強健
(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,上海市 200092)
綜合管廊技術(shù)在國內(nèi)已有幾十年的發(fā)展。這一時期,工程師們在不斷的工程實踐中總結(jié)經(jīng)驗,由經(jīng)驗升華到理論,再由理論進一步指導實踐,在實踐的過程中進一步修正完善綜合管廊技術(shù)理論。在這種不斷的上升循環(huán)中,我國逐步建立起系統(tǒng)的綜合管廊工程技術(shù)體系。2012年,由上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司主編的國家規(guī)范《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2012)的頒布發(fā)行,標志著我國從技術(shù)體系的頂層開始建立綜合管廊標準體系。
2015年至2017年,在國家政策的有力引導下,我國多數(shù)大中型城市都開始嘗試建設(shè)綜合管廊。在大量的實踐活動中,我國的地下綜合管廊工程技術(shù)得到了很大的發(fā)展,也存在一些問題[1]。
結(jié)合綜合管廊實施的不同階段,本文分別從規(guī)劃、設(shè)計、施工與驗收等方面,闡述當前綜合管廊技術(shù)體系的應用現(xiàn)狀,分析綜合管廊技術(shù)標準體系在實際運用中的問題。
“規(guī)劃先行”是綜合管廊建設(shè)的一個重要原則。先規(guī)劃后建設(shè),可以保證綜合管廊工程建設(shè)的合理性與前瞻性。目前,已經(jīng)正式頒布的用于指導綜合管廊工程規(guī)劃的標準和文件有:《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2015)[2]、《城市地下綜合管廊工程規(guī)劃編制指引》(建城[2015] 70號)[3]、《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2015)[1]給出了綜合管廊規(guī)劃的一般規(guī)定、平面、斷面、位置等綜合管廊工程規(guī)劃的主要內(nèi)容和原則,是綜合管廊工程規(guī)劃的綱領(lǐng)性技術(shù)標準;《城市地下綜合管廊工程規(guī)劃編制指引》[2]則具體給出了綜合管廊工程規(guī)劃的內(nèi)容組成、編制成果要求等,是規(guī)劃編制的實施層面的技術(shù)要求。這兩個標準文件為當前綜合管廊工程規(guī)劃的主要技術(shù)標準。在綜合管廊工程實踐活動中,其存在的問題可總結(jié)為以下三個方面。
我國城市規(guī)劃編制的完整過程由2個階段、6個層次組成,即總體規(guī)劃階段和詳細規(guī)劃階段;城市總體規(guī)劃綱要、城市總體規(guī)劃(含市域城鎮(zhèn)體系規(guī)劃和中心區(qū)域規(guī)劃)、城市建設(shè)規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃和修建性詳細規(guī)劃。另外,針對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重點領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)、關(guān)系全局的重大問題,編制對應的專項規(guī)劃。專項規(guī)劃因編制階段和對象的不同而分為總體規(guī)劃階段的專項規(guī)劃和控制性詳細規(guī)劃階段的專項規(guī)劃[4]。綜合管廊規(guī)劃屬于城市專項規(guī)劃。而在當前的綜合管廊規(guī)劃技術(shù)標準體系下,綜合管廊工程規(guī)劃的編制未按階段區(qū)分總體規(guī)劃階段和控制性詳細規(guī)劃階段,也未按編制對象區(qū)分城市總規(guī)和分區(qū)規(guī)劃。當以城市為編制對象時,綜合管廊工程規(guī)劃應為總體規(guī)劃階段的專項規(guī)劃,提出城市綜合管廊的總體發(fā)展要求與原則。當以某個區(qū)域為編制單元時,綜合管廊工程規(guī)劃應屬于控制性詳細規(guī)劃或者修建性詳細規(guī)劃階段的專項規(guī)劃,用于指導具體的工程方案與設(shè)計。
《城市地下綜合管廊工程規(guī)劃編制指引》(建城[2015] 70號)[2](以下簡稱《規(guī)劃編制指引》)對綜合管廊工程規(guī)劃編制的內(nèi)容做了全面而具體的規(guī)定,要求綜合管廊工程規(guī)劃應確定管廊建設(shè)區(qū)域和時序、綜合管廊的系統(tǒng)布局和類型、入廊管線和時序、管廊斷面形式和尺寸、管廊三維控制線、管廊與重要節(jié)點的控制要求、控制中心等配套設(shè)施規(guī)模及標準、敷設(shè)設(shè)施標準、安全防災、建設(shè)時序及投資估算等。實踐中,當以某個較小的區(qū)域作為編制對象時,可以按該《規(guī)劃編制指引》做出詳細的、可行的綜合管廊工程規(guī)劃。當編制對象為一座城市時,由于城市規(guī)模的差異,就難以統(tǒng)一以該《規(guī)劃編制指引》編制綜合管廊工程規(guī)劃。一般來說,城市越小,綜合管廊工程規(guī)劃的編制內(nèi)容與深度就越容易達到要求。而對于一、二線大城市而言,按《規(guī)劃編制指引》編制全市的綜合管廊規(guī)劃就比較困難,僅能做到確定管廊建設(shè)區(qū)域和時序、綜合管廊的系統(tǒng)布局和類型等總體發(fā)展要求與原則。
按照工程形態(tài)與特點,當下的建設(shè)工程規(guī)劃管理分為建筑工程規(guī)劃管理、市政管線工程規(guī)劃管理和市政交通工程規(guī)劃管理。綜合管廊是建于城市地下用于容納三種及以上城市工程管線的構(gòu)筑物。從管廊的自身屬性來說,除與地下空間合建的綜合管廊工程外,綜合管廊是一種道路附屬構(gòu)筑物。從規(guī)劃管理的劃分來說,綜合管廊既不屬于建筑工程,又與市政管線工程有區(qū)別。生搬硬套的按建筑工程規(guī)劃管理的模式進行綜合管廊工程規(guī)劃管理,顯得過細而難以執(zhí)行;如按市政管線工程規(guī)劃管理的模式進行綜合管廊規(guī)劃管理,又顯得過于寬松;而采用市政交通工程規(guī)劃管理的模式又與綜合管廊工程特點不匹配。從規(guī)劃管理角度,綜合管廊具有工程投資大、三維控制線受限因素多、道路附屬構(gòu)筑物等特點,有必要建立針對綜合管廊工程特點的、可實施性強的規(guī)劃管理體系。
綜合管廊工程是涵蓋總體(工藝)、結(jié)構(gòu)、電氣、自控、消防、排水、暖通等多專業(yè)學科的地下工程,同時綜合管廊工程建設(shè)還需兼顧入廊管線敷設(shè)、運維等要求。因而,綜合管廊工程設(shè)計除依據(jù)專有規(guī)范外,還需綜合參考多專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)標準。
作為國內(nèi)唯一正式發(fā)布的綜合管廊工程的專有設(shè)計規(guī)范《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB50838—2015)[1],經(jīng)過 2015 年修編,已基本確定為綜合管廊規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)標準,基本明確了給(中)水、電力、通信、熱力、天然氣、雨水、污水等城市工程管線進入綜合管廊的技術(shù)條件,基本確立綜合管廊配套設(shè)施的技術(shù)要求,為我國綜合管廊工程建立了基本的技術(shù)標準體系。同時,我們也可以看到,在實際的工程應用中,仍有較多具體的技術(shù)標準需要參考其他專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)范與標準。由于綜合管廊具有鮮明的多專業(yè)融合的特點,會出現(xiàn)不同專業(yè)技術(shù)標準間的沖突與矛盾或出現(xiàn)技術(shù)空白。
基于“集約化敷設(shè)城市工程管線”的理念,城市綜合管廊的設(shè)計技術(shù)標準力求把握各類管線敷設(shè)的基本要求和主要原則,擯棄次要因素,在滿足安全運營的前提下,采取合適的保障技術(shù)手段,盡量使不同管線集約化共建敷設(shè)。因而,綜合管廊的設(shè)計技術(shù)標準一定是綜合性的、兼顧各入廊管線特點的技術(shù)標準。也正因為如此,綜合管廊的技術(shù)標準不能以某一種管線入廊的特定技術(shù)要求而制定,也就必然與某些管線敷設(shè)的現(xiàn)行技術(shù)標準有沖突。
比較典型的是電力管線入廊的分艙原則問題。電力管線作為城市最基本的能源管線,幾乎每條綜合管廊工程都會納入電力管線,入廊電力管線也成為綜合管廊工程最普遍的工程因子。當電力管線入廊時,綜合管廊設(shè)計需要考慮電力管線入廊的分艙原則,即考慮電力管線與入廊的其他城市工程管線之間的關(guān)系與相互影響。表1給出了不同技術(shù)標準文件在入廊電力管線分艙原則上的主要區(qū)別。
表1 電力管線入廊時不同技術(shù)標準與文件的分艙原則對比表
表1中的后面兩個文件雖然為國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的企業(yè)技術(shù)標準文件,但由于國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)作為入廊電力管線的主要產(chǎn)權(quán)單位,其制定的電力管線入廊分艙原則在很大程度上影響綜合管廊艙室斷面的設(shè)計。
從上表可以看出,《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 508383—2015)是考慮不同管線相互影響的技術(shù)要求給出的電力管線入廊分艙原則,國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)是基于供電安全、運營管理角度給出的分艙原則。從應用角度,《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 508383—2015)具備普遍的適用性,便于執(zhí)行,體現(xiàn)綜合管廊節(jié)約化敷設(shè)管線的特點;而國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)的分艙原則較難執(zhí)行,當電力電纜回數(shù)較多時才具有較大的可行性。
通過實踐與研究發(fā)現(xiàn),這些技術(shù)空白可大概分為兩類:一類為入廊管線敷設(shè)的技術(shù)標準;另一類為綜合管廊本身的配套技術(shù)標準。
(1)入廊管線敷設(shè)技術(shù)標準
《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2015)[1]給出了給(中)水、電力、通信、熱力、天然氣、雨水、污水等城市工程管線的基本技術(shù)條件,使這些管線納入綜合管廊在技術(shù)上可行。而在工程實踐中,工程師們卻發(fā)現(xiàn)設(shè)計施工中所能參考的管線技術(shù)標準大多是在管線直埋或排管敷設(shè)技術(shù)標準,與綜合管廊環(huán)境下的管線敷設(shè)條件不匹配,這些技術(shù)標準大多不適應于廊內(nèi)管線的敷設(shè)與安裝。
在重力流雨水、污水管道入廊方面,亟待需要在技術(shù)標準層面解決的問題包括:合流制管道能否入廊;污水管線與其他入廊管線的相容關(guān)系;廊內(nèi)排水管道檢查井、清掃口、透氣管的形式與要求;廊內(nèi)檢查井的設(shè)置間距;污水管道可否采用管廊結(jié)構(gòu)本體;污水管納入雨水艙的技術(shù)要求;雨水艙可否納入其他管線等。
在天然氣管線入廊技術(shù)標準方面,有較多爭議的是天然氣管道與其他管線能否共艙的問題,其余如天然氣艙室出地面風井的設(shè)置要求、監(jiān)控技術(shù)標準、設(shè)備防爆技術(shù)要求、各類口部密封要求等也亟需在技術(shù)標準層面予以明確。
在熱力管道入廊技術(shù)標準方面,雖然埋地熱力管道的工程技術(shù)已非常成熟,但對于綜合管廊內(nèi)敷設(shè)的架空式熱力管道工程設(shè)計仍缺少成熟可靠的設(shè)計理論和技術(shù)體系。在不同的綜合管廊工程中,不同的熱力工程師采用了不同的設(shè)計方法,對綜合管廊設(shè)計提出的條件也各不相同,如遇有管廊倒虹時的敷設(shè)坡度、管廊平面轉(zhuǎn)折時的敷設(shè)轉(zhuǎn)角、固定支座的設(shè)置間距、自然補償機構(gòu)的設(shè)置標準、大直徑管道的安裝條件等。諸如上述問題,亟待在技術(shù)標準層面解決,使廊內(nèi)熱力管道設(shè)計有章可循。
(2)配套技術(shù)標準
在綜合管廊設(shè)計實踐活動中,需要一系列適應綜合管廊要求的附屬附件、配件設(shè)施等的技術(shù)標準或產(chǎn)品標準。目前的工程設(shè)計,多套用其他建設(shè)領(lǐng)域的類似技術(shù)標準,也有一些設(shè)計師創(chuàng)新的修正其他領(lǐng)域的技術(shù)標準應用在綜合管廊設(shè)計中?;诠こ虒嵺`需要,下面列出部分其他的綜合管廊工程發(fā)展中所需的有關(guān)配套技術(shù)標準或產(chǎn)品標準:《遠程控制蓋板技術(shù)標準》、《綜合管廊燃氣艙密封技術(shù)標準》、《綜合管廊纜線支架技術(shù)標準》、《綜合管廊管道支墩支架技術(shù)標準》、《綜合管廊用檢修車技術(shù)標準》《綜合管廊用爬梯技術(shù)標準》、《綜合管廊地埋式變電所設(shè)計標準》等。
綜合管廊既具有地下工程的特點,又是一種構(gòu)筑物,其內(nèi)部還容納各類管線。顯然,綜合管廊的施工與驗收標準體系也是多專業(yè)復合型的體系。目前我國尚缺少綜合管廊的施工與驗收標準缺乏,實踐中多是參考設(shè)計規(guī)范或者通用的工程施工及驗收規(guī)范。當前,綜合管廊工程施工及驗收的專有規(guī)范——CECS標準《城市綜合管廊施工及驗收規(guī)程》正在緊鑼密鼓的編制。該規(guī)程包含總則、基本規(guī)定、地基基礎(chǔ)與基坑工程、明挖現(xiàn)澆施工及驗收、明挖預制施工及驗收、非開挖暗挖施工及驗收、防水工程施工及驗收、附屬設(shè)施施工及驗收、管線施工及驗收等主要章節(jié)。
基于綜合管廊工程的特點,這里論述在當下技術(shù)標準體系下,綜合管廊施工與驗收的實踐活動中的幾個普遍性問題。
我國消防驗收領(lǐng)域的主要規(guī)范為《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016)。各地消防部門都以該規(guī)范為主要依據(jù),對各類建構(gòu)筑物進行消防審查、審批與驗收。根據(jù)該規(guī)范1.0.2條,該規(guī)范適用于廠房、倉庫、民用建筑、甲乙丙類液體儲罐、可燃助燃氣體儲罐、城市交通隧道等,同時該規(guī)范也可適用于人民防空工程、石油和天然氣工程、石油化工工程、變電站等,基本囊括了各種類型的建筑。
但是,《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016—2018)卻不適用于綜合管廊工程。綜合管廊由于其構(gòu)筑物的特性和自身特點,其專有規(guī)范《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB50838—2015)的很多條文對《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016—2018)做了諸多突破。
因而,綜合管廊的消防驗收缺少了規(guī)范依據(jù),使各地消防部門在進行綜合管廊消防管理時無所適從,很多城市給出“綜合管廊不進行消防審批、備案”的臨時性做法。顯然,綜合管廊亟需專有的消防驗收規(guī)范出臺。
不同于一般的建筑工程,綜合管廊的“使用者”是各類城市工程管線,各類管線在入廊安裝敷設(shè)時,其自身也是工程;另外,由于綜合管廊建設(shè)的前瞻性,入廊的各類管線也是根據(jù)需求分階段入廊敷設(shè)。這說明,綜合管廊工程的驗收有著明顯的區(qū)分于一般建筑工程的特點。
針對這個特點,應依據(jù)綜合管廊的規(guī)范定義:“建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施”,明確綜合管廊工程驗收的內(nèi)容是構(gòu)筑物本身及其附屬設(shè)施,不包含管線工程的驗收。
對于入廊的管線工程,應與綜合管廊工程區(qū)分開來,分類進行獨立驗收。同時,應及早制定各類入廊管線的專用驗收規(guī)范。該專用驗收規(guī)范體系除入廊管線自身的工程要求外,還應明確管線與綜合管廊的工程關(guān)系,同時兼顧入廊管線分階段敷設(shè)的特點。
2015年至2017年,是我國綜合管廊事業(yè)大發(fā)展的三年。在《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB50838—2015)搭建的基本技術(shù)框架的指引下,我國的綜合管廊工程技術(shù)也在實踐中得到了很大的發(fā)展。本文從工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、施工與驗收等各階段,分析當下綜合管廊技術(shù)標準體系運用的現(xiàn)狀與存在的問題。在規(guī)劃階段,本文主要在規(guī)劃定位、編制深度、規(guī)劃管理等方面進行了論述。在設(shè)計階段,綜合管廊技術(shù)標準主要存在與其他標準沖突和有技術(shù)空白的問題。在施工階段,本文主要從消防、驗收對象和階段等方面進行了分析和論述。在論述現(xiàn)狀和問題的同時,本文對應提出了合理化建議,為完善我國綜合管廊標準體系給出參考。