广东地下综合管廊关键建造技术及建设经验

横琴地下综合管廊建设经验与探讨李修岩总工程师深圳中冶管廊建设投资有限公司—

2016.10

—目录引言1横琴综合管廊关键建造技术3横琴综合管廊简介2综合管廊建设经验与体会4几点思考5一、引言城市综合管廊是通过将电力、通讯、给水、热水、制冷、中水、燃气、垃圾真空管等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间而形成的一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施，它解决了城市发展过程中各类管线的维修、扩容造成的“拉链路”和空中“蜘蛛网”的问题，对提升城市总体形象，创造城市和谐生态环境起到了积极推动作用。综合管廊的建设已成为21世纪城市现代化建设的热点和衡量城市建设现代化水平的标志之一。根据国务院《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》、住建部下发了《关于开展中央财政支持地下综合管廊试点工作的通知》，当前和今后几十年甚至更长的时间里，城市综合管廊建设已经上升为国家城市建设的“第三战略”。全国各大中城市积极响应党中央、国务院的重大部署，城市综合管廊建设一跃成为当前拉动国民经济增长的重要引擎。二、横琴综合管廊简介横琴新区综合管廊是横琴市政基础设施BT项目的组成部分，全长33.4km，电力管廊10km，布置成“日”字型，覆盖全岛“三片、十区”，由中国中冶投资建设，中国二十冶施工总承包，建安投资约22亿元人民币。综合管廊分为一舱式、两舱式和三舱式3种，其中一舱式综合管廊7.6km，两舱式综合管廊19.2km，三舱式综合管廊6.6km；电力管廊均为一舱式，共10km。横琴新区综合管廊是目前国内一次性建设长度最长、一次性投资最大、体系最完整、纳入管线最多的综合管廊。1、简介综合管廊分别在环岛北路、中心北路、中心南路各有控制中心1座。单舱双舱三舱电力管廊电力管廊控制中心三舱式一舱式两舱式横琴综合管廊设计标准高、规划超前，是横琴新区“绿色市政”建设理念的直观体现。管廊内布置有给水、电力（220KV电缆）、通信、冷凝水、有限电视等管线，并预留了中水、垃圾真空管线的布置空间，是当时国内集中市政管线专业最广功能最完善的综合管廊系统。横琴综合管廊同时时配备有计算机网络络、自控、视频监监控和火灾报警四大系统，具有远端监控、监测（温控及有害害气体监测）、自自动排水、通风、、消防等智能化管管理设施，确保管管廊内运行安全，，是目前国内智能化控制较高的管廊。综合管廊配备四大大控制系统每200m设一个功能分区每200m设一个功能分区每200m设一个功能分区2、横琴新区综合管管廊的建设模式：：“BT+EPC””模式由中国冶金科工股股份有限公司（简简称“中国中冶””）委托中国二十十冶集团有限公司司进行投资建设。。建设期3年，回购期5年。项目总投资额额超过160亿元，其中综合管廊投资为22亿元。三、横琴综合管廊廊的关键建造技术术横琴新区综合管廊廊从2010年5月开工建设，至2013年11月19日完成，项目管理理团队凝聚智慧、精心组织，先后攻攻克了深厚淤泥区区域软基处理、过过河段超深基坑支支护、大口径管道道安装、远距离监控控调控技术等诸多技术难题。综合管廊所在场地地多处位于滩涂、、鱼塘区域，场地地土层下普遍存在在有深厚淤泥层，，淤泥平均厚25m，最深在41.2m以上，具高含水率率、高压缩性、大大孔隙比、高灵敏敏度，强度低等特特性，具流变、触触变特征，易导致致路基沉降和失稳稳，是国内地质条件最最差的区域之一。。局部与原有道路重重迭区域内分布有有深5~10m的块石层，给软基基处理带来了许多多麻烦。靠近山体区段需采采取爆破方式进行行施工。1、软土地基处理施施工技术淤泥土层主要物理理力学指标区域物

理

及

力

学

性

质高压固结固结系数十字板剪切强度天然含水率重度天然孔隙比塑性指数液性指数压缩系数压缩模量直剪快剪直剪固快先期固结压力压回弹垂

水

天然

状态饱和

状态内摩擦角凝聚力内摩擦角凝聚力缩指指直平原状重塑灵敏度数数向向avEs

CvCHQaQuStωrrsate0IpILp=100-200kPaCCPcCcCsp=100-200kPa%kN/m3(MPa)-1MPakPakPakPa

102/skpakpa人工回填后现状平原区域58.316.316.41.566231.371.312.1397849.10.4890.0698.611.222.86.82.5中心沟区域67.115.715.81.80224.81.551.651.836.67545.60.5720.0757.68.619.67.52.7周边海漫滩区域64.115.916.01.72425.21.431.511.92.378635.10.5160.0698.522.818.45.83.5横琴原始地形地貌1横琴原始地形地貌2沟壑纵横、星罗棋棋布考虑管廊结构设计标准等级、后期使用管养功能等要求，结合横琴琴的地质情况，按按照综合管廊和市市政道路一同建设设的时序，经设计方案技术论证证和经济效果比选选后，采用吹填形成陆域域后，采用真空联合堆载预压法作为深厚软基的主主要处理方法。场地吹填标高至2.0m，真空联合堆载预压处理深度按照照平均25m进行设计、施工。。1、软土地基处理施施工技术现场吹填形成陆域域采用真空联合堆载载预压进行软基处理膜上砂施工分层填筑土方、碾碾压堆载结束，进入恒恒载期按照横琴新区综合管廊的规划要求，，综合管廊最小开挖深度为-5m，在与排洪洪渠、下穿穿地道等地地下结构交交叉段及下下穿河道段段最大开挖挖深度达到到-13m。根据不同同结构断面面形式，基基坑开挖宽宽度为3m～20m不等。总体体基坑支护护方式根据据不同工况况、不同地地质条件，，可以分为为以下三大大类型：（1）标准段钢钢板桩支护护施工；（2）加深段灌灌注桩支护护施工；；（3）山体段爆爆破开挖施施工。下面通过一一段视频介介绍一下综合管廊深深基坑支护护施工。2、综合管廊廊深基坑支支护技术横琴综合管廊中纳入的最最大口径的的管道是DN1200的给水管，，由于大口径径管道比较较沉重，一一般采用混混凝土支墩墩作为管道道的支架，，混凝土支支墩安装可可分为：（1）混凝土管管道支墩模模块化安装装方法；（（2）管沟内混混凝土管道道支墩快速速安装方法法。3、管道支架架安装技术术模块化安装装法快速安装法由于综合管廊每每隔200米设置一个个卸料口，，大口径管管道安装时时需通过卸卸料口吊运运进入综合合管廊。在卸料口口，利用起重设设备向管沟内输输送管道，为了避免管管道与卸料料口处的混凝土发生碰撞，，同时保护护管道的防防腐层不受受损伤，采用多组多用途途管道运输输安装装置置进行综合管管廊内管道道运输安装装。4、大口径管管道安装技技术管沟卸料口口运输管道道装置图综合管廊内内大口径管管道施工1综合管廊内内大口径管管道施工25、综合管廊廊集中监控控实施技术术横琴新区综综合管廊全全段共33.4公里，为了了方便运行行维护，将将综合管廊廊分为3个区域，各各区域的数数据就近接接入对应的的控制中心心进行分散散存储，各各控制中心心分别管理理10-12公里的区域域。综合管廊分别在环岛北路、中心北路、中心南路各有控制中心1座。1控制中心1#23控制中心合合并5、综合管廊廊集中监控控实施技术术控制中心对管理区域域内的PLC自控设备（（含水泵、、风机、照照明、有害害气体探测测）、视频频监控设备备、消防报报警设备、、紧急电话话、门禁等等进行管理理和控制，，数据汇集集到对应的的控制中心心机房进行行数据存储储和管理，，并预留相相关通讯及及软件数据据对接接口口，便于各各控制中心心之间或与与上一级管管理平台之之间进行数数据对接。。综合管廊监监控系统分分区横琴综合管管廊监控中中心实景6、综合管廊廊消防实施施技术横琴综合管廊建设时，国国家关于综综合管廊的的设计规范范尚未出台台。最终选选定采用密闭减氧灭灭火方式，当综合管管沟内任一一仓防火分分区发生火火灾时，经经控制中心心确认发生生火灾的仓仓内无人员员后，消防防控制中心心关闭该段段防火分区区及相邻两两个防火分分区的排风风机及电动动防火阀，，使着火区区缺氧，加加速灭火，，减少其他他损失，等等确认火灾灾熄灭后，，手动控制制打开相应应分区的相相应风机和和电动防火火阀，排出出剩余烟气气。单个防火分分区示意图图综合管廊的的建设完成成后的成果果展示四、综合管管廊建设经经验与体会会1、规划先行行提前编制综综合管廊专专项规划，，因地制宜的确定入沟沟管线，需明确综合合管廊的走走向和用地地规划。综合管廊专专项规划应应与其他管管线规划、、地下空间间规划等相相互协调、、综合考虑虑！2、规避投资资者融资能能力不足的的风险综合管廊建建设需投入入的资金量量非常大，，单靠投资资者自有资资金来保障障项目建设设可能性非非常小。因因而，投资资者的自有有资本都是是项目投资资中的少部部分，大部分是通通过项目投投资者再融融资来推进进整个项目目建设。因而，为为保障大型型（特大型型）项目的的顺利运作作，投资者者的再融资资能力就成成为项目是是否能如期期建成的关关键，如果果对投资者者的再融资资能力估计计不足，必必然会产生生资金链断断裂的风险险，影响综综合管廊项项目的有力力推广。3、规避地质质条件风险险综合管廊建建设是百年年基业，深深埋地下，，受地质条条件情况影影响很大。。沿海地区建建设综合管管廊经常会会碰到复杂杂的地质条条件，如何何对深厚软软土地基进进行有效处处理、确保保综合管廊廊深基坑施施工安全以以及采取有有效的措施施规避地质质差异变化化造成的综综合管廊节节段不均匀匀沉降或拉拉裂的情况况，是岩土土工程界需需要共同面面对的一大大难题。4、大口径管管线的安装装难度大根据管线安安装和景观观美化的要要求，综合合管廊每隔隔200m左右设置一一个卸料口口，其尺寸寸仅满足入入沟给水、、中水、真真空垃圾等等管道的单单节长度要要求，一般般为3-6m，导致在后后期管道安安装施工时时只能采取取分节入沟沟，沟内拼拼装的方式式。且综合合管廊内空空间有限，，加深段较较多，地面面有起伏坡坡道，大直直径管道的的运输和安安装难度极极大。管廊廊内焊接工工作量大，，施工过程程通风、照照明及监控控设备未安安装到位，，如何确保保准密闭