城市地下综合管廊工程断面选择与经济指标分析论文_曹晓英

上海市政工程造价咨询有限公司 上海杨浦 200092

摘要:本文通过梳理对入廊专业管线净距的规定和要求,并对综合管廊的标准断面进行设计和经济分析,指出综合管廊的断面形式是影响工程造价的重要因素之一,根据纳入管线的种类、规模、建设方式及预留空间等确定,在断面形式方面应充分与管线权属单位进行沟通,在满足运行要求的前期下选择经济可靠的方案。

关键词:综合管廊;断面;设计;经济;分析

1、案例概述

某城市地下综合管廊工程为干支混合型综合管廊,桩号范围:AK04+400~BK09+371.900,总长约为4.99km,顶板覆土为2.5m。入廊专业管线包括电力、通信、给水、中水等市政管线,具体如下:

2、设计原则

在城市综合管廊设计时,应本着“节约用地、因地制宜、远近兼顾、全面规划、分布实施”的规划原则,同时加强城市管线地下通道现状调查,确定好各项经济指标,并对规划需求量进行预测,在确保规划科学合理的基础上,做好综合管廊系统规划工作。综合管廊的设计思想理念为:“合理、经济、安全、并预留远期发展用地”。

综合管廊的断面型式的确定要考虑到综合管廊的施工方法及纳入的管线数量,一般为矩形断面。采用这种断面的优点在于施工方便,综合管廊的内部空间可以充分利用。但在穿越河流、地铁等障碍时,有时综合管廊的埋设深度较深,也有采用盾沟或顶管的施工方法,一般是圆形断面。

鉴于本工程基本不穿越不能停航的河流和地铁等,施工也将采用明挖为主,因此综合管廊的断面型式采用矩形断面。

综合管廊的断面尺寸考虑原则:

(1)各管线入廊后分别所需的空间、维护及检修通道、作业空间以及照明、通风、排水等设施所需空间;

(2)各特殊部位结构形式、分支走向等配置;

(3)设置地点的地质状况、沿线状况、交通等施工条件;

(4)地铁等其它地下埋设物以及周围建设物等条件。

综合管廊标准断面内部净高应根据容纳管线的种类、规格、数量、安装要求等综合确定,不宜小于2.4m。综合管廊标准断面内部净宽应根据入廊专业管线的种类、规格、数量、运输、安装、运行、维护等要求综合确定。

综合管廊内两侧设置支架或管道时,检修通道最小净宽不宜小于1.0m;当单侧设置支架或管道时,检修通道最小净宽不宜小于0.9m。

图1 管廊管线间距示意图

3、断面优化方案

城市地下综合管廊断面设计是综合管廊设计的前提和核心所在,综合管廊断面大小直接关系到管廊所容纳的管线数量以及综合管廊工程造价和运行成本。管廊内的空间需满足各管线平行敷设的间距要求以及行人通行的净高和净宽要求,同时需要对各种公用管线留有发展扩容的余地,须正确预测远景发展规划,以免造成容量不足或过大,致使浪费或在综合管廊附近再敷设地下管线。

按照前期与各管线权属单位的沟通结果,本案例城市地下综合管廊工程原方案考虑为“上一下二”双层三舱的形势,110kv和220kV高压在管廊上部单独设层合舱,10kv电力在下部独立设舱,给水管和通信管在下部合并设舱。

为了控制投资,综合分析如下:

(1)维护:在内部净高方面,10kv电力管线与给水管、通信管合并同仓,可保证1.0m的检修通道最小净宽要求,3.5m的净高空间可以采用爬梯和简易移动式升降机满足检修的需要。

(2)安全:10kv电力管线用桥架方式布置在管廊单独一侧,中水管和给水管布置在管廊底部,一旦发生破损,不会发生电缆浸水风险。

(3)经济:10kv电力管线与给水管、通信管合并同仓后,可节约一舱隔墙的工程量,且整体宽度缩窄,基坑开挖与维护等施工成本、消防设施、仪表自控设施均可节约优化。

最后经与管线权属单位多次沟通,确定本次综合管廊工程布置为单层双舱干支混合型综合管廊。

110kv 和220kV高压电力单独成舱,保证高压电力和其他管线的安全运行,形成干线管廊点到点的管线运输功能,不设置引出口服务地块。仅在椰海大道延长线口设置高压电力管线分支口(含高压引出)将110kV高压电力引出,此110kV高压电力接入江东变电站。

10kv 电力、通信、给水管并预留中水管位,组成综合舱,通过管线分支口(不含高压引出)引向两侧地块,特别是北侧高强度开发地块引出管线,形成地块服务功能。

最终的地下综合管廊标准断面如下图:

通过经济指标分析,优化后的断面方案不仅节约了基坑围护、结构等建筑工程费用,由于断面缩小,在安装工程、设备购置等方面费用也有所下降,综合分析标准断面每延米可节约投资11441元,结合标准断面优化方案,相应调整吊装口、通风口、管线分支口、端部井、分变电所、人员出入口、控制中心连接段、倒虹段、交叉口等方案,总投资节约6126万元。

5、结束语

地下综合管廊工程作为一种集合了管线安置、地下空间集约利用、减少地面破挖、维持交通顺畅等多种作用于一身的管道敷设方式备受关注。综合管廊是一项初期投资较大,建设难度较大的基础设施,通过合理的断面设计,可以大幅度节约工程投资。

参考文献

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论文作者:曹晓英

论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期

论文发表时间:2017/9/29

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