王鵬

摘要：隨著城市建設(shè)發(fā)展進(jìn)程快速化，傳統(tǒng)纜線溝無論從斷面容量、系統(tǒng)功能、運營需求都難以滿足城市建設(shè)要求，在此背景下大斷面多艙地下綜合管廊、過海頂管管廊應(yīng)運而生。以廈門新機場片區(qū)綜合管廊工程為例，簡要介紹綜合管廊安裝工程各系統(tǒng)功能與特點，總結(jié)綜合管廊安裝工程關(guān)鍵技術(shù)及施工管控要點，為相關(guān)企業(yè)實施大斷面、多艙室、多系統(tǒng)、智慧化地下綜合管廊提供了可參考經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：綜合管廊；安裝工程；系統(tǒng)特點；關(guān)鍵技術(shù)

0? ?引言

隨著城市建設(shè)發(fā)展進(jìn)程快速化，傳統(tǒng)纜線溝無論從斷面容量、系統(tǒng)功能、運營需求都難以滿足現(xiàn)在城市建設(shè)要求，在此背景下，大斷面多艙地下綜合管廊、過海頂管管廊應(yīng)運而生。不同于以往的纜線溝運維工作量極少，大斷面地下綜合管廊斷面大、艙室多、機電系統(tǒng)多、功能齊全且復(fù)雜，這就要求在設(shè)計階段全面考慮覆蓋，并通過施工過程嚴(yán)格管控，確保各系統(tǒng)功能和關(guān)鍵安裝技術(shù)得以實現(xiàn)。

廈門翔安新機場片區(qū)地下綜合管廊設(shè)計斷面大、系統(tǒng)繁多，其中兩條跨海段綜合管廊為當(dāng)時我國采用頂管最長、直徑最大的跨海地下管廊。本文以廈門新機場片區(qū)綜合管廊工程為例，簡要介紹綜合管廊安裝工程各系統(tǒng)功能與特點，總結(jié)綜合管廊安裝工程關(guān)鍵技術(shù)及施工管控要點，

1? ?工程概況

1.1? ?總體概況

廈門翔安新機場片區(qū)地下綜合管廊PPP項目是國家財政部第三批示范項目、廈門市綜合管廊試點項目、廈門市首個以PPP模式建設(shè)的市政項目。項目位于廈門翔安大嶝島，包含8條綜合管廊，總長19.8km，設(shè)計為三艙（局部五艙）管廊，即市政艙（局部內(nèi)設(shè)雨水下艙、污水下艙）、高壓艙、燃?xì)馀?，主要納入高低壓電力、通訊電纜、給水、中水、雨水、污水、燃?xì)夤艿赖裙芫€，廊內(nèi)設(shè)置有消防、通風(fēng)、電氣、監(jiān)控、報警、排水、標(biāo)識七大管理系統(tǒng)。

1.2? ?安裝工程各系統(tǒng)功能與特點

1.2.1? ?消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)設(shè)置為超細(xì)干粉自動滅火系統(tǒng)，市政艙采用局部保護應(yīng)用系統(tǒng)，高壓艙采用全淹沒保護應(yīng)用系統(tǒng)，設(shè)備夾層電氣控制室采用局部保護應(yīng)用系統(tǒng)。滅火系統(tǒng)由超細(xì)干粉自動滅火裝置、氣體滅火控制盤、滅火延時啟動器、繼電器、外控電源等組成，具備主動探測、自動報警及滅火功能，能以自動、手動控制方式啟動滅火，是一種無管網(wǎng)高效滅火系統(tǒng)。

1.2.2? ?通風(fēng)系統(tǒng)

管廊內(nèi)每個通風(fēng)分區(qū)一端設(shè)置送風(fēng)口，另一端設(shè)置排風(fēng)口，設(shè)備層布置雙速風(fēng)機，管廊內(nèi)設(shè)置溫、濕度及有害氣體、可燃?xì)怏w檢測系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置3種通風(fēng)工況，即平時通風(fēng)、事故通風(fēng)及燃?xì)馀撌鹿释L(fēng)。

平時通風(fēng)采用溫濕度檢測儀聯(lián)動風(fēng)機開啟或關(guān)閉，以保證廊內(nèi)溫濕度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。事故通風(fēng)采用有害氣體檢測儀聯(lián)動風(fēng)機開啟并高速運行，以確保廊內(nèi)空氣滿足安全要求，環(huán)境參數(shù)恢復(fù)正常值后則關(guān)閉風(fēng)機。燃?xì)馀撌鹿释L(fēng)是指當(dāng)燃?xì)馀搩?nèi)可燃?xì)怏w探測器檢測出天然氣濃度超過爆炸下限值15%LEL時，聯(lián)動啟動事故段及其相鄰分區(qū)的事故通風(fēng)設(shè)備。當(dāng)探測器探測到天然氣濃度低于5%LEL，聯(lián)動關(guān)閉風(fēng)機。

1.2.3? ?電氣系統(tǒng)

綜合管廊無重載負(fù)荷，電壓等級設(shè)計為10/0.4kV[1]，管廊內(nèi)安裝有消防、報警、應(yīng)急等二級負(fù)荷用電設(shè)備。高壓采用兩回10kV線路供電，當(dāng)其中一回路中斷供電時，另一回路可滿足二級負(fù)荷。低壓采用220/380V三相四線制TN-S系統(tǒng)配電，并在低壓進(jìn)線柜設(shè)置柴油發(fā)電機預(yù)留接口以保證供電可靠性。

市政艙以通風(fēng)分區(qū)劃分配電單元，燃?xì)馀撘苑阑鸱謪^(qū)劃分配電單元，結(jié)合通風(fēng)口設(shè)置低壓配電間。低壓配電系統(tǒng)采用放射式或樹干式配線方式，照明及一般負(fù)荷采用放射式或樹干式的供電方式，針對單臺容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷采用放射式供電。

1.2.4? ?智能化監(jiān)控系統(tǒng)

在管廊每個通風(fēng)區(qū)間的設(shè)備夾層內(nèi)設(shè)置一臺監(jiān)控柜，每套監(jiān)控設(shè)備為相應(yīng)通風(fēng)區(qū)間監(jiān)控設(shè)施提供接入點。智能化監(jiān)控系統(tǒng)通過實時監(jiān)測采集通風(fēng)機運行工況、排水泵運行工況、排水泵集水井低液位、高液位及超高報警液位信號、紅外對射裝置報警信號、溫濕度檢測儀檢測值、氣體監(jiān)測、配電控制柜0.4KV進(jìn)線運行信號等數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定好的運行控制管理原則，適時控制通風(fēng)機、排水泵、電動閥門、普通照明和應(yīng)急照明設(shè)備及其他監(jiān)控設(shè)備的供電，從而實現(xiàn)管廊智能化運行。

1.2.5? ?報警系統(tǒng)

管廊設(shè)置集中型火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕、火災(zāi)聲光警報器、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置、火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器等組成。

消防控制中心設(shè)置于綜合管廊管理房內(nèi)，中心設(shè)置有火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防專用電話總機、消防應(yīng)急廣播控制裝置、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)控制裝置、消防電源監(jiān)控器、氣體滅火控制盤等功能性消防設(shè)備。

1.2.6? ?排水系統(tǒng)

為了有效排除管廊內(nèi)管道連接處的漏水、管道試壓沖洗及檢修時的放水、保潔沖洗水、管廊變形縫滲漏水以及管廊開口處漏水，管廊內(nèi)設(shè)置排水溝，管溝橫向坡度為1.0%，沿線順向集水坑坡度為0.2%。以上排水及滲漏水通過排水溝流入集水坑后，通過坑內(nèi)設(shè)置的排水泵就近排到市政管網(wǎng)雨水檢查井，每個集水坑內(nèi)安裝2臺泵，輪流開啟，互為備用。

1.2.7? ?標(biāo)識系統(tǒng)

管廊標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)置有管線類標(biāo)識、指示類標(biāo)識、設(shè)備類標(biāo)識、警示警告類標(biāo)識4個部分。其中，管線類標(biāo)識主要標(biāo)明管線種類與管線路徑，區(qū)分管線種類，以便后續(xù)維護和檢修。

指示類標(biāo)識包含位置樁號、各類節(jié)點標(biāo)識，目的是為管理人員和維護人員提供位置信息，便于管理和逃生。設(shè)備類標(biāo)識包含廊內(nèi)各類設(shè)備，目的是為管理人員和維護人員提供設(shè)備信息和編號，便于設(shè)備的管理和維護。警示警告類標(biāo)識包含禁令標(biāo)識、警告標(biāo)識、施工指示類標(biāo)識，目的是提醒和警告入廊人員注意可能發(fā)生的危險。

2? ?安裝工程關(guān)鍵技術(shù)

2.1? ?管線穿墻防水技術(shù)

管廊眾多分支口處各類管線的穿墻引出點是管廊防滲漏的關(guān)鍵點。再生水、給水、污水和燃?xì)獾裙艿赖姆种Ч茉诖μ庮A(yù)埋柔性防水套管，穿墻管道穿過柔性防水套管后，將活動法蘭蓋插入柔性防水套管組合，擰緊螺釘與螺母，壓緊橡膠密封圈，使其與鋼套管內(nèi)壁和穿墻管外壁充分接觸，以確保套管與管道之間密封。

電力和光纖穿墻管則是一次性預(yù)埋改性聚丙烯M-PP管到位，并在管廊外迎水面至工井連接段澆搗混凝土全包裹。預(yù)埋管通過熱熔可靠連接，有效避免了中間接頭漏水問題。預(yù)留套管及預(yù)埋管施工完成后，在內(nèi)外端口采用成品件堵塞臨時封堵，能夠有效防止?jié)B漏。

2.2? ?線纜支架安裝技術(shù)

為了防止焊接帶來的潛在侵蝕影響，提高施工效率，縮短施工工期[2]，方便后期維護更換，支架系統(tǒng)與槽式預(yù)埋件采用專用連接件連接。側(cè)墻鋼筋綁扎完成后，通過水平儀、標(biāo)線儀精確定位槽式預(yù)埋件位置，利用焊接固定，避免混凝土澆筑過程中發(fā)生偏位。

為防止漏漿，在槽式預(yù)埋件內(nèi)填充低密度聚乙烯密封條，兩端使用端蓋封口。支架與預(yù)埋件連接前按實際高程放樣復(fù)核，以保證橫向支架平直。橫向支架端頭使用黃色反光材質(zhì)的成品護套封蓋，以起到安全警示作用，避免人員撞傷。支架與預(yù)埋件的連接由焊接改為專用件連接，有效避免有限空間動火作業(yè)可能導(dǎo)致的安全隱患。

2.3? ?防雷接地技術(shù)

地下管廊不設(shè)防直擊雷設(shè)施，采取相應(yīng)的防雷電波侵入和防電磁脈沖措施。采用TN-S系統(tǒng)中工作接地與保護接地共用接地體的形式，確保綜合接地電阻小于1Ω。接地體利用管廊底板內(nèi)2根大于Φ12的主筋作為基礎(chǔ)自然接地體，縱向鋼筋接地線和橫向鋼筋環(huán)接地，均壓帶鋼筋利用標(biāo)準(zhǔn)斷面配筋。

作為接地體的鋼筋采用焊接形式連接，形成接地網(wǎng)。當(dāng)接地電阻滿足不了要求時，則在管廊側(cè)壁外增設(shè)人工接地極。廊內(nèi)的接地干線在側(cè)壁纜線支架上通長明敷，將接地干線與接地網(wǎng)可靠連接，并與每一排纜線支架焊接連接。廊內(nèi)所有外露可導(dǎo)電金屬構(gòu)件、設(shè)備外殼和PE線等，均與接地干線做等電位聯(lián)接。

對電子信息系統(tǒng)，則是在現(xiàn)場工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)出控制柜端配置網(wǎng)絡(luò)避雷器，每臺PLC柜電源進(jìn)線端配置電源避雷器，所有儀表模擬信號輸出端配置信號避雷器，PLC模擬量信號輸入輸出端配置隔離器，并在電源末端配置電源避雷器。

2.4? ?防火風(fēng)閥遠(yuǎn)程復(fù)位技術(shù)

現(xiàn)場采用配置有執(zhí)行機構(gòu)的通風(fēng)防火閥，當(dāng)管廊內(nèi)通風(fēng)區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時，消防系統(tǒng)聯(lián)動關(guān)閉火災(zāi)區(qū)附近的送、排風(fēng)機及防火閥，實施全封閉自動干粉滅火。火災(zāi)結(jié)束后，待管廊內(nèi)空氣冷卻，利用消防控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制執(zhí)行機構(gòu)對防火閥進(jìn)行復(fù)位，并聯(lián)動開啟送排風(fēng)機，進(jìn)行事故后通風(fēng)。

2.5? ?照明節(jié)能技術(shù)

管廊內(nèi)每個防火分區(qū)照明設(shè)3個回路，即普通照明2回路，應(yīng)急照明1回路。普通照明系統(tǒng)通過PLC或RTU控制，正常巡檢情況下，燈具全部點亮；平時普通照明2個回路僅點亮一回，并且每隔12h輪流切換。這樣既滿足廊內(nèi)視頻監(jiān)控光照要求，又可起到節(jié)能效果。在滿足燈具最低允許安裝高度及美觀要求的前提下，照明燈具均選用節(jié)能產(chǎn)品，以降低能耗。

2.6? ?無線通訊與定位技術(shù)

在管廊每個防火分區(qū)艙體內(nèi)設(shè)置2個無線AP，遇到拐彎或者上下起伏區(qū)域，適當(dāng)增設(shè)無線AP點。定向與全向天線根據(jù)現(xiàn)場地形選擇搭配，達(dá)到無線信號全覆蓋。系統(tǒng)兼具人員定位功能，定位精度可達(dá)20m。當(dāng)無線AP距離交換機不超過100m時采用UTP6傳輸信號，當(dāng)無線AP距離交換機超過100m需配套1對光電轉(zhuǎn)換器，采用2芯單模單纖傳輸信號。

2.7? ?消防智能疏散技術(shù)

采用集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。在消防疏散系統(tǒng)中，疏散標(biāo)志燈采用調(diào)向預(yù)案。壁掛式雙向疏散標(biāo)志燈具備動態(tài)調(diào)向功能，且兩個箭頭標(biāo)識應(yīng)可分別檢測和控制。當(dāng)防火分區(qū)之間有借用安全出口的情況時，系統(tǒng)執(zhí)行聯(lián)動熄滅安全出口方案。

正常工況下，以每個防火分區(qū)中心為界，防火分區(qū)內(nèi)的疏散標(biāo)志燈箭頭標(biāo)識分別指向兩側(cè)的防火門。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，通過感煙探測器或感溫光纖檢測火災(zāi)點，對指向火災(zāi)點的疏散標(biāo)志燈箭頭標(biāo)識進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到在消防事故中起到智能疏散的效果。所有燈具均采用安全電壓，以確?；馂?zāi)情況下不會對人員構(gòu)成危險。

3? ?施工管控要點

3.1? ?主體施工階段

管廊內(nèi)集水坑定位務(wù)必要精確，避免與防火墻和設(shè)備層通風(fēng)口位置沖突。集水坑排水管引出點需點位準(zhǔn)確，確保引出管附近有市政雨水篦，以保證有效排水。管廊地面坡度需嚴(yán)格放樣復(fù)測，避免出現(xiàn)排水溝倒坡積水。預(yù)制管節(jié)拼接完成后拼縫需全數(shù)做試壓，在預(yù)留注漿孔注入防水密封材料，確保每一道拼縫不滲漏。管廊斷面形式、設(shè)施安裝位置是固定的，因此長距離大斷面過海頂管作業(yè)時，必須保證頂進(jìn)過程中定位軸線精確，頂管斷面不扭轉(zhuǎn)偏位。

3.2? ?安裝施工階段

材料設(shè)備進(jìn)場后要嚴(yán)格按設(shè)計參數(shù)驗收，確保防護、防爆等級滿足設(shè)計和使用年限要求。機電管線、設(shè)備大多明裝且數(shù)量巨大，因此要特別注意校核設(shè)計安裝位置與現(xiàn)場實際狀況及后期入廊管線是否存在位置沖突，避免出現(xiàn)位置交叉及操作不便問題。

廊內(nèi)施工屬于有限空間作業(yè)，作業(yè)安全必須管控到位。在永久用電未啟用之前，先設(shè)置臨時電源，采用臨時燈帶、風(fēng)機提供作業(yè)面照明與通風(fēng)，以確保施工安全。安裝工程中期，利用永久照明與通風(fēng)機改善廊內(nèi)環(huán)境，并嚴(yán)格落實管廊有限空間作業(yè)審批制度。要求作業(yè)監(jiān)護人員攜帶便攜式氣體檢測儀，做好現(xiàn)場監(jiān)護工作以確保安全。

4? ?結(jié)語

不同于以往的纜線溝運維工作量極少，大斷面地下綜合管廊斷面大、艙室多、機電系統(tǒng)多、功能齊全且復(fù)雜，只有在設(shè)計階段全面考慮覆蓋，并通過施工過程嚴(yán)格管控，才能確保各系統(tǒng)功能和關(guān)鍵安裝技術(shù)得以實現(xiàn)。

本文以廈門新機場片區(qū)綜合管廊工程為例，簡要綜合管廊安裝工程各系統(tǒng)功能與特點，并總結(jié)了綜合管廊安裝工程關(guān)鍵技術(shù)及施工管控要點，可為相關(guān)企業(yè)實施此類大斷面、多艙室、多系統(tǒng)、智慧化地下綜合管廊項目的設(shè)計、施工與運維提供了可參考經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧姍姍.綜合管廊供配電系統(tǒng)運行及優(yōu)化設(shè)計[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2022（5）：110-113.

[2] 張力.槽式預(yù)埋件在城市綜合管廊中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2017，46（21）：13-17.