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摘要:目前我国城市发展迅速,地下轨道交通建设越来越多。为推动轨道交通和综合管廊的协同发展,系统解决马路拉链、交通拥堵等城市发展问题,合理利用有限的城市土地资源,从必要性和可行性方面对轨道交通和综合管廊协同建设进行研究探讨,并给出具体的实施方案。
关键词:地下轨道交通;综合管廊;协同建设;问题研究
引言
近年来,在轨道交通网络延伸和城市综合体建设的带动下,我国城市地下空间开发利用进入大发展时期,地下空间规模日益庞大,功能趋向复杂,在城市发开中扮演着越来越重要的角色。2016年6月21日,我国住房和城乡建设部编制了《城市地下空间开发利用“十三五”规划》,提出到2020年,不低于50%的城市完成地下空间开发利用规划编制和审批工作的具体目标。
地下空间的综合规划利用是城市发展和建设的必由之路,尤其是新建轨道交通地下线路与综合管廊工程在地下空间上的相互协调问题,是城市轨道交通建设的关键技术之一。
1必要性
轨道交通和综合管廊都是体量庞大、复杂繁琐的项目,都具有一次性投资成本高、设计使用年限长的特点,涉及多个政府部门和建设、设计、施工等单位,需要在“多规合一”背景下建立规划衔接、事权划分与行政协调机制,统筹协调多种要素,进行审慎而全面的规划与建设,以便实现城市土地集约开发和空间充分利用。
在轨道交通和综合管廊的线路重合或靠近区域,往往会出现平、立面交叉,两者相互联系却又相互制约。这就需要有关各方互相协调,密切联系,综合考量交通和管线规划,协同打造城市市政主干通道,形成一个有机整体,确保各项工程的质量和进度,统筹提高项目建设的综合效益。
1)从保证决策合理性方面考虑,轨道交通和综合管廊都需要解决燃气管线的布设问题。目前在国内,燃气管线进入综合管廊的安全性还有待考证,常采用分舱独用的形式,而此种形式在经济性方面没有优势,因此很多综合管廊项目不纳入燃气管。在地铁建设和运营阶段,需要控制车站建筑与燃气管线的安全间距,地方政府也出台了相关的管理办法和要求。将轨道交通和综合管廊进行协同规划,可对燃气管是否入廊、入廊形式、与地铁间距等进行综合考虑,使其布设更加合理。
2)从提高施工安全性方面考虑,综合管廊暗挖施工对已有地铁隧道的影响分析表明,两者先后单独施工的安全风险明显增加,施工质量控制难度加大,同期施工将有效解决这一问题。
3)轨道交通和综合管廊协同建设有利于避免重复工作,提高地下空间利用率,减少土地的永久征用和临时占用,缩短工程建设周期,产生巨大的社会效益。
2限制因素
虽然轨道交通和综合管廊协同建设的可行性较高,但仍然存在一些限制因素需要进行充分考虑。
1)轨道交通和综合管廊的协同建设涉及多部门的沟通协调,这是影响项目实施效果的关键性问题。
2)轨道交通是城市地下人防工程,人员流动频繁,对安全性要求较高。轨道交通和综合管廊协同建设时,需充分考察中高压燃气管入廊问题以及污水管内产生爆炸性气体的可能性。
3)由于入廊市政管线,尤其是重力流管道的要求,综合管廊的局部线路走向和竖向标高需进行调整,会影响到综合管廊和轨道交通的相对位置关系、能否共用结构构件等,在综合管廊受轨道交通限制而无法满足管线要求或入廊成本过高时,甚至会导致管线无法入廊。
4)目前,轨道交通和综合管廊的设计与施工采用不同的规范、规程,技术要求也不尽相同,因此设计与施工人员在具体操作时,对于无法统一的地方,需要将两者进行协调、平衡,确保各项工程的规划与建设方案和谐统一。
3关键技术研究
3.1轨道交通区间与综合管廊施工协调
轨道交通是线性构筑物,主要解决城市发展主轴交通供需矛盾,选线多集中在城市中心的主干路上,而这些主干路也正是综合管廊优先布置的路段。因此,轨道交通地下线路区间隧道与综合管廊会产生平行或交叉。当该情况产生时,应做到统筹规划、同步设计,有效安排和衔接施工顺序及注意事项。若管廊先于轨道交通建设,应预留地铁建设条件。轨道交通在后期建设施工过程中,要严格遵守轨道交通施工建设的安全距离要求,保证控制保护区范围的同时,可根据结构等专业工作人员的论证,在特别保护区的基础上适当增加轨道交通和管廊间的安全距离。在轨道交通、管廊建设顺序不定的情况下,建议二者同步建设,以减少管廊对轨道交通地下线路建设施工的影响。
3.2轨道交通车站与综合管廊施工协调
轨道交通车站与综合管廊施工协调难度较地铁区间大,一方面是轨道交通车站在竖向上占据较大跨度的地下空间;另一方面是轨道交通车站结构复杂,各部分对施工建设的安全距离要求有所不同。且轨道交通车站也存在管廊先于轨道交通建设以及地铁、管廊建设顺序不定的两种情况。从工程角度来看,施工进度的不同会对地铁施工的难度和施工标准产生影响。
轨道交通车站(指一般车站非换乘车站)一般为地下两层,多在道路中央布置,施工方式多为明挖,车站顶板埋深多在3-3.5m。综合管廊一般埋深在2.5m左右。结合轨道交通施工建设的安全距离分析要求,轨道交通车站的特殊保护距离在3-5m,结合地质、天气等情况,建议地铁主体结构与综合管廊施工安全距离为5m,车站附属结构与综合管廊施工安全距离可放宽至3m。在地铁、管廊建设顺序不定的情况下,建议二者同步建设,以减少管廊对轨道交通建设施工的影响。
3.3组织管理
由于牵涉甚广,主管部门应在决策阶段便理顺有关各方的职责权能,从政府部门、建设单位,到勘察、设计、施工、监理等单位,再到使用阶段的权属和运营等单位,应建立完善的组织结构和管理机制,提高沟通效率,实现有关各方利益共享,风险共担,避免“两不管”、“管理真空”现象发生。
建议采用EPC(设计采购施工总承包)或EPCO(设计采购施工运营总承包)模式,充分发挥工程总承包单位的资源整合和组织协调能力,以便不同分项工程的统一管理,避免各分项工程及其设计与施工的完全分离导致成本增加,以及不协调而影响建设进度等,实现轨道交通和综合管廊协同建设的高效管理,提高项目综合效益。
由于项目规模巨大,总承包单位可将轨道交通和综合管廊项目分成多个设计、施工标段,并分包给不同的设计、施工单位。总承包单位作为主要管理方和重要参与方,需指导有关各方将规划等部门的要求与意见转换成实际的设计与施工方案,对安全管理和工程质量总负责,合理控制项目总投资和总承包方本身的成本,并平衡好2个分项工程的进度情况。
结语
轨道交通与城市综合管廊的统筹协调不仅有利于城市地下空间的有效利用,并且能解决现实中存在的道路反复开挖、管线事故频发等问题。本文的重点内容在于轨道交通和综合管廊的协同规划方案,而对具体的设计方法和施工工艺等论述相对较少,尚需在后续做进一步研究,以便为项目建设和国家标准、规范的制定提供更加充分的参考。
参考文献:
[1]中国城市规划设计研究院.包头市城市轨道交通建设规划(2016—2022年)[Z].北京:中国城市规划设计研究院,2016.
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