综合管廊结构设计优化常见问题解析

李远，马娟

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，兰州730000）

1 引言

西安管廊项目是目前国内单笔投资额最大、管廊最长、管线种类最多、智慧程度最高的项目，代表了国内管廊建设的最高水平。但在管廊设计中存在很多方案性的问题，严重影响管廊安全性和经济性，不利于管廊建设的发展。本文通过对几个较为典型的工程实例进行分析、总结，得出合理、可行的解决方法。

2 实例一

某管廊通风口工艺布置不合理，影响上部结构布置，存在安全问题，详见图1。

图1 管廊通风口平面布置图

顶板部位②处开洞总宽度太大，板横向大部分被打断，造成结构薄弱。存在的问题是：

1）在部位①处由于门洞的影响，无法设置墙体（深梁）；

2）通风间层高2.5m，门洞净高要求2.1m，在部位②处设梁（粗点划线所示，须在梁端A处增加框架柱），由于梁高受限，不能满足承载力的要求；

3）若采用上翻梁，存在梁端锚固及弯矩传递等问题（不能形成有效的固定支座），影响承载力及抗侧力（如地震力、或者两侧荷载不对称等），且易在壁板上造成应力集中，不利于结构安全。另外，管廊顶（标高3.400m）覆土约3.5m，通风间层高2.5m，扣除通风间顶部建筑防水层及保护层后，覆土厚约0.9m，仅能满足道路的最低要求，梁没有上翻的空间。因此该方案不成立【1】。

对此，提出以下修改意见：把部位③处的横墙向左平移500mm，把防火门安装在部位④处，则可以在部位②处（粗点划线所示）设墙体（深梁）或WKL，结构安全的问题得到完美解决，且对使用影响不大。详见图2。

图2 优化后管廊通风口平面布置图（3.400m标高）

3 实例二

某管廊逃生口建筑布置未综合考虑，受部位①处门洞的影响，在此处不能设墙体（深梁），造成上部结构布置不合理，存在安全隐患。在部位②处设梁（WKL，粗点划线所示）。为保证梁刚度及承载力，梁高较大，另外，受层高及门洞的影响，梁必须上翻。但上翻梁支座难以处理，影响承载力及抗侧力，且结构成本增加较多。另外，受顶部覆土的限制梁没有上翻的空间。详见图3。

图3 管廊逃生口平面布置图

对此，提出以下修改意见：把部位③处的门洞向右平移450mm，在粗点划线处设墙（深梁），详见图4。在顶部逃生口边设梁（部位④处），结构安全问题得到解决，且不影响逃生疏散的要求，造价也相对较低。

图4 优化后管廊逃生口平面布置图

4 实例三

某管廊逃生口结构布置不合理，存在安全隐患且结构成本增加较多，详见图5。

图5 管廊逃生口平面布置图

顶板洞口边在部位①处设梁WL（1），梁跨度较大，该梁高度偏低，致使梁的刚度不足，在较大车辆通行时易产生震动，影响结构安全及耐久性，且结构成本增加较多。

对此，提出以下修改意见：在部位②处设框架柱，顶板相应位置设WLa（3），详见图6。则可有效解决上部的结构布置问题，且不对逃生通道产生影响。造价也能大幅降低，一举多得。

图6 优化后管廊逃生口平面布置图

5 实例四

某管廊天然气通风口位置正好处于下层管廊内隔墙位置，如部位②处所示，通风通道必须延伸至管廊外墙处，如部位①处。通道壁板、顶板以及建筑防水等工程量增加较多，建设总成本增加，详见图7。

图7 管廊天然气通风口平面布置图

对此，提出以下建议：把通风口（图7部位②处）向燃气舱方向平移400mm，使通道端头墙与管廊中隔墙对齐，可减少图7部位①处的建设工程量，如图8部位③处。这个调整应协同总图等专业综合考虑。

6 实例五

图8 优化后管廊天然气通风口平面布置图

对某管廊吊装口布置的优化：一是吊装口采用钢制盖板，密封不严，为防止吊装间出现串舱，在图9部位①处设防火卷帘。钢制盖板及防火卷帘价格较高，耐久性均较差。若采用预制混凝土盖板并采取密封措施，如图10所示，则可以取消防火卷帘，不仅各舱室的密封性能得到保证，而且总体造价还能大幅降低。二是若采用密封混凝土盖板，并且吊装间设置适当的自然排风系统，则电力、综合、天然气等舱室可以共用一个吊装间，如图11所示。若是这样，则可以节省图9部位②处的建设费用，建设成本大幅降低。这个优化措施应同相关专业共同研究解决【2】。

图9 管廊吊装口平面布置图

图10 混凝土盖板密封做法

图11 优化后管廊吊装口平面布置图

7 结语

结构安全和成本影响项目的可实施性，经过优化设计的管廊，不仅能确保安全适用，还能大幅度地降低工程造价。西安的管廊建设已取得很多经验。但管廊设计的优化工作还有很大的发展空间。只有不断吸取全国各地管廊设计经验，积极探索，并结合西安本地的实际情况，探索出一套管廊建设的新思路。