推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的幾點(diǎn)思考
中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)水工業(yè)分會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng) 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司總經(jīng)理 張韻
北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司 劉成林 楊京生
城市地下綜合管廊是指以實(shí)現(xiàn)地下空間綜合利用、資源共享和市政管線“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”為目標(biāo),按照“系統(tǒng)性、整體性”的布置原則,建設(shè)在城市道路下的市政管線共用隧道,將電力、通信、供水、燃?xì)狻崃Α⒃偕、排水等多種市政管線集中在一起的公共廊道。
1 國(guó)內(nèi)外綜合管廊發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀
自巴黎 1832年開始建設(shè)世界上第一條綜合管廊以來,綜合管廊建設(shè)發(fā)展至今已有180多年的歷史。經(jīng)過百年探索、研究、改良和實(shí)踐,其技術(shù)已趨于成熟,在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的大城市得到了廣泛的應(yīng)用。在日本,因阪神大地震中綜合管廊抗震的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使其建設(shè)快速發(fā)展,目前已成為法規(guī)完善、規(guī)劃合理、技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)完整的典型示范,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),日本已建成綜合管廊長(zhǎng)度超過1 100 km。
我國(guó)于1958年在天安門廣場(chǎng)建設(shè)了第一條綜合管廊,至2013年,累計(jì)建設(shè)城市綜合管廊約100 km,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的綜合管廊建設(shè)發(fā)展還較慢。近年來,由于我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)高速發(fā)展,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度相對(duì)滯后,“馬路拉鏈”“管道爆管”“空中蜘蛛網(wǎng)”等現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,對(duì)城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。為切實(shí)加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理,保障城市安全運(yùn)行,提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量,國(guó)家從戰(zhàn)略層面提出了穩(wěn)步推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的目標(biāo)和要求,制定了一系列政策、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)旨在推動(dòng)我國(guó)綜合管廊建設(shè)的發(fā)展,如:《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》(國(guó)發(fā)【2013】36號(hào))、《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》(國(guó)辦發(fā)【2014】27號(hào))、《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國(guó)辦發(fā)【2015】61號(hào))等。同時(shí)住建部和財(cái)政部分別于2015、2016年將25個(gè)城市作為國(guó)家綜合管廊建設(shè)試點(diǎn)城市,并給予每個(gè)城市9億~15億元的財(cái)政資金支持,推動(dòng)各個(gè)城市努力探索適合各自發(fā)展的新思路和新方法。
2015 年全國(guó) 69 個(gè)城市啟動(dòng)了地下綜合管廊建設(shè),開工建設(shè)規(guī)模約1 000 km。今年3月李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告上提出了加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理,開工建設(shè)地下綜合管廊2 000 km以上的明確目標(biāo),可以預(yù)見,城市地下綜合管廊將成為未來一個(gè)時(shí)期內(nèi)我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容。
由于地下綜合管廊建設(shè)的迫切性和復(fù)雜性,涉及的部門、程序、專業(yè)多,因此需要規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理和運(yùn)維等相關(guān)方面主動(dòng)了解需求,創(chuàng)新發(fā)展思路,發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì),有序進(jìn)行全面推進(jìn),探索出一條適宜的發(fā)展路線,推動(dòng)我國(guó)城市地下綜合管廊的可持續(xù)發(fā)展。
2 城市地下綜合管廊是城市建設(shè)發(fā)展的趨勢(shì)和再創(chuàng)新
2.1綜合管廊建設(shè)是城市發(fā)展的需要
目前,我國(guó)市政管線以直埋式和架空式為主,存在著一些不足。如建設(shè)之初對(duì)地下管網(wǎng)需求估計(jì)不足的重復(fù)性建設(shè);地下空間資源占用加大,使用不夠合理;地下管線種類多、隱蔽性強(qiáng),存在風(fēng)險(xiǎn)隱患等,城市地下綜合管廊的建設(shè)能夠有效地解決這些問題。
一是優(yōu)化地下空間資源利用。避免出現(xiàn)架空線網(wǎng)密集、路面反復(fù)開挖、管線事故多發(fā)、風(fēng)險(xiǎn)難以預(yù)測(cè)等現(xiàn)象,基本消除城市“拉鏈路”,有效保障交通通暢,實(shí)現(xiàn)城市地下空間集約開發(fā)利用,避免目前各種管線隨意占用市政道路地下空間的局面,提高地下空間的利用效果,促進(jìn)資源的合理利用并改善城市環(huán)境。二是能夠提高管線的安全性和使用壽命。綜合管廊采用混凝土結(jié)構(gòu),可有效防止外力荷載對(duì)管線的破壞,避免了地下水和土壤中腐蝕性物質(zhì)和管線直接接觸,提高管線的安全性和使用壽命。三是能夠提升城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理水平。通過信息化手段和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),適時(shí)掌握管線運(yùn)行狀態(tài),降低各種管線的事故率,能夠有效提升城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理水平及信息化管理水平,是建設(shè)智慧城市的重要載體。
2.2綜合管廊建設(shè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力
一是綜合管廊建設(shè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)下行壓力較大,很多實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域投資前景風(fēng)險(xiǎn)高,社會(huì)資本能夠選擇的穩(wěn)定投資機(jī)會(huì)少。推進(jìn)綜合管廊建設(shè),有利于增加基礎(chǔ)設(shè)施有效投資、拉動(dòng)社會(huì)資本投入、打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。二是綜合管廊建設(shè)能夠提高經(jīng)濟(jì)效益。綜合管廊可有效避免管道維護(hù)、擴(kuò)容時(shí)的反復(fù)開挖,節(jié)省投資,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)管廊漏損,大幅度降低管網(wǎng)漏失率,減少資源浪費(fèi)。高壓電力線入廊,可釋放兩側(cè)寬20~75 m的高壓走廊,節(jié)約城市寶貴的土地資源,經(jīng)濟(jì)效益明顯。三是綜合管廊建設(shè)有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良性循環(huán)。綜合管廊建設(shè)有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,能夠節(jié)約資源、優(yōu)化環(huán)境,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
2.3綜合管廊是實(shí)踐創(chuàng)新的載體
一是管理模式的創(chuàng)新。綜合管廊內(nèi)涵蓋了電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃?xì)獾雀黝愂姓芫,這些管線入廊后將改變當(dāng)前各行業(yè)“各自為政”的管理模式,探索創(chuàng)新一種各部門協(xié)調(diào)配合、共管共治的新管理模式,是同步規(guī)劃、統(tǒng)籌建設(shè)、統(tǒng)一監(jiān)管、統(tǒng)一維護(hù),溝通順暢、協(xié)調(diào)有序管理體系及管理模式的創(chuàng)新。二是投融資模式的創(chuàng)新。當(dāng)前,政府試點(diǎn)以PPP模式推動(dòng)綜合管廊建設(shè),政府、企業(yè)形成項(xiàng)目公司,引入市場(chǎng)化機(jī)制,這將是投融資模式新的探索。
3 推進(jìn)綜合管廊建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的思考與建議
3.1強(qiáng)調(diào)規(guī)劃先行
要改變以往城市建設(shè)“重建設(shè)、輕管理”的局面,按照“先規(guī)劃、后建設(shè)”的原則,在地下管線普查的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌各類管線實(shí)際發(fā)展需要,強(qiáng)調(diào)規(guī)劃先行,加強(qiáng)地下空間的規(guī)劃控制和引領(lǐng)作用。
(1)加強(qiáng)地下空間總控。遵照“0~60 m”地下空間的總控要求,統(tǒng)籌考慮人防空間、地鐵、地下隧道、綜合管廊、地下車行系統(tǒng)、地下車庫、地下商業(yè)街等各類城市地下設(shè)施的建設(shè),滿足各類城市地下空間開發(fā)活動(dòng)的需求,并做好適當(dāng)?shù)囊?guī)劃預(yù)留。
(2)結(jié)合需求,因地制宜,規(guī)劃好綜合管廊總布局。根據(jù)城市發(fā)展的多樣性,做好以下幾方面管廊布局。一是結(jié)合城市新區(qū)、各類園區(qū)、開發(fā)區(qū)建設(shè)開展地下綜合管廊;二是結(jié)合老舊城區(qū)改造、道路改造,統(tǒng)籌安排地下綜合管廊;三是結(jié)合軌道交通和地下綜合體開發(fā),同步建設(shè)地下綜合管廊;四是結(jié)合既有地面城市電網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)等架空線入地工程,同步建設(shè)地下綜合管廊。
(3)做好規(guī)劃銜接。目前地下綜合管廊建設(shè)全面展開,有些建設(shè)已超前于規(guī)劃。對(duì)于新建區(qū)域要加強(qiáng)綜合管廊專項(xiàng)規(guī)劃的制定,對(duì)于已建成區(qū)規(guī)劃要及時(shí)跟進(jìn),與現(xiàn)有管線實(shí)際狀況及規(guī)劃結(jié)合,調(diào)整制定綜合管廊專項(xiàng)規(guī)劃。避免出現(xiàn)綜合管廊建設(shè)與其他規(guī)劃銜接不上,與既有線銜接不上,與管理政策銜接不上,建設(shè)完成了而運(yùn)行不起來等問題。確保綜合管廊建設(shè)中規(guī)劃的指導(dǎo)作用。
3.2落實(shí)“百年工程”標(biāo)準(zhǔn)
地下綜合管廊工程是“百年大計(jì)”,設(shè)計(jì)規(guī)模、工程質(zhì)量和效益等要體現(xiàn)國(guó)際化水平,綜合考慮100年的工程標(biāo)準(zhǔn)。
(1)百年規(guī)模。要根據(jù)管廊總體布局、入廊管線需求、各自分倉(cāng)及斷面尺寸、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行充分論證,綜合考慮城市發(fā)展遠(yuǎn)景,預(yù)留和控制擴(kuò)容空間,確保“百年需求”。
(2)百年質(zhì)量及效益。地下綜合管廊工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年,建設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)100年的設(shè)計(jì)使用年限和環(huán)境類別進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì),按照城市生命線工程抗震減災(zāi)的要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),按照全生命周期的思路優(yōu)化費(fèi)用,減少運(yùn)營(yíng)期的維護(hù)和維修費(fèi)用。
3.3加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新研究
BIM技術(shù)、預(yù)制裝配式施工技術(shù)、盾構(gòu)施工技術(shù)、基于GIS的信息化平臺(tái)技術(shù)、綠色節(jié)能技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)在綜合管廊的推廣應(yīng)用,將大幅提高綜合管廊設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的質(zhì)量和效率。
(1)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。標(biāo)準(zhǔn)化有利于穩(wěn)定和提高設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、施工和運(yùn)營(yíng)管理的質(zhì)量,是實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理,提高管理效率的基礎(chǔ)。綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)化包括設(shè)計(jì)、產(chǎn)品和施工的標(biāo)準(zhǔn)化,其中設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化可從總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)工程、專業(yè)管線、附屬設(shè)施等四個(gè)方面開展。
(2)發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)是通過三維立體展示方式,在設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)管理全過程中全方位模擬地下綜合管廊,并通過方案模擬、深化設(shè)計(jì)、管線綜合、資源配置、進(jìn)度優(yōu)化和虛擬漫游等,大幅提高設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維的質(zhì)量和效率,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和工期效益。
(3)加快智慧管廊技術(shù)研究和應(yīng)用。以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ),將監(jiān)控與報(bào)警各個(gè)分離的子系統(tǒng)有機(jī)地集成在一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,以形成具有信息匯集、資源共享及優(yōu)化管理等綜合功能的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息及時(shí)交換,共建共享、動(dòng)態(tài)更新。與數(shù)字化城市管理系統(tǒng)和智慧城市相融合的管廊統(tǒng)一管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息匯集、資源共享、安全監(jiān)控、應(yīng)急決策的智能化自動(dòng)化等綜合功能。
(4)推廣預(yù)制拼裝管廊的應(yīng)用。預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)綜合管廊是將管廊結(jié)構(gòu)拆分為若干預(yù)制管片,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝,通過特殊的拼縫接頭構(gòu)造,使管廊形成整體,達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防水性能等要求。預(yù)制的綜合管廊能夠有效控制質(zhì)量,不受季節(jié)及氣候的影響,具有施工效率高、工期短、對(duì)周邊環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方式的不足。
(5)加強(qiáng)盾構(gòu)管廊技術(shù)的研究和應(yīng)用。盾構(gòu)施工可有效解決舊城區(qū)、開挖施工難度大、地下管線多、道路交通繁忙等路段綜合管廊建設(shè)難的問題,尤其適合與地鐵同步的綜合管廊建設(shè)。要加強(qiáng)相關(guān)研究,確保盾構(gòu)管廊技術(shù)在管廊建設(shè)中應(yīng)用的安全可行性。
(6)加強(qiáng)低碳節(jié)能技術(shù)的研究和應(yīng)用。加強(qiáng)低碳節(jié)能技術(shù)在綜合管廊中的應(yīng)用,如采用改善管廊運(yùn)行環(huán)境的采光防盜吊裝蓋板裝置、可垂直開啟的采光逃生裝置、無管網(wǎng)非儲(chǔ)壓自動(dòng)滅火技術(shù)、消聲節(jié)能通風(fēng)裝置等。
(7)加強(qiáng)雨污水管重力管道、燃?xì)夤艿肋M(jìn)廊技術(shù)研究。應(yīng)因地制宜,重點(diǎn)分析論證這些管線入廊的可靠性、廊內(nèi)設(shè)置形式、設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、防災(zāi)安全措施以及運(yùn)行維護(hù)的方法等,考慮工程投資與運(yùn)行管理的問題,研究排水管倒虹吸技術(shù)在管廊中的適用性,以減少重力管道深度對(duì)造價(jià)的影響。研究燃?xì)夤艿谰S護(hù)更換時(shí)對(duì)管廊設(shè)計(jì)及管理的要求等。
3.4注重多層次協(xié)同
綜合管廊是城市有機(jī)整體的一部分,為確保可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)在投融資、建設(shè)和管理上做好銜接和協(xié)同。
(1)投融資協(xié)同。為適應(yīng)我國(guó)規(guī)模快速增長(zhǎng)的綜合管廊建設(shè)形勢(shì),投融資模式應(yīng)協(xié)同發(fā)展,鼓勵(lì)社會(huì)資本參與,并發(fā)揮開發(fā)性金融作用,支持管廊建設(shè)運(yùn)營(yíng)企業(yè)通過發(fā)行債券、票據(jù)等融資,推動(dòng)綜合管廊投資建設(shè)運(yùn)行管理有序健康發(fā)展。政府鼓勵(lì)用PPP模式推動(dòng)綜合管廊建設(shè),要關(guān)注PPP公司運(yùn)行中社會(huì)責(zé)任和經(jīng)濟(jì)效益的平衡,專注其可持續(xù)運(yùn)營(yíng)能力,預(yù)防PPP公司多次轉(zhuǎn)賣損害公眾利益,做好PPP與BOT等模式的銜接等。
(2)建設(shè)協(xié)同。海綿城市、智慧城市和綜合管廊是當(dāng)前城市化建設(shè)的核心內(nèi)容,三者在設(shè)施布局、功能需求實(shí)現(xiàn)上有交集,應(yīng)有機(jī)融合、統(tǒng)籌考慮、協(xié)同建設(shè)。比如管廊建設(shè)時(shí)融合海綿城市需求,可考慮利用管廊上方覆土層建設(shè)雨水調(diào)蓄池或利用管廊本體設(shè)置雨水艙;也可融合智慧城市建設(shè)要求,在建設(shè)綜合管廊控制中心時(shí),在管線管理平臺(tái)預(yù)留與智慧城市管理平臺(tái)的接口等。
(3)管理協(xié)同。管廊建設(shè)相對(duì)容易,而能運(yùn)行維護(hù)好并不容易。從原有專業(yè)公司分別維護(hù)管理自成體系,有著獨(dú)立的運(yùn)行模式和技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在改變?yōu)楦鞣N專業(yè)需要在同一空間運(yùn)行管理,勢(shì)必會(huì)形成一些交叉和矛盾,因此應(yīng)重新審視并調(diào)整過去的標(biāo)準(zhǔn)體系,應(yīng)明確綜合管廊的這一公共產(chǎn)品定位,公共管理和專業(yè)管理相結(jié)合,建立完善綜合管廊的配套法規(guī)體系和管理分工及規(guī)定,制定切實(shí)可行的強(qiáng)制入廊政策和政府補(bǔ)貼收費(fèi)機(jī)制,依法依規(guī)開展綜合管廊的建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理。還要特別關(guān)注PPP公司的運(yùn)行與政府及公眾利益的關(guān)系等問題。
3.5強(qiáng)化安全意識(shí)
綜合管廊存在火災(zāi)和次生災(zāi)害的隱患,為確保運(yùn)維人員、管線及管廊的安全,應(yīng)從工程建設(shè)和運(yùn)行管理上雙管齊下,建設(shè)“安全”管廊。
(1)強(qiáng)化工程安全措施。除配套建設(shè)監(jiān)控報(bào)警、逃生、通風(fēng)和消防等附屬系統(tǒng)外,應(yīng)滿足各入廊管線的專業(yè)規(guī)范要求。以天然氣管道入廊為例:應(yīng)采取天然氣管線單獨(dú)成艙、設(shè)置氣體監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)、管材管件設(shè)計(jì)壓力等級(jí)提高一級(jí)、設(shè)置廊外管道自動(dòng)關(guān)斷閥等安全措施,可大大加強(qiáng)燃?xì)馀摰倪\(yùn)行安全可靠度。
(2)強(qiáng)化管理安全措施。除加強(qiáng)監(jiān)控報(bào)警和應(yīng)急預(yù)案外,高壓電力、熱力等危險(xiǎn)艙可引入智能機(jī)器人巡查、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等技術(shù),減少運(yùn)維人員入廊頻次,降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)。
(3)探索引入第三方安全評(píng)估機(jī)構(gòu)?梢氲谌綄I(yè)安全評(píng)估檢測(cè)機(jī)構(gòu),定期對(duì)管廊進(jìn)行診斷檢測(cè),確保安全檢測(cè)的準(zhǔn)確性和權(quán)威性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,避免安全風(fēng)險(xiǎn)。
4 結(jié)語
城市地下綜合管廊建設(shè)符合新型城鎮(zhèn)化要求,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果。應(yīng)充分發(fā)揮規(guī)劃先行、科技創(chuàng)新的引領(lǐng)作用,加快綜合管廊的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、市場(chǎng)化,提高市政公用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和服務(wù)的現(xiàn)代化水平。雖然目前綜合管廊的建設(shè)、管理機(jī)制還不十分完善,但隨著經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié),新機(jī)制運(yùn)行的不斷實(shí)踐,在未來的城市建設(shè)中綜合管廊必將發(fā)揮更大的作用,為城市的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。