橫琴地下綜合管廊建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與探討李修巖總工程師深圳中冶管廊建設(shè)投資有限公司—

2016.10

—目錄引言1橫琴綜合管廊關(guān)鍵建造技術(shù)3橫琴綜合管廊簡(jiǎn)介2綜合管廊建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)4幾點(diǎn)思考5一、引言城市綜合管廊是通過(guò)將電力、通訊、給水、熱水、制冷、中水、燃?xì)?、垃圾真空管等兩種以上的管線集中設(shè)置到道路以下的同一地下空間而形成的一種現(xiàn)代化、科學(xué)化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施，它解決了城市發(fā)展過(guò)程中各類管線的維修、擴(kuò)容造成的“拉鏈路”和空中“蜘蛛網(wǎng)”的問(wèn)題，對(duì)提升城市總體形象，創(chuàng)造城市和諧生態(tài)環(huán)境起到了積極推動(dòng)作用。綜合管廊的建設(shè)已成為21世紀(jì)城市現(xiàn)代化建設(shè)的熱點(diǎn)和衡量城市建設(shè)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一。根據(jù)國(guó)務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》、住建部下發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展中央財(cái)政支持地下綜合管廊試點(diǎn)工作的通知》，當(dāng)前和今后幾十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間里，城市綜合管廊建設(shè)已經(jīng)上升為國(guó)家城市建設(shè)的“第三戰(zhàn)略”。全國(guó)各大中城市積極響應(yīng)黨中央、國(guó)務(wù)院的重大部署，城市綜合管廊建設(shè)一躍成為當(dāng)前拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要引擎。二、橫琴綜合管廊簡(jiǎn)介橫琴新區(qū)綜合管廊是橫琴市政基礎(chǔ)設(shè)施BT項(xiàng)目的組成部分，全長(zhǎng)33.4km，電力管廊10km，布置成“日”字型，覆蓋全島“三片、十區(qū)”，由中國(guó)中冶投資建設(shè)，中國(guó)二十冶施工總承包，建安投資約22億元人民幣。綜合管廊分為一艙式、兩艙式和三艙式3種，其中一艙式綜合管廊7.6km，兩艙式綜合管廊19.2km，三艙式綜合管廊6.6km；電力管廊均為一艙式，共10km。橫琴新區(qū)綜合管廊是目前國(guó)內(nèi)一次性建設(shè)長(zhǎng)度最長(zhǎng)、一次性投資最大、體系最完整、納入管線最多的綜合管廊。1、簡(jiǎn)介綜合管廊分別在環(huán)島北路、中心北路、中心南路各有控制中心1座。單艙雙艙三艙電力管廊電力管廊控制中心三艙式一艙式兩艙式橫琴綜合管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、規(guī)劃超前，是橫琴新區(qū)“綠色市政”建設(shè)理念的直觀體現(xiàn)。管廊內(nèi)布置有給水、電力（220KV電纜）、通信、冷凝水、有限電視等管線，并預(yù)留了中水、垃圾真空管線的布置空間，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)集中市政管線專業(yè)最廣功能最完善的綜合管廊系統(tǒng)。橫琴綜合管廊同時(shí)時(shí)配備有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、自控、視頻監(jiān)監(jiān)控和火災(zāi)報(bào)警四大系統(tǒng)，具有遠(yuǎn)端監(jiān)控、監(jiān)測(cè)（溫控及有害害氣體監(jiān)測(cè)）、自自動(dòng)排水、通風(fēng)、、消防等智能化管管理設(shè)施，確保管管廊內(nèi)運(yùn)行安全，，是目前國(guó)內(nèi)智能化控制較高的管廊。綜合管廊配備四大大控制系統(tǒng)每200m設(shè)一個(gè)功能分區(qū)每200m設(shè)一個(gè)功能分區(qū)每200m設(shè)一個(gè)功能分區(qū)2、橫琴新區(qū)綜合管管廊的建設(shè)模式：：“BT+EPC””模式由中國(guó)冶金科工股股份有限公司（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱“中國(guó)中冶””）委托中國(guó)二十十冶集團(tuán)有限公司司進(jìn)行投資建設(shè)。。建設(shè)期3年，回購(gòu)期5年。項(xiàng)目總投資額額超過(guò)160億元，其中綜合管廊投資為22億元。三、橫琴綜合管廊廊的關(guān)鍵建造技術(shù)術(shù)橫琴新區(qū)綜合管廊廊從2010年5月開(kāi)工建設(shè)，至2013年11月19日完成，項(xiàng)目管理理團(tuán)隊(duì)凝聚智慧、精心組織，先后攻攻克了深厚淤泥區(qū)區(qū)域軟基處理、過(guò)過(guò)河段超深基坑支支護(hù)、大口徑管道道安裝、遠(yuǎn)距離監(jiān)控控調(diào)控技術(shù)等諸多技術(shù)難題。綜合管廊所在場(chǎng)地地多處位于灘涂、、魚塘區(qū)域，場(chǎng)地地土層下普遍存在在有深厚淤泥層，，淤泥平均厚25m，最深在41.2m以上，具高含水率率、高壓縮性、大大孔隙比、高靈敏敏度，強(qiáng)度低等特特性，具流變、觸觸變特征，易導(dǎo)致致路基沉降和失穩(wěn)穩(wěn)，是國(guó)內(nèi)地質(zhì)條件最最差的區(qū)域之一。。局部與原有道路重重迭區(qū)域內(nèi)分布有有深5~10m的塊石層，給軟基基處理帶來(lái)了許多多麻煩?？拷襟w區(qū)段需采采取爆破方式進(jìn)行行施工。1、軟土地基處理施施工技術(shù)淤泥土層主要物理理力學(xué)指標(biāo)區(qū)域物

理

及

力

學(xué)

性

質(zhì)高壓固結(jié)固結(jié)系數(shù)十字板剪切強(qiáng)度天然含水率重度天然孔隙比塑性指數(shù)液性指數(shù)壓縮系數(shù)壓縮模量直剪快剪直剪固快先期固結(jié)壓力壓回彈垂

水

天然

狀態(tài)飽和

狀態(tài)內(nèi)摩擦角凝聚力內(nèi)摩擦角凝聚力縮指指直平原狀重塑靈敏度數(shù)數(shù)向向avEs

CvCHQaQuStωrrsate0IpILp=100-200kPaCCPcCcCsp=100-200kPa%kN/m3(MPa)-1MPakPakPakPa

102/skpakpa人工回填后現(xiàn)狀平原區(qū)域58.316.316.41.566231.371.312.1397849.10.4890.0698.611.222.86.82.5中心溝區(qū)域67.115.715.81.80224.81.551.651.836.67545.60.5720.0757.68.619.67.52.7周邊海漫灘區(qū)域64.115.916.01.72425.21.431.511.92.378635.10.5160.0698.522.818.45.83.5橫琴原始地形地貌1橫琴原始地形地貌2溝壑縱橫、星羅棋棋布考慮管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)、后期使用管養(yǎng)功能等要求，結(jié)合橫琴琴的地質(zhì)情況，按按照綜合管廊和市市政道路一同建設(shè)設(shè)的時(shí)序，經(jīng)設(shè)計(jì)方案技術(shù)論證證和經(jīng)濟(jì)效果比選選后，采用吹填形成陸域域后，采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法作為深厚軟基的主主要處理方法。場(chǎng)地吹填標(biāo)高至2.0m，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理深度按照照平均25m進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工。。1、軟土地基處理施施工技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)吹填形成陸域域采用真空聯(lián)合堆載載預(yù)壓進(jìn)行軟基處理膜上砂施工分層填筑土方、碾碾壓堆載結(jié)束，進(jìn)入恒恒載期按照橫琴新區(qū)綜合管廊的規(guī)劃要求，，綜合管廊最小開(kāi)挖深度為-5m，在與排洪渠、下下穿地道等地下結(jié)結(jié)構(gòu)交叉段及下穿穿河道段最大開(kāi)挖挖深度達(dá)到-13m。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)斷斷面形式，基坑開(kāi)開(kāi)挖寬度為3m～20m不等?？傮w基坑支支護(hù)方式根據(jù)不同同工況、不同地質(zhì)質(zhì)條件，可以分為為以下三大類型：（1）標(biāo)準(zhǔn)段鋼板樁支支護(hù)施工；（2）加深段灌注樁支支護(hù)施工；（3）山體段爆破開(kāi)挖挖施工。下面通過(guò)一段視頻頻介紹一下綜合管廊深基坑支支護(hù)施工。2、綜合管廊深基坑坑支護(hù)技術(shù)橫琴綜合管廊中納入的最大口徑徑的管道是DN1200的給水管，由于大口徑管道比比較沉重，一般采采用混凝土支墩作作為管道的支架，，混凝土支墩安裝裝可分為：（1）混凝土管道支墩墩模塊化安裝方法法；（2）管溝內(nèi)混凝土管管道支墩快速安裝裝方法。3、管道支架安裝技技術(shù)模塊化安裝法快速安裝法由于綜合管廊每隔200米設(shè)置一個(gè)卸料口口，大口徑管道安安裝時(shí)需通過(guò)卸料料口吊運(yùn)進(jìn)入綜合合管廊。在卸料口，利用起重設(shè)備向管溝內(nèi)輸送管道，為了避免管道與卸卸料口處的混凝土發(fā)生碰撞，同時(shí)保保護(hù)管道的防腐層層不受損傷，采用多組多用途管道運(yùn)運(yùn)輸安裝裝置進(jìn)行綜合管廊內(nèi)管管道運(yùn)輸安裝。4、大口徑管道安裝裝技術(shù)管溝卸料口運(yùn)輸管管道裝置圖綜合管廊內(nèi)大口徑徑管道施工1綜合管廊內(nèi)大口徑徑管道施工25、綜合管廊集中監(jiān)監(jiān)控實(shí)施技術(shù)橫琴新區(qū)綜合管廊廊全段共33.4公里，為了方便運(yùn)運(yùn)行維護(hù)，將綜合合管廊分為3個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的的數(shù)據(jù)就近接入對(duì)對(duì)應(yīng)的控制中心進(jìn)進(jìn)行分散存儲(chǔ)，各各控制中心分別管管理10-12公里的區(qū)域。綜合管廊分別在環(huán)島北路、中心北路、中心南路各有控制中心1座。1控制中心1#23控制中心合并5、綜合管廊集中監(jiān)監(jiān)控實(shí)施技術(shù)控制中心對(duì)管理區(qū)域內(nèi)的PLC自控設(shè)備（含水泵泵、風(fēng)機(jī)、照明、、有害氣體探測(cè)））、視頻監(jiān)控設(shè)備備、消防報(bào)警設(shè)備備、緊急電話、門門禁等進(jìn)行管理和和控制，數(shù)據(jù)匯集集到對(duì)應(yīng)的控制中中心機(jī)房進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，并并預(yù)留相關(guān)通訊及及軟件數(shù)據(jù)對(duì)接接接口，便于各控制制中心之間或與上上一級(jí)管理平臺(tái)之之間進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接接。綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)分區(qū)橫琴綜合管廊監(jiān)控控中心實(shí)景6、綜合管廊消防實(shí)實(shí)施技術(shù)橫琴綜合管廊建設(shè)時(shí)，國(guó)家關(guān)于于綜合管廊的設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范尚未出臺(tái)。。最終選定采用密閉減氧滅火方式式，當(dāng)綜合管溝內(nèi)任任一倉(cāng)防火分區(qū)發(fā)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，經(jīng)控控制中心確認(rèn)發(fā)生生火災(zāi)的倉(cāng)內(nèi)無(wú)人人員后，消防控制制中心關(guān)閉該段防防火分區(qū)及相鄰兩兩個(gè)防火分區(qū)的排排風(fēng)機(jī)及電動(dòng)防火火閥，使著火區(qū)缺缺氧，加速滅火，，減少其他損失，，等確認(rèn)火災(zāi)熄滅滅后，手動(dòng)控制打打開(kāi)相應(yīng)分區(qū)的相相應(yīng)風(fēng)機(jī)和電動(dòng)防防火閥，排出剩余余煙氣。單個(gè)防火分區(qū)示意意圖綜合管廊的建設(shè)完完成后的成果展示示四、綜合管廊建設(shè)設(shè)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)1、規(guī)劃先行提前編制綜合管廊廊專項(xiàng)規(guī)劃，因地制宜的確定入溝管線，，需明確綜合管廊的的走向和用地規(guī)劃劃。綜合管廊專項(xiàng)規(guī)劃劃應(yīng)與其他管線規(guī)規(guī)劃、地下空間規(guī)規(guī)劃等相互協(xié)調(diào)、、綜合考慮！2、規(guī)避投資者融資資能力不足的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)綜合管廊建設(shè)需投投入的資金量非常常大，單靠投資者者自有資金來(lái)保障障項(xiàng)目建設(shè)可能性性非常小。因而，，投資者的自有資資本都是項(xiàng)目投資資中的少部分，大部分是通過(guò)項(xiàng)目目投資者再融資來(lái)來(lái)推進(jìn)整個(gè)項(xiàng)目建建設(shè)。因而，為保障大大型（特大型）項(xiàng)項(xiàng)目的順利運(yùn)作，，投資者的再融資資能力就成為項(xiàng)目目是否能如期建成成的關(guān)鍵，如果對(duì)對(duì)投資者的再融資資能力估計(jì)不足，，必然會(huì)產(chǎn)生資金金鏈斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，，影響綜合管廊項(xiàng)項(xiàng)目的有力推廣。。3、規(guī)避地質(zhì)條件風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)綜合管廊建設(shè)是百百年基業(yè)，深埋地地下，受地質(zhì)條件件情況影響很大。。沿海地區(qū)建設(shè)綜合合管廊經(jīng)常會(huì)碰到到復(fù)雜的地質(zhì)條件件，如何對(duì)深厚軟軟土地基進(jìn)行有效效處理、確保綜合合管廊深基坑施工工安全以及采取有有效的措施規(guī)避地地質(zhì)差異變化造成成的綜合管廊節(jié)段段不均勻沉降或拉拉裂的情況，是巖巖土工程界需要共共同面對(duì)的一大難難題。4、大口徑管線的安安裝難度大根據(jù)管線安裝和景景觀美化的要求，，綜合管廊每隔200m左右設(shè)置一個(gè)卸料料口，其尺寸僅滿滿足入溝給水、中中水、真空垃圾等等管道的單節(jié)長(zhǎng)度度要求，一般為3-6m，導(dǎo)致在后期管道道安裝施工時(shí)只能能采取分節(jié)入溝，，溝內(nèi)拼裝的方式式。且綜合管廊內(nèi)內(nèi)空間有限，加深深段較多，地面有有起伏坡道，大直直徑管道的運(yùn)輸和和安裝難度極大。。管廊內(nèi)焊接工作作量大，施工過(guò)程程通風(fēng)、照明及監(jiān)監(jiān)控設(shè)備未安裝到到位，如何確保準(zhǔn)準(zhǔn)密閉空間內(nèi)的施施工安全，挑戰(zhàn)巨巨大。在橫琴綜合管廊的建建設(shè)過(guò)程中，我集團(tuán)充分利用BIM技術(shù)，從綜合管廊廊深基坑支護(hù)、連連接節(jié)點(diǎn)布置、大大口徑管道安裝、、第三人虛擬漫游游等方面進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)用。采用BIM技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，對(duì)對(duì)綜合管廊內(nèi)部空空間進(jìn)行虛擬漫游游檢查，對(duì)管線進(jìn)進(jìn)行碰撞檢查，起起到深化設(shè)計(jì)，提提高施工效率的作作用。5、加強(qiáng)BIM技術(shù)推廣，助力綜綜合管廊建設(shè)利用BIM技術(shù)指導(dǎo)施工，在在施工階段模擬基基坑開(kāi)挖、管線安安裝工況，確保安安全施工；并對(duì)關(guān)