廖全
佛山轨道交通设计研究院有限公司 广东佛山 528000
摘要：轨道交通和城市综合管廊均属于城市地下空间开发利用，合理利用开发是解决城市日益严重的土地紧缺、环境恶化、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题，实现城市可持续性发展的重要战略举措。本文以南宁市轨道交通5号线与壮锦大道及明秀路综合管廊合建项目为例，详细研究综合管廊与轨道交通共建设计相关问题，分别从轨道交通路由与综合管廊路由规划、施工工法的选取、合建形式选择、消防人员疏散等方面进行分析总结，总结归纳前置条件与设计工作方法，为相关设计实践提供一种设计思路与模式。
关键词：城市轨道交通；综合管廊；地下空间开发；BIM；
一、研究背景
轨道交通是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。随着我国城镇化水平的不断提高，城市人口规模不断上升，城市轨道交通成为发展城市公共交通，缓解城市内部大量人口的首选交通解决方案。
综合管廊是21世纪新型城市市政基础设施建设现代化的重要标志之一，城市轨道交通与市政地下综合管廊建设都属于重大市政地下工程[1]，均属于城市地下空间开发利用，前者主要解决“人通行”空间问题，后者主要解决“物占位”空间问题。而地下空间是城市重要的空间资源，合理利用开发是解决城市日益严重的土地紧缺、环境恶化、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题，建设地下综合管廊对推进新型城镇化、补齐城市基础设施短板,实现城市发展方式转变[2]，实现城市可持续性发展的重要战略举措。
本文基于南宁市轨道交通5号线与壮锦大道及明秀路综合管廊合建项目为例，详细研究综合管廊与轨道交通共建设计相关问题，分别从轨道交通路由与综合管廊路由规划、施工工法的选取、合建形式选择、消防人员疏散等方面进行分析总结，为相关设计实践提供一种设计思路与模式。
二、案例简介
壮锦大道综合管廊工程位于壮锦大道，南起国凯大道，北至江南大道，长6.32Km。明秀路综合管廊工程位于明秀路，南起江北大道，北至邕武路长8.021Km。基本位于道路侧分带下方，局部占用非机动车道，综合管廊路由与5号线交叉范围采用明挖工法与地铁合建，其余范围综合管廊采用采用外径6米盾构断面。
三、主要研究内容
3.1综合管廊的平面线路
结合壮锦大道周边的主要控制因素，本工程综合管廊主要对比以下四个方案：1、中央分隔带明挖方案；2、侧分带明挖方案；3、明挖与盾构结合方案；4、全盾构方案；
经综合比选，线路方案一、方案二明挖拆迁、交通影响较大，可实施性较差；线路方案三拆迁量少、交通疏解影响较小、管线迁改量少、绿化迁移小。线路方案四可利用5号线现有的全部区间盾构机械及管片设施，采用同种机械和相同规格的预制构件来施工，使工程造价显著降低。此外，盾构区间可以埋设较深，可在竖向避开5号线车站及出入口。符合管廊规划，可实施性强，方案拆迁面积较少，交通疏解量较少，管线迁改量较少，绿化迁移量较少；对社会影响最小的方案较适应。
3.2综合管廊断面比选
根据入廊管线的种类、规格、数量、运输、安装、维护要求和管廊内预留空间、施工方法等，确定管廊分舱、断面形式及控制尺寸。考虑进行四个方案进行比选：
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图8：综合管廊断面对比图
经综合比选，断面方案四(盾构直径5.4m)符合管廊规划，可实施性强，可利用5号线现有的全部区间盾构机械及管片设施，具有管线容量大,集中易管理,管线改造对周围影响小等优点[3]，对社会影响最小，是最佳的实施方案。且盾构区间可以埋设较深，可在竖向避开5号线车站及出入口。此方案将给水管、电力管线、通讯管线全部入廊，市政管线的维护仅需要对排水、燃气管进行维护，减轻了市政直埋管线的维护压力。因此，推荐断面方案四作为综合管廊标准段的建设断面。
四、合建方案重、难点
4.1合建节点分析
本项目考虑南宁地铁5号线与沿线综合管廊实施统一规划,统一设计,统一建设和管理[4]。减少工程投资、降低社会影响、减少后期建设对沿线地铁运营的影响。根据轨道交通及综合管廊的竖向标高及空间位置关系，合建节点主要分类如下：
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图9：合建节点汇总表
4.1.1.那洪站合建节点
综合管廊起点位于地铁5号线那洪站附近。管廊路径经过车站附属无法避开，且覆土难以满足要求时，需采取压缩截面高度，加宽截面以满足管线通过时的间距要求，可采取与5号线附属结构合建的形式通过（结构脱开，不共板，有利于防水层施工），覆土厚满足道路基层最小厚度。
4.1.2.那洪立交站合建节点
综合管廊那洪立交站范围内的市政道路立交隧道及轨道4号线盾构区间构筑物中间穿过，管廊与立交隧道一次性实施建设，4号线区间最后实施。根据5号线三个附属标高及覆土厚度，可采取上跨或下穿5号线附属的措施通过，5号线那洪立交站三个与管廊交叉的出入口均采用暗挖的方式，合建时应修改5号线附属的施工工法，且应协调立交隧道以及4号线区间的施工工期，协调车行隧道基坑支护结构，加深合建段基坑支护深度。
4.1.3.金凯路站合建节点
金凯路站为充分利用地铁已实施的交通疏解、管线迁改及地铁已施工部分的围护结构，考虑综合管廊工作井与出入口合建，合建方案如下图，该方案可减少管线二次迁改及二次交通疏解，避免道路反复开挖。同时可以避免管廊后期在地铁保护区范围进行施工作业，减少对车站主体结构抗浮、防水、振动等不确定的施工因素影响。减少对已运营地铁的安全影响。
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图12：金凯路站合建节点示意图
4.2盾构段综合管廊逃生口设计分析
根据《城市综合管廊工程技术规范》：5.4.4-1条“敷设电力电缆的舱室，逃生口间距不宜大于200m”；5.4.4-4条敷设其他管道的舱室，逃生口间距不宜大于400m；5.4.5条“综合管廊吊装口最大间距不宜超过400m”。
与城市轨道交通共建的综合管廊大多采用盾构法实施，且需下穿沿线地铁车站及区间，综合管廊盾构段埋深较深，若盾构段综合管廊的逃生口间距按200m来设计。综合管廊每间隔200m需施工一个盾构过井，综合管廊盾构段沿线地层以含水量丰富的圆砾层为主，若工作井深度较深，且盾构机需频繁进出洞，则施工风险较大且不经济。
根据《电力工程电缆设计规范》，5.5.7条第1点“非开挖式隧道的安全孔间距可适当增加”，结合明秀路周边现状条件，考虑将逃生、通风口最大间距适当增加，建议参考《城市综合管廊工程技术规范》：5.4.4-4条“敷设其他管道的舱室，逃生口间距不宜大于400m”的要求设置。
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图15：综合管廊标准段逃生口布置图
综合考虑安全疏散及吊装和出线要求来考虑，同时减少综合管廊附属设施对地面景观的影响，整合出地面附属建筑，吊装口、逃生口、通风口尽量合并设置，间距最大可按400m控制基本可行。
4.3合理运用BIM模型分析
适用于与轨道交通共建的管廊断面形式主要为矩形、马蹄形、圆形断面等，由于综合管廊与轨道交通两者竖向标高及空间位置关系不同，管廊断面也会相应变化，如：
4.3.1两舱转三舱断面
管廊与轨道交通平面交叉位置，由于合建节点处综合管廊的高度受限,可采用压缩竖向尺寸，实现两舱变三舱,方便通过障碍。通过运用BIM三维建模，模拟管线在管廊内的空间位置，选取合理断面形式，保障管廊敷设空间及人员检修空间。
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图16：综合管廊三维BIM模型图一
4.3.2矩形转圆形断面
综合管廊盾构段分为上下两舱，而明挖完是分为左右两舱，在两段不同工法的综合管廊直接设置转换工作井（兼盾构井）,将管道分开的同时,也方便工作人员到每个舱进行检修和查看。
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图16：综合管廊三维BIM模型图二
通过BIM三维模型，可以合理设计转换工作井内管线的空间转换。便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。
五、结论
城市轨道交通与综合管廊作为城市建设中的社会公益事业项目，通过轨道交通与综合管廊合建方案研究、城市地下空间的规划与设计理论与实践[5]，可以合理利用城市地下空间资源，是解决城市日益严重的土地紧缺、环境恶化、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题，实现城市可持续性发展的重要战略举措。因此，两者结合同步建设合理开发地下空间，成为当前城市建设新方向。有条件尽量达到同步规划、设计、实施。减少工程投资、降低社会影响、减少后期建设对沿线地铁运营的影响。同时带来良好的经济效益、社会效益和环境效益。
参考文献
[1] 黄晓琳. 城市轨道交通与综合管廊共建方案研究[J]. 城市轨道交通研究, 2018, 21(09):111-114.
[2] 钱七虎, QIAN, Qihu,等. 建设城市地下综合管廊,转变城市发展方式[J]. 隧道建设, 2017.
[3] 鞠宝杰, 王思学. 城市综合管廊应用分析[J]. 商品与质量, 2016, 000(031):260-260.
[4] 李生辉. 我国城市地下综合管廊建设中存在的问题及建议[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(031):709.
[5] 王文卿. 城市地下空间规划与设计[M]. 东南大学出版社, 2000.