綜合管廊建設最高境界——“綠色”建造

我國的城市綜合管廊建設經過幾十年的醞釀，到2015年才開始了井噴式的發(fā)展，是有其歷史和社會背景的。但隨著其快速發(fā)展，各種各樣的規(guī)劃設計和施工問題相繼出現，制約著我國綜合管廊的建設朝著健康良性的方向發(fā)展。本文針對城市綜合管廊建設形勢和存在的問題，提出了綜合管廊綠色建造理念，并從綠色規(guī)劃、綠色設計和綠色施工三個實現手段入手，詳細論述了實現城市綜合管廊綠色建造的途徑和技術，力圖在綜合管廊的建設方面提供一個可行的思路。

我國的城市綜合建設，從1958年北京市天安門廣場下的第一條管廊開始，經歷了概念階段、爭議階段、快速發(fā)展階段和趕超和創(chuàng)新階段，截止到2015年底我國已建和在建管廊1600km，2016年一年完成開工建設2005km，2017年的計劃指標是2000km，以后一直到十三五末每年都將以2000km的規(guī)模發(fā)展，最終將達到12000km的規(guī)模，我國即將成為名副其實的城市綜合管廊超級大國。

在管廊市場蓬勃發(fā)展的背景下，是幾大央企之間的博弈，雖然國家鼓勵社會資本進入綜合管廊的PPP市場，但是迄今為止，罕有民營企業(yè)從事綜合管廊的投融資建設，關鍵的問題是民營企業(yè)和政府之間的相互信任問題。

而央企必須承擔起關乎國計民生的基礎設施建設的責任，加之綜合管廊的施工周期短、施工難度小、施工利潤高等特點，幾大央企之間也是競爭十分激烈，為了搶占市場，為了快速低成本地完成建設，需要央企們要重點考慮后期運營維護的問題，這就為實現綜合管廊的綠色建造提供了外在條件。同時目前的綜合管廊項目大多是PPP項目，允許規(guī)劃設計、施工、運營一體化，這也為綜合管廊的綠色建造提供了內在的需求。

2.1 綜合管廊綠色建造的定義

綜合管廊的綠色建造是指在綜合管廊的規(guī)劃、設計和施工全過程中，在保證安全和質量的同時，通過科學管理和技術進步，提高資源利用效率，節(jié)約資源和能源，減少污染，保護環(huán)境，實現可持續(xù)發(fā)展的工程建設生產活動。

2.2 綜合管廊綠色建造的352理念

要實現綜合管廊的綠色建造，必須采用綠色規(guī)劃、綠色設計、綠色施工三個手段，遵照線路最優(yōu)、斷面最優(yōu)、資源投入最少、廢棄物排放最少、對周邊環(huán)境影響最小五條原則，最終達到四節(jié)一環(huán)保、高效低成本兩大目的（見圖1）。

2.3 綜合管廊綠色建造的實現手段

想要實現綜合管廊的綠色建造，綠色規(guī)劃是最前提，我們要在滿足完善的服務功能、對周邊環(huán)境影響最小、建設成本最低的原則下，合理規(guī)劃管廊線路、經濟規(guī)劃入廊管線、預留空間適度開發(fā)、集約規(guī)劃地下空間（詳見圖2）。

綜合管廊的綠色建造，綠色設計是關鍵。據權威數據統(tǒng)計，設計方案對整體造價的影響要在60%以上，更多的問題也是出現在設計階段。因此，要在施工方便、節(jié)約資源、保護環(huán)境的原則下，合理設計斷面布局、經濟設計結構尺寸、提前設計預留預埋、適度設計預制裝配、有效設計防水體系（詳見圖3）。

綜合管廊的綠色建造，綠色施工是保障。我們要在節(jié)約資源、減少污染、保護環(huán)境的原則下，采取積極的基坑開挖方案、快速的結構施工方案、合理的預留預埋方案、安全的近接施工方案（詳見圖4）。

掌握了綜合管廊綠色建造的基本理念，我們從綠色規(guī)劃、綠色設計、綠色施工的三個實現手段入手，詳細分析了實現綠色建造的可能途徑，總結了六大綠色建造技術。

3.1 超前的集約設計技術

在進行綜合管廊的規(guī)劃設計時，要考慮目前及未來要建設的地鐵、地下商業(yè)、地下快速路等其他地下空間的項目，統(tǒng)籌考慮，集約規(guī)劃，統(tǒng)一建設，否則將會帶來規(guī)劃節(jié)點沖突問題、周邊環(huán)境保護難題、施工成本增加難題。目前在很多城市的地下空間項目設計施工出現了很多矛盾，當然也出現了很多成功的案例。

3.2 合理的斷面設計技術

斷面設計反映出設計水平的高低，也是直接影響施工的因素。斷面設計合理，施工起來就非常方便，因此在斷面設計和布局時要掌握以下幾點要求：斷面設計在滿足規(guī)劃預留條件的同時，盡可能地優(yōu)化管線布局，減少斷面尺寸；同一個項目盡量減少斷面設計數量；艙位盡量不采取分幅布置，以免開挖兩次路面；避免外掛小艙的斷面設計，模板和腳手架很難施作，基底處理也非常難做。

3.3 快速的結構施工技術

綜合管廊相對于地鐵等其它地下工程來講，斷面不大、埋深不深，施工難度相對較小，但其是線性工程，動輒幾公里乃至幾十公里，因此如何快速地成本的保質保量地施工完成，是我們應該重點考慮的問題。常規(guī)的支架法現澆技術存在著混凝土外觀質量差、模板腳手架投入多、現場管理難度大等缺點，慢慢地出現了各種各樣的預制拼裝法和滑移模架法。

對于單艙管廊來講，比如中建六局施工的三亞管廊項目，開始采用滿堂紅支架，后采用簡易整體移動模架詳見圖5；對于多艙管廊來講，可以采用整體移動模架式的（如圖6），也可以采取模板臺車式的（如圖7）。經過多個項目實踐證明，大大提高了施工速度，降低了施工成本，也大大改善了混凝土的外觀質量。

3.4 適度的預制裝配技術

目前市場上出現的預制裝配技術主要分為節(jié)段預制裝配、分塊預制裝配、疊合預制裝配、組合預制裝配等形式（如圖8），

而且也在綜合管廊的結構設計時得到了廣泛的應用。但是由于項目本身的規(guī)模不同、斷面設計不同、施工場地的不同，不能簡單地認為某一種預制裝配技術就是萬能的，就是最好的。我們經過大量的實踐證明，每一種預制裝配技術都有其適應性，因此要根據你追求的目的，你想得到的目標，現場的實際情況，采取適合你的預制裝配技術。

一般情況下，單艙和兩艙等斷面不大的管廊采用節(jié)段預制裝配技術，三艙以上的管廊采用分塊預制裝配和疊合預制裝配技術，組合預制裝配也是一種好的技術，但是由于國內對其橫向和縱向之間的連接方式以及增加的中隔墻（板）等因素，目前在國內還沒有實際應用案例。另外在周邊環(huán)境復雜，場地狹小的地方，無法進行大型構件的運輸和吊裝，就無法采用節(jié)段預制裝配技術。

3.5有效的防水施工技術

雖然綜合管廊防水設計設為二級，但是由于其使用年限為100年及將來的運營環(huán)境要求較高，設計院和施工單位在防水設計和施工時都極其重視，因此要考慮氣候條件、水文地質、結構特點、施工方法、使用條件、技經指標六大因素，遵循防排截堵相結合、剛柔相濟、因地制宜、綜合治理四項原則，掌握結構自防水和施工縫、變形縫等接縫防水兩個重點，把控好材料、設計和施工三個環(huán)節(jié)，最終設計出有效、可靠、施工方便的防水方案。但是我們在設計時，在滿足規(guī)范要求的情況下，不能盲目地保守設計或者過度設計，以免造成浪費；另外做好防水設計標準化，盡量避免一個項目多種防水體系，人為地給施工造成困難。

3.6 經濟的基坑支護技術

目前綜合管廊更多的是明挖施工，常見的明挖施工的基坑支護技術主要有：放坡開挖無支護、土釘墻支護、鋼板樁支護，在特殊條件下會用到地連墻支護、樁撐支護、樁錨支護，SMW工法樁、雙排樁、微型鋼管樁支護在管廊里也有應用，但案例較少。具體采用哪種支護型式，要根據地層條件、周邊環(huán)境條件、當地設計施工習慣等因素綜合考慮，但一般情況下基坑設計盡量采用可回收的支護形式(鋼板樁)、盡量采用無泥漿作業(yè)技術。隨著多艙管廊的出現，放坡開挖不一定是最合適的，是否采用放坡開挖要看基坑的寬度、配置設備的要求、土方的價格來綜合選擇。

隨著建設水平的不斷提高，綜合管廊的綠色建造理念將逐步得到大家的認可和重視。從目前的發(fā)展趨勢來看，未來將朝著一體化、快速化、標準化、規(guī)范化、機械化、智能化方向發(fā)展。

4.1三位一體綜合管廊建設新模式將得到建設設計人員的青睞

由于綜合管廊建設的環(huán)境越來越復雜，地下空間開發(fā)的程度越來越高，綜合考慮未來地下空間的規(guī)劃、設計、施工于一體的綜合管廊建設新模式將得到建設設計人員的青睞，而且也出現了越來越多的大型地下空間項目，比如西安幸福林帶地下空間項目，規(guī)劃有綜合管廊、地下停車場、地鐵、快速路、地下商業(yè)等多種業(yè)態(tài)，總建筑面積約120萬平方米。

4.2 快速綠色的施工新技術將得到大面積的推廣應用

縱觀國內管廊建設市場，中建、中鐵等多個大的央企在快速綠色的施工新技術方面投入了大量的精力和財力來開發(fā)新的技術，而且也取得了顯著的社會效益和經濟效益。目前對于多艙管廊來講，推薦使用整體滑移體系現澆施工技術、多艙組合預制拼裝技術和疊合裝配技術。

4.3 管廊標準化要求越來越迫切

綜合管廊的快速綠色施工離不開管廊的設計標準化，特別是多艙管廊的斷面設計、整體預制、特殊節(jié)點的施工迫切需要設計標準化，以便真正地做到綠色建造。

4.4 管廊設計施工規(guī)范化

目前已經頒布實施的國標《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838只是一個綱領性文件，具體的實施細則需要相關的行業(yè)標準、地方標準、協(xié)會標準等來補充和完善。目前國標《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術規(guī)范》正在報批；CECS標準《城市綜合管廊運營管理標準》、《綜合管廊管線工程技術規(guī)程》即將召開審查會；《城市綜合管廊施工及驗收規(guī)程》、《城市綜合管廊工程防水材料應用技術規(guī)程》等CECS標準正在編制；一批地方標準也都在制訂過程中。相信3-5年內城市綜合管廊的所需要的設計和施工標準都將編制完成并頒布實施。

4.5 機械化施工設備將得到迅猛發(fā)展

隨著管廊項目規(guī)模的不斷增大，出現了越來越多的新型管廊施工機械，如代替大型吊車的雙向自行走桁架吊裝系統(tǒng)，解決預制構件拼裝精度問題的預制箱涵運轉安裝一體化駱駝車，集開挖支護、構件拼裝和基坑回填于一體的移動護盾管廊建造機，在很大程度上都可以減輕工人的勞動強度，降低施工技術難度。

4.6 BIM技術將在綜合管廊綠色建造中發(fā)揮越來越重要的作用

BIM技術在綜合管廊里的應用剛剛開始，但由于其大多數項目都是PPP項目，可以有極大的可能建立規(guī)劃設計、施工、管線安全和運營管理的BIM統(tǒng)一管控平臺，為綜合管廊的綠色建造提供現代化的實現手段。

綜合管廊的建設正如火如荼，但是我們不能為了建設而建設，要采用綠色規(guī)劃、綠色設計、綠色施工三個手段，充分考慮各個城市的實際情況，遵循科學發(fā)展觀，真正做到綜合管廊的綠色建造，把我們的綜合管廊建設好。