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我国地下综合管廊发展应用现状调查

一、概述

“地下综合管廊”,是将市政、电力、通讯、燃气、供水排水、热力等各种管线集于一体,在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道。并设有检修口、吊装口和监测、控制系统,是一种城镇综合管线工程。

城市地下综合管廊相当于人体中的一条超级动脉通道。它的建设将给城市从内到外的活力。地下综合管廊可以有效地避免拉链马路的出现,建成之后,只需要在内部进行布线,不需将道路重复挖掘。一旦有新的线缆加入,只要从入口放入即可。

地下综合管廊的建设美化了城市,将电缆线移入地下,免除了空中蜘蛛网,使城市建设整洁有序。管廊顶部的“电子眼”,可凭借监控系统第一时情况间找出问题。

综合管廊是21世纪新型城市市政基础设施建设现代化的重要标志之一,它避免了由于埋设或维修管线而导致道路重复开挖的麻烦,避免了土壤对管线的腐蚀,延长了管线的使用寿命,为城市的发展预留了宝贵的地下空间。符合“一流的规划、一流的设计、一流的建设、一流的质量”的建设要求。目前科技部、建设部均把综合管廊作为新城建设,旧城改造的一项市政管线综合布置新科技,在全国范围内推广建设。

二、国内外综合管廊的发展状况

历史上最早规划建设综合管廊的国家是1933年的法国,第一条综合管廊为圆形管道。随后英国、德国、西班牙、美国、日本、俄罗斯、瑞典、芬兰也相继建设了城市综合管廊,大多为预制式生产,形状有圆形管道、方形箱涵及异形综合管廊。

我国台湾地区近十年来,对城市综合管廊建设进行了大力推广,从立法程序进行研究,成为继日本之后亚洲具有综合管廊最完备法律基础的地区。台湾结合新建道路,新区开发、城市再开发、轨道交通系统、铁路地下化及其它重大工程,优先推动综合管廊建设,积累的经验可供借鉴。

  我国国内于1958年在北京天安门广场下建设了第一条综合管廊,之后,综合管廊的建设一直没有得到有力的推动。直到90年代,天津新客站、上海浦东新区才开始建设了我国较具规模的综合管廊。使国内在综合管廊建设技术方面积累了比较成熟的经验。但由于综合管廊与城市规划的不协调、后期运营管理中法规体系的不健全等原因,导致综合管廊建成后未能全部投入使用,造成了投资的浪费,由此而引起了对综合管廊建设的反思和研究。

随着我国综合国力的提升,特别是城市建设的高标准要求,综合管廊的优点与综合效益,己为广大的城市建设和管理工作者所接受。然而由于国情的差别,国外比较成熟的综合管廊管理运作体制不能直接用于我国,而且这方面涉及的因素复杂,针对综合管廊建设的技术标准和管理模式还没有建立,国内正在对此进行探索与实践,。尽管如此,国内综合管廊还是以不可阻挡的趋势发展着。

近年来,国内许多城市都在积极创造条件规划建设综合管廊,特别是在规划和建设中的新区,如深圳中心区、安亭新镇、松江大学城、广州大学城、昆明呈贡新区、宁波东部新城、沈阳市浑南新城等几乎全部规划建设了综合管廊,上海、广州、济南、沈阳、佳木斯、南京、厦门、大同、无锡等城市都已建成一定规模的地下综合管廊,技术已较为成熟、规模正逐渐扩大。通过建设地下管廊实现城市基础设施现代化,达到地下空间的合理开发利用已成为共识。在城市地下空间综合开发中整合规划建设综合管廊己成为明显的趋势。当前,由上海市政工程设计研究总院、同济大学等单位负责制定的国家标准《城市综合管廊工程技术规范》即将完稿,为我国加快建设地下综合管廊创造有利的条件。

三、国家正在加大城市综合管廊在市政基础设施建设中的推广力度

2013年以来我国政府连续三次发布了加强城市基础设施建设的相关文件:

国务院国发〔2013〕36号《关于加强城市基础设施建设的意见》提出了“市政地下管网建设改造。加强城市供水、污水、雨水、燃气、供热、通信等各类地下管网的建设、改造和检查“;”开展城市地下综合管廊试点,用3年左右时间,在全国36个大中城市全面启动地下综合管廊试点工程;中小城市因地制宜建设一批综合管廊项目。新建道路、城市新区和各类园区地下管网应按照综合管廊模式进行开发建设”、“ 城市供水、排水防涝和防洪设施建设。加快雨污分流管网改造与排水防涝设施建设,解决城市积水内涝问题。到2015年,重要防洪城市达到国家规定的防洪标准。全面提高城市排水防涝、防洪减灾能力,用10年左右时间建成较完善的城市排水防涝、防洪工程体系”、“要优化工程组织设计,充分利用新理念、新技术、新工艺,推进在建项目实施”

    国务院办公厅国办发〔2013〕23号《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》提出了“2014年底前,要在摸清现状基础上,编制完成城市排水防涝设施建设规划,力争用5年时间完成排水管网的雨污分流改造;用10年左右的时间,建成较为完善的城市排水防涝工程体系”、“各地区要抓紧制定城市排水防涝设施建设规划,明确排水出路与分区,科学布局排水管网,确定排水管网雨污分流、管道和泵站等排水设施的改造与建设、雨水滞渗调蓄设施、雨洪行泄设施、河湖水系清淤与治理等建设任务,优先安排社会要求强烈、影响面广的易涝区段排水设施改造与建设。”

国家《2014-2020年国家新型城镇化规划》提出了“ 统筹电力、通信、给排水、供热、燃气等地下管网建设,推行城市综合管廊,新建城市主干道路、城市新区、各类园区应实行城市地下管网综合管廊模式。加强城镇水源地保护与建设和供水设施改造与建设,确保城镇供水安全。加强防洪设施建设,完善城市排水与暴雨外洪内涝防治体系,提高应对极端天气能力。”

    通过以上国家一年来连续多次发布的关于在城市基础设施建设中推行城市综合管廊模式,加强防洪排涝设施建设,加强城镇水资源保护与建设等规划与要求,充分说明了国家对目前我国城市基础设施建设置中存在问题的重视,对推进改进城市基础设施建设的决心。

四、对部分省市政府建委管线管理部门、市政设计部门和混凝土制管生产企业、装备制造企业的走访与调查

2014年上半年,在中国混凝土与水泥制品协会秘书处安排下,排水管工作部对湖南、湖北、安徽等部分省市的城市建委管线管理办公室和中南市政、西南市政、武汉市政、安徽市政等设计院进行了走访、调研,对北京、上海、江苏、浙江、广东、四川、福建、河南等地部分重点排水管生产和装备企业进行了调查、沟通,了解掌握了各地政府、设计院和我们水泥制品行业在国家文件下达后的决策,尤其是对综合管廊、预制混凝土箱涵、预制混凝土检查井的建设规划,所用管材的选择与要求,包括施工形式(工厂预制与现场浇注);管廊型式(圆型、方型及异型);检查井材料(预制拼装混凝土检查井、砖砌检查井)等,以及在建设推广中存在的问题。通过调查,基本情况汇总如下:

1)政府市政基础设施建设管理部门

各地建委管线管理部门对国务院36号文、国务院办公厅23号文均十分重视,城市综合管廊、地下防洪排涝设施已在规划策划中。尤其是防洪排涝设施建设要比城市综合管廊建设的进展更快一步,这不仅是因为综合管廊一次投入大,更主要还是由于综合管廊建设涉及的部门较多、涉及因素较复杂,建设费用分摊、运营管理及相关法制标准还未形成系统。专门针对综合管廊建设的技术标准和管理模式还未完全建立。因此,有的在地区在尚未具备综合管廊建设的情况下,先行进行了地下电力电缆隧道的建设,以地下电力管廊先行一步,大多采用混凝土圆涵管和预制箱涵作为的电缆隧道用管材。但综合管廊的优点与综合效益,已为广大的城市建设和管理工作者所接受,综合管廊作为新型城市市政基础设施建设现代化标志不容质疑。在新区规划中大部分城市均启动地下综合管廊试点工程。走访中,地方建委管线管理部门希望我们行业企业和科研部门尽快完成市政基础设施建设中所用预制混凝土制品如预制混凝土箱涵、预制混凝土检查井等产品的相关产品标准、设计规范、检测方法、验收细则等技术文件。

2)市政基础设施建设设计部门

在走访的几个市政设计院中,我们能够明显感受到设计部门对市政基础设施建设中的新理念、新工艺、新产品的关注,但不同的地区、不同的设计院所、不同的设计人员,其设计思路和设计决策相差较大,如厦门市政设计院、西南市政设计院、中南市政设计院等在几年前就在厦门、成都、广州等地采用异型带底座钢筋混凝土管和预制混凝土箱涵建设城市综合管廊,但有的市政设计部门对采用新型工厂预制产品持有—定的顾虑,仍倾向传统的现场浇灌工艺设计,这主要是因为目前传统的现场浇灌工艺成熟,可靠性好,设计风险小,而对于新型工厂预制的产品除钢筋混凝土园管外,混凝土箱涵、混凝土检查井尚无完整的设计标准,成熟的验收规范和检测方法,施工设计没有现成的依据。因此,在设计过程中较费劲,还须承担一定的风险,设计单位一般不采用没有国家或行业标准的产品,比如安徽合肥滨湖开发区城市共用管廊工程就是由于此原因,最终采用3000mm钢筋混凝土圆管,管材制造技术依据套用“钢筋混凝土排水管国家标准”并加以其它技术约定。其次,城市基础设施建设工程,施工方在传统现场施工中有一定的工程任务量,但若采用新型预制产品则有很大一部份工程任务会转给生产预制产品的工厂,这也是设计选型时影响的因素之一。

尽管如此,设计部门还是认可在市政基础设施建设中综合管廊、预制混凝土箱涵,预制混凝土检查井的设计,尤其各地电力勘测设计院中已经大量采用预制电力电缆管道,无论是方涵,还是园管涵正以其良好的混凝土强度、抗渗性和接口密封性逐渐取代现浇电力电缆隧道,取得了显著的应用效果,在四川成都,湖北武汉,安徽合肥,广东、福建等地很快推广。

在走访中各地设计院对预制混凝土检查井也表现出极大的热情,这主要是预制拼装混凝土检查井和现场砌块检查井相比,有着极大的质量优势和材料、环境优势,正是如此上海迪士尼乐园建设中应用了大量的预混凝土箱涵和预制混凝土检查井,使用业绩十分明显。

3)水泥制品行业制管生产企业和装备制造企业

国务院文件下达后,我国水泥制品行业的制管生产企业充分感受到国家的政策为我们行业的发展指明了新的方向,创造了新的机遇,同时清楚的认识到--战与机遇并存,工厂预制和现场灌注方式之间,各种形式各种管材的竞争,无论是混凝土制管企业或是装备制造企业均对城市综合管廊、预制混凝土箱涵、预制混凝土检查井电力电缆管等相对于传统制作方式具有一定技术含量和技术优势的预制产品表现出极大的关注和投入,有不少企业已先行一步,取得了不错的工程业绩,为行业的技术进步创造了良好的基础和信誉,为政府决策和设计提供了有益的依据,调查中,我们了解到不少于80家制管企业和装备企业已经开发并为工程提供了城市综合管廊、电力电缆管道、城市排涝防洪和市政地铁用预制混凝土箱涵、及预制装配化混凝土检查井等市政基础设施建设用产品和装备。它们以良好的工程业绩受到市政建设者的充分肯定。

如沈阳市政集团有限公司沈阳市政地铁管片有限公司的“沈阳市浑南新城地下综合管廊项目”。在沈阳浑南新城地下综合管廊施工组织中,沈阳市政地铁管片有限公司作为工程施工方采取预制与现浇结合的施工方案,在厂站进行工厂预制生产混凝土箱涵,实现了质量好、进度快。以30米一段为例,在混凝土垫层施工完成后预制拼装成型仅需1天,比现浇施工提前了工期14天,预制拼装效率非常高,从而得到政府、施工方、设计院的高度认可。充分体现了工厂预制生产混凝土箱涵的优越性。

 

又如:广州市基盛水坭制品有限公司“广州地铁 6×4.3米 矩形顶管工程”。

广州地铁六号线东湖站IIB出入口开启“广州第一顶”,此通道长度64.5m,采用断面尺寸为宽6米、高4.3米顶进施工法用矩形预制混凝土箱涵。最终仅用4个月时间就完成了整个通道的施工,比普通现场暗挖施工的16个月工期,提前了近一年时间,综合造价降低近500万元,还产生了用工少,环保,无噪音等社会效益。

 

又如:昆山巴城水泥制品有限公司“上海迪士尼乐园项目钢筋混凝土雨污水检查井及电信电力工作井项目”。上海迪士尼乐园向来是全球建造成本最高的主题乐园之一。2009年11月上海迪士尼项目申请报告获国家核准。成为全球第6、亚洲第3、中国第2个迪士尼乐园。在上海迪士尼乐园的建设中在我国第一次采用了按国际先进标准设计和验收的规模化预制拼装式混凝土检查井,产品分为圆型雨污水检查井和矩型电力电信工作井二大类,共三十多种规格。工程项目从2012年开始,受到了政府、外商和施工方的好评,目前二期工程正在进行中。

 

又如:厦门千秋业水泥制品的限责任公司“预制异形钢筋混凝土管应用于城市综合管廊”。带管座钢筋混凝土排水管是厦门千秋业水泥制品有限公司设计开发,适合城市地下管道快速施工的新型钢筋混凝土管材。近几年开始用于城市市政基础设施建设,产品分为:带管座园涵管综合管廊(φ3400)、带底座钢筋混凝土四圆拱涵管(4290×2710)、带底座钢筋混凝土双仓多弧涵管(4000×3200),为厦门城市综合管廊建设作出了极大的贡献。

 

又如:山东桓台县志达水泥制品厂于2012年从日本引进了预制钢筋混凝土箱涵的生产设备和相关技术,通过试制和改进取得经验后,为了产品的推广与规范,在国内尚无预制钢筋混凝土箱涵国家标准和技术规范的情况下,参考日本的相关标准及技术规范,在北京市政工程研究院专家的支持下,制订了《预制钢筋混凝土箱涵》企业标准和完成结构设计,并相继制定了《预制钢筋混凝土箱涵工艺技术规程》和《预制钢筋混凝土箱涵生产作业指导书》、《预制钢筋混凝土箱涵质量控制点的控制程序》、《预制钢筋混凝土箱涵施工安装作业指导书》等技术文件。从而,完善了预制钢筋混凝土箱涵生产、检验、安装管理体系。为山东省地下电力管廊一次验收通过打下了基础。以明显优于现浇混凝土管廊的质量和速度赢得了市场。

 

五、城市综合管廊的推行中存在的问题及应开展的工作

1、标准化管理部门和科研院校

应尽快完成城市综合管廊用相关产品标准、施工规范、检测方法、设计图册、验收标准等技术文件,使这些新技术、新工艺、新产品在设计、制造、应用中有章可循。以尽快纽转设计生产中无技术依据的现状。

2、水泥制品生产企业和装备制造企业

应充分抓住国家加强城市基础设施建设的大好机遇,努力利用水泥制品的优势,从自身作起,开发新技术、完善技术管理、提高技术水平、创造良好工程业绩、争取市场的最大认可,用我们的技术实力、以优异的产品质量和工程质量不断扩大城市综合管廊的推行力度和水泥制品产品的份额。并主动宣传,加强与政府建设部门和工程设计部门的联系,尽可能得到他们的认可与推荐。

3、水泥制品行业管理部门

作为政府和企业的桥梁,应充分发挥坪台作用,掌握、理解政府政策精神,及时向行业企业宣传,并尽可能了解和收集行业企业在推广国家推荐新技术中遇到的问题和取得的业绩,向政府反映。同时在新技术,新工艺,新理念的推广过程中,发挥引导和配合作用,包括标准的制订、检验方法的验证、工程业绩的总结,存在问题的归集,与政府设计部门和企业间的衔接等。

4、加强与市政基础设施建设设计部门的沟通

作为行业和企业,要多与市政基础设施建设设计部门沟通,向他们介绍、宣传我们在市政基础设施建设中的新产品、新技术和工程使用业绩,听取设计部门的意见,了解设计部门的要求,找出自身的差距和改进方向,以不断改进、不断完善、不断满足工程要求来促进推动设计部门对新概念、新技术、新工艺的选用。

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