浅析城市综合管廊发展趋势

作者：张毅

1城市综合管廊概述

    城市综合管廊亦称共同沟，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，是一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施。城市地下综合管廊建设解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。

    随着国内城市综合管廊建设政策环境的持续改善以及资金投入的不断加大，国内综合管廊的总发展趋势如下：建设标准高、投入大；示范性向实用性转变；管理运营的规范化、制度化和精细化；投融资模式的多元化。此外，国内综合管廊的技术发展也出现几个值得关注的方向。

2宏观政策情况

从2014年6月14日国务院办公厅下发《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》开始，到2015年8月3日国务院办公厅下发《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》，国家政策层面对城市综合管廊的推进和支持力度不断加大。国家政策层面推进综合管廊建设情况见表1。

3国外综合管廊概况

1833年，世界上第一条地下综合管廊诞生在法国巴黎，管廊内有自来水管、通讯管道、压缩空气管道、交通信号电缆和排水管渠等管线（见图1）。

    随后，英国伦敦于1861年开始兴建综合管廊，管廊内容纳自来水、通讯、电力、燃气、污水等市政管道。德国汉堡于1893年开始兴建综合管廊，综合管廊内容纳自来水、通讯、电力、燃气、污水、热力等市政公用管道。

    到20世纪，美国、西班牙、俄罗斯、日本、匈牙利等国也开始兴建城市地下综合管廊。

日本是当今世界上综合管廊建成规模最长、技术最为完善的国家。早在上世纪20年代，在东京市中心的九段地区干线道路下建设日本第一条地下综合管廊，到目前为止，日本东京、大阪、名古屋、横滨和福冈等近80个城市已建成综合管廊，总长度超过2 000 km。

    此外，日本在综合管廊建设方面有着相当完备的法律、管理和技术体系，制定《共同沟实施法》，以及指导规划设计的《共同沟设计指针》等。日本《共同沟实施法》规定，综合管廊的建设费用由道路管理者与管线建设者共同承担，各级政府可以获得政策性贷款的支持以支付建设费用。

    综合管廊主体的维护管理可由道路管理者独自承担，也可与管线单位组成的联合体共同负责维护。综合管廊中的管线维护则由管线投资方自行负责。

4国内综合管廊建设现状

    1958年，在北京天安门广场改造时，敷设1条约1km的地下综合管廊。1994年建成的上海浦东张杨路综合管廊，总长度11.125 km，被称之为“中华第一沟”，收纳有给水、电力、通信和燃气4种管线，配套较为齐全的安全设施和中央计算机管理系统。张杨路综合管廊在实际运行时，由于安全方面的担忧，敷设的燃气管并没有真正投入使用。

上海张杨路综合管廊标准横断面图见图3。上海张杨路综合管廊内景见图4。

    随后，国内很多城市又相继建设综合管廊，根据初步估算，在未来3a内，全国将铺设约8 000 km地下综合管廊二

5综合管廊的技术发展方向

5.1预制拼装及标准化、模块化

    综合管廊预制拼装技术是国际综合管廊发展趋势之一，大幅降低施工成本，提高施工质量，节约施工工期。

    综合管廊标准化、模块化是推广预制拼装技术的重要前提之一，预制拼装施工成本的幅度取决于建设管廊的规模长度，而标准化可以使预制拼装模板等装备的使用范围不局限于单一工程，从而降低摊销成本，有效促进预制拼装技术的推广应用：此外，编制基于综合管廊标准化的通用图，大幅降低设计单位的工作量，节约设计周期，提高设计图纸质量。

5.2综合管廊与地下空间建设相结合

城市地下综合管廊的建设不可避免会遇到各种类型的地下空间，实际工程中经常会发生综合管廊与已建或规划地下空间、轨道交通产生矛盾，解决矛盾的难度、成本和风险通常很大。应从前期规划人手，将综合管廊与地下空间建设统筹考虑，不但避免后期出现的各种矛盾，还降低综合管廊的投资成本。如综合管廊与地下空间重合段可利用地下空间某个夹层、结构局部共板等。综合管廊与地下空间相结合见图5。

5.3综合管廊与海绵城市建设技术相结合

    从目前政策导向看，对于具备条件的排水管道建议纳入综合管廊，新版CJB 50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》（后面简称《技术规范》）增加排水管道入廊的技术规定。将综合管廊的设计与海绵城市技术措施相结合，既满足综合管廊的总体功能，又能提高排水防涝标准，提升城市应对洪涝灾害的能力。

将雨水调蓄功能与综合管廊功能相结合，是工程设计中比较容易实现的一种模式。雨水调蓄舱防淤积问题除设计坡度控制外，考虑设置复合断面和增加冲洗设施等措施。雨水调蓄功能的综合管廊见图6。

5.4“BIM+GIS”技术在综合管廊建设中的应用

    BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的英文简称。以三维数字技术为基础，

对工程项目信息进行模型化，提供数字化、可视化的工程方法，贯穿工程建设从方案到设计、建造、运营、维修、拆除的全寿命周期，服务于参与工程项目的所有各方。

    GIS是地理信息系统(CJeographic Information System或Geo - Information system)的英文简称，是一种特定的十分重要的空间信息系统，在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

    要准确把握一项市政工程如道路、桥梁、地道、综合管廊从宏观到微观的全面信息，包括周边环境、地质条件和现状管线等。“BIM+CIS”正好互补两者之间信息的缺失。

    采用“BIM+CJIS”三维数字化技术，将现状地下管线、建筑物及周边环境三维数字化建模，形成动态大数据平台。在此基础上，将综合管廊、管线及道路等建设信息输入，以指导综合管廊的设计、施工和后期运营管理，有效提高地下综合管廊工程的建设和管理水平。

通过“BIM+GIS”技术，大大方便后期运营管理智能化的实现，通过运营管理智能化监控平台的建设，实现综合管廊运行的安全性、可靠性和便捷性。地下综合管廊BIM模型见图7。

综合管廊运行管理智能化监控平台的数据流程见图8。

5.5综合管廊的安全保障措施

    住建部对综合管廊试点城市要求燃气管道尽可能人管廊，而新版的《技术规范》也增加燃气管道入廊的技术规定。首先是要求天然气管道应在独立舱室内敷设；其次在管材和施工质量方面，要求天然气管道管材应采用无缝钢管，对于压力级别高于0.4 MPa的管道，环焊缝无损检测比例达到100%的射线检验和100%的超声波检验；阀门、阀件系统设计压力按提高一个压力等级设计；天然气调压装置不允许设置在综合管廊内；当分段阀设置在综合管廊内时，应具有远程关闭功能；进出综合管廊时应设置具有远程关闭功能的紧急切断阀；同时在消防、通风、监控与报警系统等方面对燃气舱都提出较高的技术要求。

    此外，热力管道特别是蒸汽管道对于综合管廊的安全运营也至关重要。《技术规范》要求蒸汽管道也应在独立舱室内敷设，热力管道不能与电力电缆同舱敷设；对于蒸汽管舱的逃生口设置间距要求则远高于其他管线，要求间距≤100 m。

    但总体而言，《技术规范》中对于人廊燃气管道安全性的技术措施仍不够全面和深入。因此，在具体工程设计和实施中，需结合管廊的断面布置形式和周边环境情况，对燃气、蒸汽管道的安全保障措施进行专项重点研究，并与管线专业运营管理单位深入沟通交流，联合制订具体应对措施方案，保证综合管廊安全运行。

6结语

传统的市政管线直埋方式，不但会造成城市道路的反复开挖，而且浪费城市地下空间资源。建设城市地下综合管廊，将各种管线集约化布置，不仅有利于各种管线的分期建设，还有利于管线的检修维护管理，延长管线的使用寿命，改善城市交通和环境，提升城市建设的质量和层次。

7摘要：阐述综合管廊的建设意义以及国家政策层面推进综合管廊的建设情况。以英国、日本、北京以及上海为例，概述国内外综合管廊建设发展的现状。最后，提出综合管廊需与新技术相结合的发展方向，总结出综合管廊的安全保障措施，为综合管廊的发展提供更好的思路。