张宁，武锐丫
中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176
[摘要] 结合实际工程案例对地下综合管廊与地铁同步建设以及后期预留方案进行分析探讨，方案设计需满足：1）管廊结构满足施工及管线入廊要求，方案可实施性比较强；2）充分利用地下空间，管廊与地铁共建尽量减少占用地上地下资源；3）综合考虑管廊及地铁各自运营维护，避免相互造成不利影响.
[关键词]综合管廊；地铁；地下空间；同步设施
前言
随着城市资源的高度开发，地下空间的利用越来越备受关注。作为新型现代化城市的标志，地铁项目一直都是近年来基础设施建设的热点。为解决地下管线使用混乱，减少对交通出行的影响，国家2015年开始大力推广地下综合管廊的建设。由于管廊规划与地铁规划同时进行，必不可少的存在交集，两者结合设计、同步实施是城市建设者必须研究的难题[1]。本文对正定新区安济路管廊与1号线及远期规划2号线地铁交叉建设的实际案例进行介绍，为其他工程案例提供参考。
1．综合管廊与地铁共建必要性分析
正定新区综合管廊以及地铁均属于石家庄市城市规划建设的一部分，其中管廊为石家庄管廊试点建设核心部分，由正定新区PPP管廊公司建设及维护运营，地铁为石家庄市地铁公司建设及维护运营。随着国家大力提倡开发地下空间，建设智慧性城市要求，石家庄管廊规划、地铁规划先后编制完成。在后期建设中必然存在交叉，地下综合管廊与地铁建设方案中，二者需统筹规划、同步建设。这样不仅能减少路面反复开挖、管线事故频发等问题，而且有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、增强城市地下空间利用效率、促进城市集约高效和转型发展，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量。但两者共建方案设计过程中需要充分考虑以下问题：
1)管廊结构的可实施性。根据GB50838—2015《城市综合管廊工程技术规范》8.1.3规定: 综合管廊工程的结构设计使用年限应该按照建筑物的合理使用年限确定，不宜低于100年。地铁地下结构设计使用年限也是100 年，两者的安全等级、裂缝控制标准一致，综合管廊的抗震、防水等要求低于地铁结构，且人员通行频率管廊低于地铁，因此设计时尽量综合管廊躲避地铁结构。但需要考虑管廊结构后期的可实施性，避免异形结构的出现，降低施工难度。同时结构过于复杂会导致造价的大幅度提高，可能造成工程经济上不可执行。
2)减少占用地上地下空间资源。考虑后期开发利用，在满足综合管廊、地铁地下空间使用要求的同时，还需满足后期商业开发、未进入管廊管线地下空间的使用要求。同时地上景观均有统一规划设计，应尽量减少出地面通风口、人员出入口等出地面设施。
3)避免后期运维管理的相互影响。地下综合管廊与地铁的建设运维可能不是一家单位。正定新区为例，综合管廊为PPP管廊公司运维管理，而地铁为石家庄地铁公司运维管理。若管廊与地铁有太多的关联性，一是导致工程工作界面划分不清，给后续工程结算、管理带来诸多麻烦；二是关联太多会引起后期运维管理责任不明。
2．工程设计方案介绍
正定新区安济路综合管廊为三舱主干管廊，东西长约4.2km，入廊管线有热力管线、给水管线、中水管线、燃气管线、电力管线、电讯管线，为三舱综合管廊结构，舱室名称如下：讯电舱+水热舱+天然气舱，先后与五座规划地铁站，一座同步实施的地铁换乘站交叉。本文对安济路与同步实施的地铁换乘站交叉方案进行探讨，交叉范围内安济路管廊与新城大街三舱管廊交叉。新城大街管廊舱室名称为讯电舱+水热舱+天然气舱，两者均为主干管廊。
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图1 安济路管廊标准断面
规划天元湖地铁站南北向长274米，东西向长197米，主要由主体结构、1号风亭、2号风亭、3号风亭、4号风亭、A出入口、B出入口、C出入口、D出入口、E出入口、F出入口等部分组成，其中已经实施为沿一号线地铁南北方向的主体结构、以及对应附属1号风亭、2号风亭、A出入口、B出入口、C出入口、D出入口。沿安济路东西方向结构以及3号风亭、4号风亭、E出入口、F出入口为远期规划建设，属于远期规划二号线建设范围。实施过程中，近期工程对远期工程做预留接口。
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图2 天元湖地铁站平面布置图
本地铁站共分三层结构，其中第一层为进站厅位置，分两期建设，近期只实施一号线范围内进站。第二层为一号线的站台层，第三层为远期规划二号线的站台层。整个地铁站结构埋深约25.6米。
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图3 天元湖地铁站道路下布置图
以下对安济路管廊与天元湖地铁站交叉设计方案进行分析介绍。
2.1管廊与地铁交叉平面设计
正定新区一号地铁站天元湖地铁站与安济路管廊交叉。天元湖地铁站为正在建设南北向一号线与远期规划东西向二号线地铁的换乘站，因为设计时未考虑管廊建设整个地铁站体只有3m覆土。交叉口管廊为同步设计的安济路管廊和新城大街管廊交叉节点，两条管廊均为主干管廊，入廊管线管径较大，要求较高。
地铁与管廊平面交叉时需要注意的问题有：1）本工程管廊和地铁均采用明挖形式施工，支护采用灌注桩+内支撑。因一号线地铁站主体结构先行施工，因此管廊施工时应考虑两者之间的安全距离，避免因土方开挖造成地铁结构变形。本次地铁站与管廊平面最小净距9.14m，满足设计要求。2）做好规划二号地铁线的预留。本次施工南北向一号线地铁站为地下一层、地下二层，换乘站位置第三层为规划东西向二号线的预留。因二号线采用暗挖加盾构施工，故管廊在与地铁站交叉位置向外绕，满足后期盾构接收井的要求。3）满足管线安装的要求。安济路管廊入廊管线管径较大，尤其有两根DN1000热力管线，因此管廊平面位置布置时角度必须满足管线设计要求，尽量采用90°拐弯绕行，减少钝角、避免锐角结构。4）满足综合管廊功能性能的要求。为满足后期运维要求，综合管廊设置通风口、人员出入口、投料口等设施，且消防区间也有具体的长度要求。考虑到地铁预留，本工程延安济路管廊方向通风区间间距374m。为保证消防区间间距要求，在讯电舱通风区间中间位置设置带开洞的防火隔墙。同时在区间范围内不超过200m距离设置人员逃生口。
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图4 道路与管廊交叉节点平面图
2.2 管廊与地铁交叉纵向设计
地铁范围内，管廊主要与天元湖地铁站附属结构2号风亭、B出入口、4号风亭、C出入口、南北向地铁主体结构交叉，需要考虑新城大街管廊与规划二号地铁线纵向间距的预留。管廊、地铁后期运营及产权分别属不同部门，两工程界面需要划分明确。地铁顶部覆土较小，只有3m左右，为保证管廊正常通行本次设计方案管廊从地铁附属下方穿过，两者净距500mm。纵向需考虑沿安济路方向规划二号线的空间预留，本次设计管廊与规划地铁线之间净距1.5m。管廊与地铁附属2号风亭、B出入口、4号风亭位置埋深约17m。安济路管廊与新城大街管廊交叉节点位置埋深最深，约24m。
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图5 管廊与地铁交叉立体效果图
2.3 特殊节点的设计
1）下沉节点的设计
管廊结构除满足抗震抗浮要求[2]，还应满足管线安装要求。本次入廊管线主要有：两根热力管线、给水管线、中水管线、燃气管线、电力电缆以及电信电缆。电力电缆拐弯半径为1.5倍电缆直径，管廊内部空间需满足电力拐弯及人员通行的要求。入廊的压力管线，尤其是高温高压的热力管线对线路设计要求较高。为方便后期管理，节省管廊内部空间，本次热力管线采用竖直方向上下布置形式，钢结构固定支架、滑动支架。热力管道管径大，输送介质为130℃/70℃的热水，设计压力为1.6MPa。因纵向推力较大，采用水平轴向型波纹补偿器或套筒补偿器来吸收轴向热位移[3]。在管廊下沉躲避地铁结构位置，考虑自然补偿，热力管线采用垂直下沉的形式，管廊结构做如下图的调整。
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图6 管廊躲避地铁结构处竖向设计
2）安济路与新城大街管廊交叉节点的设计
因地铁范围内管廊交叉较为复杂，为保证安济路管廊主管道与新城大街管廊主管道互不影响，交叉位置采用双层管廊结构，其中安济路管廊位于下方，新城大街管廊位于上方，入廊管线采用联络管联通。
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图7 管廊交叉节点与地铁站交叉节点纵向设计
3．结束语
本次工程方案设计、后期施工时间较久，为保证后期其他类似工程能够顺利开展，提出以下建议：
1）为了保证此类工程顺利开展，建议管廊与地铁共建工程由强力部门牵头。这样可减少协调上的难题，便于后期工程的开展；
2）设计方案上尽量优化空间，减少工程拆迁量、管线迁改量等带来的额外费用；
3）管廊结构需要满足管线入廊、地铁安全运营要求。
参考文献：[1]林永清,结合地铁建设同步实施地下综合管廊的研究；城市轨道交通研究，2018年第10期；
[2]刘力，随地铁建设综合管廊的设计探；特种结构，2019年6月第36卷第3期；
[3]卢迪、柳颖，穿河隧道热力舱热水管道设计要点分析；暖通空调，2020年第50卷第11期；
作者简介：张宁（1986-），男，安徽省宿州市人，硕士，主要从事工程设计工作；