已建道路下方新增管廊工程总体方案若干问题探讨

赵其轩，刘 勇

［上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092］

0 引 言

2015 年7 月，国务院第100 次常务会议专题研究部署推进城市地下综合管廊建设工作，国务院办公厅印发了《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国办发〔2015〕61 号），提出了工作目标和任务。《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》再次明确了建设城市地下综合管廊的任务和要求。在规划层面，要求老城区道路改造、旧城更新等逐步推进综合管廊建设。本文针对某市已建道路下方新增综合管廊需求，从管廊与已建道路下方管线接驳，管廊施工对已建道路保护方式，管廊穿越特殊节点处理方式等进行详细分析。

1 工程概况

本工程位于四川某市开发区内一条已建城市主干快速路，根据最新城市规划，需沿道路新建城市综合管廊，管廊为三舱断面形式，标准断面尺寸为10.2 m（宽）×4.6 m（高），管廊所在快速路长约12 km，红线宽度60 m，其中24 m 主车道及北侧辅道已完成路基施工，尚未铺设路面，拟建管廊计划敷设于南侧辅道及人行道下方（见图1）。

管廊内敷设管线包括电力管线、通信管线、给水管线、再生水管线及燃气管线。雨污水管线做不入廊考虑，敷设于管廊外部，见表1。

图1 管廊横断面位置图（单位：m）

表1 某综合管廊入廊管线

2 管廊在道路下方敷设位置选择

根据本工程设计道路断面，全线道路宽度为60 m。南侧可供管廊及雨、污水管敷设，道路宽度为16.5 m（控制绿带+ 人行道+ 辅道），南侧绿化侧分带4 m宽度预留管廊施工空间。主车道在管廊建设期间有同步施工路面层需求，管廊施工时需同时保证主车道通行。针对主车道的通车要求和施工时序的问题，主要从覆土厚度、雨污水管道与管廊的位置关系等方面进行方案比选和投资分析，最终确定管廊布置在雨污水管道和主路之间，覆土3 m。综合管廊利用道路边侧绿化带设置通风口、投料口等节点，管廊基坑支护形式采用放坡+ 土钉墙、桩+ 内支撑、双排桩支护等方式。具体横断面布置见图2。

由于雨污水管道是沿全线南北侧道路双侧布置，本方案雨污水管道布置在管廊外侧，管廊基本不会与雨污水管冲突。可实施性强，基本不受规划的影响。

图2 管廊布置在雨污水管道和主路之间，覆土3 m（单位：m）

管廊覆土3 m 基本可避让大部分主车道预埋管涵、箱涵。

3 本工程重难点设计

3.1 管廊与已建道路下方管线接驳情况

管廊设计期间，主路及北侧辅路已完成路基施工（见图3），由于主路建设初期该路段并无管廊需求，新增管廊工程后，管廊内管线出线后如何与主路北侧接驳成为亟需解决的问题。

图3 管廊与道路位置关系

本工程位于某开发新区内，主路建设阶段，该区域城市主要道路及规划尚未成形，主车道在建设时，考虑远期雨污水、电力、通信等管线过街，在道路下方预埋相关过路管涵，分类如下：

（1）预埋过水管涵

本工程所在范围12 km 内敷设约60 余处用于灌溉过水或输水用的排水管道、盖板涵，过街管道均采用混凝土包封，预埋管道和盖板涵覆土深度在1.5～10 m。排水管道管径为DN1200，输水管道管径DN1200～DN1800，盖板涵的净尺寸为3 m×2 m、2 m×1 m 等（见图4）。

针对此类不需接入管廊的过水管涵，由于管涵已先期施工，同时大部分均为重力流管涵，综合管廊在此处考虑采取上、下倒虹方式进行避让（见图5、图6）。

图4 过水管涵

图5 上倒虹

图6 下倒虹

（2）预埋用于市政管线过街的管涵

主车道建设期间，由于片区规划尚未成形，电力、通信、燃气、给水管线过街需求尚不确定。考虑远期管线过街接驳，主路每间隔一定距离同步预埋一组管涵用于市政管线过街，每组规模为两根直径1.2 m混凝土圆管涵。预埋位置主要位于相交道路路口两侧，另外路口之间间距过大时，也增加预埋管涵数量（见图7）。保证圆管涵预埋间距为200～500 m。

图7 管廊内管线过街管涵

针对此类用于市政管线过街圆管涵，新增管廊工程后，优先考虑在该处布设综合管廊管线分支口节点与圆管涵接驳，以解决管线过街问题。针对性的将不同种类管线通过圆管涵，引至主路北侧，完成廊内管线过街功能（见图8）。

图8 与圆管涵接驳管线分支口

同时考虑远期城市规划出台后，可能新增大量过路管线及入廊需求，故管廊沿线约150～200 m 设置管线分支口节点，南侧采用预留排管及钢管形式接出至南侧绿化带边线；北侧采用预留接口形式临时封堵，远期若有接入需求，则破除相应位置处管廊侧壁后，管线接入管廊（见图9）。

图9 管线分支口近、远期接预留接驳条件

通过以上针对不同类型预埋管线考虑，结合近、远期管廊出线需求，针对性的调整了管廊断面形式，布设相关节点。既满足了管线接入、接出需求，又避免了主路的二次开挖，在满足管廊运营功能的同时，节约了工程造价。

3.2 管廊施工过程中对主路的保护

管廊建设过程中，需认真比选管廊基坑支护方案，以满足保护主路通车需求（见图10）。

图10 管廊与主路位置关系（单位：m）

本工程范围内以浅丘宽谷地貌为主，地形起伏较大，缓坡地带多为旱地及荒坡，植被茂密。泥质砂岩出露处常形成陡坎或陡崖。建设场地地表水主要为老旧鱼塘积水、农田灌溉渠水及河水，水量大多受降雨及人工控制（见图11）。

图11 工程范围内地形地貌

根据现场地质条件及现场主路情况，全线约12 km 管廊基坑采用3 种支护形式。

（1）针对丘陵段现状岩质边坡处，采用放坡+ 土钉墙支护形式，按照1∶0.3 的坡度放坡开挖，并设置土钉墙，土钉采用直径25 mm 钢筋，横竖向间隔1.5 m，坡面采用C20 钢筋网喷混凝土（见图12）。满足基坑施工安全同时，节约工程造价。

图12 放坡+ 土钉形式（单位：mm）

（2）针对地质较好的土质边坡及管廊下倒虹端，由于主路距离管廊边缘仅4.8 m，无法满足放坡坡率需求,考虑采用直径1 200 m 间隔1 800 m 的钻孔灌注桩，桩嵌固深度3～5 m，设置一道钢支撑（φ609 mm，t=16 mm），倒虹段增加一道钢支撑（见图13）。

图13 桩+ 内支撑形式（单位：mm）

（3）针对宽谷及鱼塘等填方段，主路施工时已回填至主车道，并且车道边缘采用1∶1.15 回填坡脚（见图14）。

图14 填方段管廊与主路位置关系

此段落由于管廊所在区域尚未回填土石方，开挖坡脚会影响主路通车安全，故考虑采用双排悬臂钻孔灌注桩对主路进行支挡保护，桩直径1 200 m间隔1 400 m，嵌固深度约8.5 m（见图15）。

图15 双排桩形式

通过以上针对不同类型基坑边坡，结合区域地质情况，针对性的调整了管廊基坑支护形式。既保证了管廊基坑施工安全，又合理节约了工程造价。

3.3 管廊穿越特殊节点

3.3.1 综合管廊跨越河道

该工程管廊全线长约12 km，工程范围内横穿四条规划河道。经与河道规划设计单位沟通，管廊采用下倒虹方式穿越河道，全线四处规划河道河底埋深约为地面以下10 m，穿越处河道宽度约为100 m。管廊布置时考虑管廊设计顶面在河底高程1.0 m 以上。同时管廊平面位置与桥梁保持7 m 安全距离（见图16、图17）。

图16 管廊与桥梁平面位置关系图

由于全线四处河道均为远期规划河道，近期水量较小，枯水期均为断流状态。管廊此段选在枯水期施工，采用支护桩+ 支撑的明挖支护形式。相较暗挖工艺，基坑明挖既提搞了施工安全性，加快了施工进度，同时达到了节约工程造价的目的。

图17 管廊与桥梁纵断面位置关系图

3.3.2 综合管廊跨越既有高压燃气管道

该工程综合管廊与一段高压燃气管线斜交，轴线夹角63°，管道规格为711 mm×8（10，12）mm，管道材质为L485，管顶埋深约1.5 m，设计压力6.3 MPa，设计输量1 000×104m3/d，燃气管下方管廊设计顶部覆土约5 m，基坑深度为10 m（见图18）。

图18 燃气管悬吊保护

鉴于输气管埋深较浅，采用施工中对输气管道进行悬吊保护（钢桁架桥支托保护），后对管廊基坑进行明挖，管廊倒虹穿越。

本方案优点在于，明挖法施工可对输气管实时情况进行全程监控、掌握，可采取一切可能的措施对输气管进行保护和调整，可精确控制输气管标高。并且明挖支托保护措施在北京、深圳等多个城市对下穿大管径次高压、高压、超高压输气管保护有成功案例，成都地铁4 号线玉双路站直径720 的高压输气管横跨车站主体基坑也采用明挖支托保护方案。

4 结 语

2019 年6 月，住房城乡建设部出台了《城市地下综合管廊建设规划技术导则》，明确了综合管廊建设规划编制的主要思路：老城区管廊建设规划应结合旧城改造、棚户区改造、道路改造、河道改造、管线改造、轨道交通建设、人防建设和地下综合体建设等编制。本文针对已建道路下方新增综合管廊需求的情况，根据周边既有建（构）筑物的特殊要求，对管廊的平面布置、管线接入接出顺接方式、重大风险源节点等问题的分析，提出了解决方案，可为类似的工程所借鉴。