綜合管溝又稱(chēng)共同溝或市政綜合管廊，具有統(tǒng)一建設(shè)、節(jié)約空間的優(yōu)勢(shì)。珠海橫琴開(kāi)發(fā)區(qū)綜合管溝，全長(zhǎng)20.9千米，投資17億元，地處填海軟弱土層，設(shè)計(jì)施工難度大，是我國(guó)現(xiàn)代化大型綜合管溝的典型工程。該綜合管溝采用矩形三倉(cāng)斷面，納入給水管、中水管、220千伏高壓電纜、供熱管、垃圾真空管、弱電線纜。其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有較大的參考價(jià)值。

 

珠海橫琴開(kāi)發(fā)區(qū)綜合管溝設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

                                   趙忠富  張勇   馮偉
                           ( 中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院）

1 工程概況
  珠海市某開(kāi)發(fā)區(qū)共規(guī)劃了32km的綜合管溝，近期實(shí)施綜合管溝長(zhǎng)20.9km，橫斷面尺寸(4.75~8.1)m×3.2m，分別布置在5條城市主干道綠化帶下，工程場(chǎng)地為填海地，地基為軟土地基�？偢潘阃顿Y17億元。

2 管溝斷面方案選擇和斷面尺寸設(shè)計(jì)

2.1 管溝斷面方案選擇

  本開(kāi)發(fā)區(qū)綜合管溝橫斷面采用矩形斷面形式，由于本工程管道倉(cāng)中布置的管道較多，有給水管、中水管、供熱管、垃圾真空管、弱電線纜，如把它們都布置在1個(gè)管道倉(cāng)中或者分成2個(gè)倉(cāng)布置，綜合管溝鋼筋混凝土墻壁和底板厚度相差較大，從而導(dǎo)致綜合管溝投資(特別是土建投資)也相差較大，為了選擇經(jīng)濟(jì)合理方案，設(shè)計(jì)中對(duì)其中一段綜合管溝管道倉(cāng)分別按2個(gè)倉(cāng)和1個(gè)倉(cāng)進(jìn)行布置，見(jiàn)圖1和圖2，對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，見(jiàn)表1。通過(guò)上述比較可知，方案一投資省且管理也較方便，經(jīng)過(guò)綜合分析選擇方案一作為一條主干道綜合管溝實(shí)施方案。再加上電力倉(cāng)，綜合管溝最終采用3個(gè)倉(cāng)方案。

2.2 管溝斷面尺寸設(shè)計(jì)

  本工程經(jīng)過(guò)計(jì)算綜合管溝高度為3.2m,為了便于管溝頂上穿越管線，管溝頂覆土采用2m。管道倉(cāng)主要通道寬度采用1~1.4m,次要通道寬度采用0.8m，電力倉(cāng)通道采用1m，管道距墻0.5m，綜合考慮通道寬度、管道、電纜支架寬度和其離墻距離，電力倉(cāng)寬度為2.1m,管道倉(cāng)寬度為2.1~3.6m。

3 平面和縱斷面設(shè)計(jì)

  綜合管溝轉(zhuǎn)折、截面變寬時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足各類(lèi)管線的轉(zhuǎn)彎半徑，電力倉(cāng)轉(zhuǎn)彎最小半徑1.5m，管溝轉(zhuǎn)彎不宜采用圓弧形，應(yīng)盡量采用≧165°的鈍角。綜合管溝縱斷面基本與所在道路的縱斷面一致，同時(shí)考慮管溝排水需要，最小縱坡為0.3%，最大縱坡為20%，綜合管溝橫向坡度為2%。

4 綜合管溝各類(lèi)孔口設(shè)計(jì)

  為了便于綜合管溝內(nèi)設(shè)施的安裝及檢修，綜合管溝主要通道寬度不應(yīng)小于1m，次要通道寬度不應(yīng)小于0.8m。DN≧800的管道，其一側(cè)的主要通道宜按DN+400mm考慮寬度。DN≧800的管道上安裝閥門(mén)時(shí)，為了便于閥門(mén)的安裝、檢修，建議盡量考慮附近綜合管溝的投料口設(shè)于閥門(mén)正上方，否則宜單獨(dú)設(shè)閥門(mén)檢修孔。

(1)通風(fēng)口。防火分區(qū)長(zhǎng)度為200m，每個(gè)分區(qū)管倉(cāng)兩端各設(shè)一個(gè)機(jī)械排風(fēng)口(兼排煙口)，采用預(yù)埋≌730mm風(fēng)管，風(fēng)管頂設(shè)高溫雙速風(fēng)機(jī);在每個(gè)分區(qū)中部設(shè)自然通風(fēng)口，中部的投料口四周設(shè)百葉兼作自然通風(fēng)口。

(2)人孔和投料口每隔200m設(shè)一個(gè)投料口,便于設(shè)備、管道的進(jìn)出，在DN≧800的閥門(mén)處上方設(shè)投料口，投料口兼作人孔和自然通風(fēng)口，設(shè)鋼直爬梯，電力倉(cāng)投料孔平面尺寸4m×1m，管道倉(cāng)投料孔平面尺寸4m×1.6m，在設(shè)投料口處的綜合管溝局部放寬1m。

(3)出線口。每隔200m設(shè)一個(gè)出線口，在設(shè)出線口處的綜合管溝局部放寬1m，管溝頂局部加高1m。

(4)人員檢修口。本工程綜合管溝較長(zhǎng)，在每條路上的綜合管溝兩端各設(shè)一個(gè)方便檢修和維護(hù)人員行走的檢修口，設(shè)1.2m寬鋼筋混凝土斜爬梯。每隔800m設(shè)一個(gè)人員區(qū)段檢修口，區(qū)段檢修口為綜合管溝檢修提供區(qū)域控制平臺(tái)，方便巡檢人員通過(guò)門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)出綜合管廊。區(qū)段檢修口分上、下層，上層為控制平臺(tái)，層高2.1m，下層為綜合管溝，可通過(guò)平臺(tái)直接進(jìn)入綜合管溝�？刂破脚_(tái)上可設(shè)置區(qū)段照明配電箱、檢修動(dòng)力配電箱、排水泵控制箱、通風(fēng)機(jī)控制箱及區(qū)段火災(zāi)報(bào)警控制器。

5 綜合管溝通風(fēng)設(shè)計(jì)綜合管溝采用自然通風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)(兼排煙系統(tǒng))相結(jié)合的通風(fēng)方式，保證余熱能及時(shí)排出并為檢修人員提供適量的新鮮空氣，控制溝內(nèi)溫度不超過(guò)40℃、氧氣含量不低于19%。每個(gè)防火分區(qū)設(shè)一個(gè)自然進(jìn)風(fēng)口和兩個(gè)機(jī)械排風(fēng)口。機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行排煙。綜合管溝根據(jù)每小時(shí)換氣2次計(jì)算排風(fēng)量作為設(shè)計(jì)排風(fēng)量。綜合管溝風(fēng)速取1.5m/s，進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速取5.0m/s以下，溝內(nèi)溫度控制不超過(guò)40℃。

6 綜合管溝監(jiān)控設(shè)計(jì)              

  綜合管溝設(shè)監(jiān)視系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)置氧氣、溫度、濕度、甲烷等監(jiān)測(cè)儀表。本工程設(shè)監(jiān)控中心2座，每座建筑面積500m2。

7 綜合管溝消防設(shè)計(jì)

  防火分區(qū)對(duì)于控制火災(zāi)的蔓延具有十分重要的意義。根據(jù)5建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范6(GB50016-2006)的規(guī)定地下或半地下建筑物防火分區(qū)的建筑面積不應(yīng)大于500m2。同時(shí)根據(jù)已建成綜合管溝的經(jīng)驗(yàn)，綜合管溝中平常無(wú)人，可按構(gòu)筑物考慮，同時(shí)電力倉(cāng)設(shè)計(jì)了水噴霧滅火系統(tǒng)，防火分區(qū)建筑面積可考慮不大于1000m2。同時(shí)根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50217-2007)電纜隧道安全距離不大于200m的規(guī)定，故確定綜合管溝防火分區(qū)距離為200m，防火分區(qū)建筑面積考慮不大于1000m2。采用防火墻分隔,隔墻上設(shè)甲級(jí)防火門(mén)。綜合管溝電力倉(cāng)采用水噴霧滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)并配滅火器;管道倉(cāng)設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)并配滅火器。滅火器采用4kg手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，每隔50m設(shè)2具。

   本工程綜合管溝較長(zhǎng)，共設(shè)2座水噴霧消防泵房(1#和2#)和2座監(jiān)控中心，每座消防泵房最大服務(wù)半徑6km。1#、2#消防泵房分別和監(jiān)控中心合建。電力倉(cāng)水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度13L/(min·m2)，持續(xù)噴霧時(shí)間0.4h，噴頭最小壓力0.35MPa，噴頭采用離心式水霧噴頭，噴頭流量80L/min，每個(gè)水噴霧系統(tǒng)分組流量147L/s，分組長(zhǎng)度50m，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)5組。同一時(shí)間按一處著火考慮，同一時(shí)間每1個(gè)防火分區(qū)2組水噴霧系統(tǒng)同時(shí)動(dòng)作，每組設(shè)2排配水支管，噴頭間距2m，共交叉布置50個(gè)噴頭。

  1#和2#消防泵房各設(shè)消防主泵4臺(tái)，3用1備，單臺(tái)水泵Q=49L/s，H=140m，N=160kW,各配設(shè)穩(wěn)壓氣壓水罐1套，穩(wěn)壓泵2臺(tái)，1用1備,單臺(tái)水泵Q=16m3/h，H=80m，N=8kW，氣壓水罐總?cè)莘e2.84m3，調(diào)節(jié)容積0.54m3。消房泵房設(shè)消防水池1座，容積211m3。

8 綜合管溝防水和排水設(shè)計(jì)

8.1 綜合管溝防水設(shè)計(jì)

  參觀已運(yùn)行的綜合管溝發(fā)現(xiàn)很多綜合管溝存在漏水和滲水現(xiàn)象，分析原因主要是防水未做好，因此本工程在施工圖設(shè)計(jì)階段特別重視防水處理，將防水等級(jí)提高為一級(jí)，對(duì)綜合管溝內(nèi)外墻壁進(jìn)行防水處理，并對(duì)外墻轉(zhuǎn)角等關(guān)鍵部位進(jìn)行加強(qiáng)處理。由于本工程場(chǎng)地屬于填海地，外壁防水卷材采用了抗氯離子滲透和耐鹽堿腐蝕的改性材料，可選擇聚乙烯高分子防水卷材。為了防止在溝槽回填過(guò)程中對(duì)外防水材料的破壞，防水卷材外宜增設(shè)起保護(hù)作用的磚墻或其他材料。另外綜合管溝沉降縫也是特別容易漏水和滲水的部位，根據(jù)其他工程經(jīng)驗(yàn)填海地土壤中貝殼類(lèi)對(duì)構(gòu)筑物沉降縫嵌縫材料具有破壞作用，嵌縫材料建議選擇能防止微生物吸附或貝殼類(lèi)物質(zhì)破壞的材料，可選擇聚硫氨酯密封膠。綜合管溝的防水等級(jí)確定為一級(jí)。除提高結(jié)構(gòu)自防水性能，同時(shí)采取內(nèi)外防水措施。綜合管溝采用C30混凝土，抗?jié)B等級(jí)取S6，內(nèi)壁采用1.5mm厚水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，外壁采用1.5mm厚聚合物水泥漿粘結(jié)層+3mm厚RSA-821耐鹽堿性聚合物改性瀝青防水卷材，外墻轉(zhuǎn)角處1m范圍內(nèi)增設(shè)一層防水卷材，外砌240mm厚磚墻對(duì)所有防水卷材進(jìn)行保護(hù)。

8.2 綜合管溝排水設(shè)計(jì)

  綜合管溝內(nèi)設(shè)排水溝和集水坑，主要考慮收集和排除結(jié)構(gòu)滲漏水(按每天2L/m2計(jì)算)和管道檢修時(shí)的排水等。在溝的一側(cè)設(shè)0.2m×0.1m的排水溝,排水溝的坡度與綜合管溝的坡度一致，按0.3%考慮。每隔200m設(shè)一個(gè)2m×1.5m×1.5m集水坑，坑內(nèi)設(shè)2臺(tái)潛污泵，單泵流量30m3/h，揚(yáng)程10m。

9 綜合管溝內(nèi)給水管管材選擇

  由于綜合管溝內(nèi)的給水管均是架空敷設(shè)且轉(zhuǎn)彎較多，為了避免設(shè)置彎頭、三通等管件的支墩，同時(shí)便于轉(zhuǎn)彎時(shí)安裝管道，綜合管溝內(nèi)的給水管不推薦采用承插式球墨鑄鐵管，DN≧300的給水管宜選擇施工方便的鋼管，DN<300的給水管可選擇PE給水管。

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