設(shè)計余量尚不及電力管溝設(shè)計余量，如果考慮重力排水進入管廊，管廊截面最少應(yīng)為4.5m，同時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，燃氣與電力安全距離0.5m，電力線與控制線的信號干擾，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、燃氣強排風(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，盡量采用波紋補償代替自然脹力補償，以減少空間利用價值； 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(單獨設(shè)置套管，與強電分兩側(cè)布置)、熱力、燃氣、給水、雨水、污水。

  我國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。

  國內(nèi)管廊建設(shè)的一個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，由于長期被滲水腐蝕，加之動力電纜結(jié)頭耐壓試驗不重視，導(dǎo)致使用2年半后出現(xiàn)電纜防泡的問題，基本處理方法就是更換整段電纜。

  燃氣爆炸方面，目前頻發(fā)的燃氣爆炸事故因末端設(shè)備泄露導(dǎo)致的爆炸占70%，過路管道被壓裂導(dǎo)致的爆炸占30%，整個路由基本不出現(xiàn)事故。但是對通風(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)需要和燃氣標(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，給氣過程中極易出現(xiàn)整個管線變形，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)進行管理的格局。管線的產(chǎn)權(quán)、建設(shè)、維護管理均由相應(yīng)單位負責(zé)。

  權(quán)屬分散，不能按規(guī)范歸檔和集中管理。目前，我國大多數(shù)城市都沒有綜合的、準(zhǔn)確的地下管網(wǎng)圖。在地下管線管理條塊分割、缺少有效的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制的情況下，復(fù)雜的地下管網(wǎng)反過來給城市建設(shè)帶來了新的問題。造成建設(shè)中盲目施工，頻繁的重復(fù)開挖，“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)濟損失和不良的社會影響。

  同時，多種管線共溝必然帶來事故發(fā)生的概率增大，綜合管廊的投資方、建設(shè)方、運營方以及各管線所屬單位難以清晰劃分運行維護的責(zé)任，一旦事故搶修不及時，造成重大損失，責(zé)任認定和經(jīng)濟賠償難度較大。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)改進措施

  立法為先，加強相關(guān)法規(guī)制度的建設(shè)建立強行準(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。制定專門的法規(guī)，對其建設(shè)、資金的分擔(dān)、產(chǎn)權(quán)有償使用等關(guān)鍵問題做出明確的規(guī)定。

  加強相關(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。

  基建費用由政府統(tǒng)一出具，實施階段不建議各產(chǎn)權(quán)單位攤銷，但維護費用必須攤銷。在整體城市規(guī)劃中，不得強行改動已規(guī)劃的設(shè)施路由，需要做經(jīng)濟論證。對于道路修建、改建等改線工程納入整體規(guī)劃中。材料及設(shè)備安全實行市場準(zhǔn)入制度，加大對工程監(jiān)管及處罰力度。簡化報建于續(xù)，在預(yù)算范圍內(nèi)的項目實行統(tǒng)一辦公，集中處理的原則，減少由此產(chǎn)生的工程制約。

  第一個試驗周期建議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)置獨立部門綜合管理，管理權(quán)限高于各產(chǎn)權(quán)部門，目前實施起來需要一段適應(yīng)期，否則對于過程中產(chǎn)生的規(guī)劃、設(shè)計、施工、驗收、技改、維護標(biāo)準(zhǔn)、大修均會出現(xiàn)不同程度的矛盾。地下綜合管廊從規(guī)劃建設(shè)到運營、維護、更新是一個長期的過程，政府應(yīng)成立專職的部門負責(zé)對地下綜合管廊的建設(shè)和建成后的維護管理。

  參照國內(nèi)外地下綜合管廊建設(shè)營運模式，設(shè)立專門的地下綜合管廊管理機構(gòu)，而且這種管理機構(gòu)要有政府部門的授權(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)，其主要作用是負責(zé)地下綜合管廊建設(shè)的系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、運營。

  補充完善大規(guī)劃，堅持先規(guī)劃后建設(shè)。在綜合管廊規(guī)劃中應(yīng)做到近遠期相結(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)開發(fā)強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的交通量與道路下市政管線的施工、維護和檢修的矛盾。一般道路兩側(cè)開發(fā)強度大，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)的頻率也相對較高。為減少道路“開膛破肚”對交通的影響，地下綜合管廊正可解決這一問題。

  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)方式對城市發(fā)展帶來的不利，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，沒有拓展空間，同時道路下管線復(fù)雜。在舊城區(qū)改造中，對一些有保護價值的區(qū)域既要保護歷史風(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題。

  目前我國地下綜合管廊還處于初級階段，由于有歷史遺留問題，一步到位不現(xiàn)實，需要逐步完善，以提高城市投資效率，減少不必要的社會資源浪費。但是，隨著我國城市化進程的加速，城市用地緊張等諸多問題，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。