陳艷平，王 華，張 云

（1.廣東省建筑設(shè)計研究院，廣東 廣州 516211；2.廣州市公用事業(yè)規(guī)劃設(shè)計院，廣東 廣州 510663）

0 引言

自2015年以來，綜合管廊建設(shè)在國內(nèi)各城市全面蓬勃開展。為適應建設(shè)需要，在規(guī)范[2]的基礎(chǔ)上修編出版了新的綜合管廊規(guī)范[1]。由于綜合管廊的獨特性，在我國大規(guī)模建設(shè)起步較晚，相關(guān)的投資、建設(shè)、運營、維護管理方面經(jīng)驗積累較少，而且綜合管廊建設(shè)涉及部門多、專業(yè)范圍廣，規(guī)范尚存在規(guī)定不夠明確、指導性不足的問題，本文結(jié)合具體專業(yè)內(nèi)容進行初步探討。

1 作用及效應組合

現(xiàn)行綜合管廊規(guī)范[1]是在舊版規(guī)范[2]的基礎(chǔ)上進行修編的。舊版規(guī)范規(guī)定綜合管廊上的作用應符合國家現(xiàn)行標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）的規(guī)定。新版規(guī)范未明確采用這一說法，只是規(guī)定管廊結(jié)構(gòu)上的作用分為永久作用和可變作用以及其代表值。新舊版規(guī)范均規(guī)定了常用材料及其制作件的自重可按國家現(xiàn)行標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。從相關(guān)條文可以看出，新舊版規(guī)范核心內(nèi)涵均認為綜合管廊上的作用及效應組合應按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范執(zhí)行。目前正在編制中的部分地方性規(guī)范或指引也是如此。

這一規(guī)定引起了爭議，部分工程師認為盡管綜合管廊結(jié)構(gòu)一般不具備行車功能，在某些局部構(gòu)造上也與建筑結(jié)構(gòu)類似（比如管廊相交節(jié)點的梁、板、柱以及管廊與地下空間結(jié)合建設(shè)等情況），但管廊結(jié)構(gòu)上的作用及其效應組合包括常用材料及其制作件的自重取值，應以交通行業(yè)規(guī)范為依據(jù)[比如《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60-2015）或《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ 11-2011）]，主要理由如下：

（1）綜合管廊結(jié)構(gòu)所處的荷載環(huán)境與交通行業(yè)的荷載環(huán)境基本相同。綜合管廊基本上是隨新建或改建的市政道路同步建設(shè)的，一般位于道路綠化帶或車行道、非機動車道、人行道下方。管廊上的永久作用以結(jié)構(gòu)自重和管廊覆土壓力、側(cè)土壓力、地下水壓力為主，可變作用以汽車荷載和人群荷載為主，其中汽車荷載通過覆土傳遞至管廊結(jié)構(gòu)，是綜合管廊建成后經(jīng)常承受的主要可變作用，顯然規(guī)范[3，7]更為適用。覆土壓力主要是路基路面自重產(chǎn)生，同樣的材料名稱對應的自重取值在兩種規(guī)范中是有明顯差別的，比如對填土的自重取值，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》有較大的浮動區(qū)間（見表1）。而《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》中所規(guī)定的路基路面材料自重取值也符合道路交通工程實際情況，也更為相關(guān)人員熟悉掌握。

（2）綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限和道路行業(yè)橋梁隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限相同。綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為100 a，這一使用年限要求與交通行業(yè)設(shè)計規(guī)范[3，7]中的設(shè)計基準期要求是相對應的。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》確定可變荷載代表值時是采用50 a設(shè)計基準期，其對應的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限50 a，只有當所設(shè)計結(jié)構(gòu)使用年限為100 a時，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》對樓面或屋面活荷載考慮了1.1的調(diào)整系數(shù)。從設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限相對應的角度來講，交通行業(yè)規(guī)范更為適用。

表1 不同規(guī)范材料自重取值對比

除作用及效應取值外，兩套規(guī)范在荷載效應組合、結(jié)構(gòu)承載力計算公式和裂縫寬度計算公式方面均有不同，考慮到綜合管廊從業(yè)人員基本以交通行業(yè)為主，因此建議主要規(guī)范還是應以參考交通行業(yè)規(guī)范為主（監(jiān)控中心等建筑結(jié)構(gòu)另當別論）。

2 防火分區(qū)

防火分區(qū)是確保綜合管廊內(nèi)人員和管線安全的重要技術(shù)措施，綜合管廊規(guī)范關(guān)于防火分區(qū)劃分是在參考了國外相關(guān)標準和規(guī)范基礎(chǔ)上制定的，原規(guī)范[2]規(guī)定綜合管廊防火區(qū)間最大距離為200 m，修編后的規(guī)范[1]修正了原規(guī)范[2]一刀切的做法，只規(guī)定天然氣管道艙及容納電力電纜的艙室應每隔200 m采用耐火極限不低于3.0 h的不燃性墻體進行防火分隔，未對容納其他類型管道艙室的防火間隔有明確規(guī)定。

圖1 某綜合管廊斷面圖

在某三艙管廊工程設(shè)計過程中（見圖1），對于中間寬7.3 m，容納原水管、給水管、中水管和通信電纜的艙室而言，沒有明確的規(guī)范條文可供參考。如參照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）中的地下建筑，防火分區(qū)的最大面積為500 m2（這類艙室火災危險性較低，沒必要設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，也就無法按1 000 m2劃分），則中間艙防火分隔間距為68.5 m，遠比燃氣艙和電力艙的防火分區(qū)密集（即使按地下設(shè)備用房1 000 m2計算，防火分區(qū)間距137 m，也遠小于200 m），導致該類艙室火災危險性更低而防火間隔卻更密集的不合理現(xiàn)象。綜合管廊和民用建筑有較大的不同，體現(xiàn)在以下幾點：

（1）民用建筑常有大量人群聚集，如住宅、商場、寫字樓等。綜合管廊平常處于無人狀態(tài)或偶有專業(yè)的巡檢人員（得益于視頻監(jiān)控及未來智能巡檢機器人的應用）。

（2）民用建筑常存儲有大量物資并可能有一定數(shù)量的人員在從事生產(chǎn)（如倉庫、廠房）。綜合管廊常處于無人狀態(tài)，且某些艙室主要是低火災風險的給水、中水等管道。

為避免實施過程中的爭議，建議根據(jù)綜合管廊的特點，對類似上述的低火災風險艙室的防火分區(qū)劃分，在規(guī)范上給予一個相對寬松的量化區(qū)間。

3 自動滅火系統(tǒng)

舊版規(guī)范[2]規(guī)定管廊內(nèi)可設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)或氣體滅火等固定設(shè)施，修編后的規(guī)范[2]只針對容納電力電纜的艙室，規(guī)定應或宜設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，但對于采用何種類別的滅火系統(tǒng)并未明確。

滅火系統(tǒng)種類較多，主要有細水霧滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)和超細干粉滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等幾種類別。水噴霧滅火系統(tǒng)與細水霧滅火系統(tǒng)滅火機理類似，都是通過冷卻、窒息、沖擊乳化和稀釋等原理進行滅火，適用于A（表面火）、B、C及電氣火災，具有啟動快、環(huán)保、可以凈化火災中的煙氣、滅火效能高等優(yōu)點，不同之處在于細水噴霧液體顆粒更細小，對管網(wǎng)材質(zhì)、水材質(zhì)要求更高，工程造價也更高。氣體滅火系統(tǒng)是以化學氣體為滅火劑，對于各類液體火災、氣體火災及電器火災均適用，具有滅火效率高、速度快、滅火后對物體不損壞、無污染、無痕跡等優(yōu)點。但也有缺點，比如啟動前需要疏散人員、對空間要求嚴格、易泄漏等。超細干粉滅火裝置有突出優(yōu)點，滅火效率高，對保護物無任何損害，其火災損失基本為零，和氣體滅火一樣，超細干粉滅火劑可以長時間懸浮，并能繞過障礙物，散布到各個角落，以一種全淹沒的方式滅火；缺點是影響人員逃生，懸浮顆粒易被人吸入。

由于均存在各自的優(yōu)缺點，究竟適合采用何種類型自動滅火系統(tǒng)，目前也存在一定爭議。超細干粉滅火系統(tǒng)由于無管網(wǎng)，初期投資不大，設(shè)計實施相對簡單，目前各方采用較多。水噴霧滅火系統(tǒng)由于有水泵、消防水池和管網(wǎng)噴頭等設(shè)施，系統(tǒng)比較復雜，初期投資相對較大，目前各方采用較少，但其維護檢查工作量相對較小，全壽命費用也可能占據(jù)優(yōu)勢，也在部分綜合管廊工程中得到采用。

建議更系統(tǒng)深入地研究管廊消防特點，針對不同情況提出適用的消防系統(tǒng)建議并體現(xiàn)在規(guī)范上，則能更好地指導工程建設(shè)。

4 支吊架

支吊架是綜合管廊中安裝和支撐電力、通信和其他小直徑管道的結(jié)構(gòu)，原規(guī)范[2]中對電（光）纜支架材料、荷載及性能指標等有規(guī)定，修編后的規(guī)范[1]取消了這些規(guī)定，只提及優(yōu)先選用耐腐蝕的復合材料，并按照《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》（GB 50168-2006）執(zhí)行。然而實踐中綜合管廊建設(shè)更多采用先預埋后焊接的型鋼支架或廠家生產(chǎn)的金屬成品支架系統(tǒng)，且數(shù)量巨大。新規(guī)范和所引用的相關(guān)規(guī)范中有關(guān)支吊架的規(guī)定在應用于管廊設(shè)計時，存在參數(shù)和指標不夠明確且針對性不足的問題，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）支吊架承受的作用及其效應不明確。主要體現(xiàn)在各類管道及套管重量參數(shù)沒有統(tǒng)一取值，沒有考慮纜線或管道施工時存在施工荷載的情況，導致各參建單位如供貨商、設(shè)計單位及圖紙審查單位、建設(shè)單位之間理解不一致，增大了統(tǒng)一協(xié)調(diào)難度。

（2）支吊架的使用壽命及耐久性相關(guān)要求不明確。目前市場主流的金屬成品支吊架系統(tǒng)主要由預埋槽、挑臂及相關(guān)零配件組成。挑臂插入預埋槽并由螺栓安裝固定，更換相對容易，但預埋槽埋設(shè)于管廊側(cè)壁，難以更換。預埋槽使用壽命有必要和綜合管廊主體結(jié)構(gòu)同為100年，挑臂及其他可更換構(gòu)件的使用壽命可以同為100年，也可以適當降低，目前規(guī)范均未明確。不同的使用壽命、不同的構(gòu)件，其防腐處理是采用熱浸鋅防腐還是采用多層防腐體系，以及是否需要進行耐久性測試（比如鹽霧測試）和防火測試，進行何種等級的測試也需要進一步研究明確。

（3）支吊架設(shè)計計算內(nèi)容及控制指標參數(shù)不明確。除預埋槽和挑臂的強度、剛度和穩(wěn)定性、螺栓的錨固力等質(zhì)量控制的基本指標外，支架連接部位局部應力引起的變形也可能導致預埋槽的變形損壞、挑臂無法正常使用和更換。因此對連接部位局部應力和變形的控制值也是影響管道正常運行的重要指標。綜合管廊基本位于道路下方，長期在懸挑承重條件下承受汽車荷載引起的振動，是否需要考慮長期動荷載引起的疲勞效應，也值得研究。新版規(guī)范[1]取消了原規(guī)范[2]對電纜支架的強度、剛度及穩(wěn)定性的要求，取消了撓度允許值規(guī)定，而目前支吊架在綜合管廊工程中的大規(guī)模應用要求我們對支吊架技術(shù)條件盡快完善。

5 結(jié)語

除上述提及的幾點外，目前的規(guī)范在監(jiān)控、智慧管廊、管廊人防方面均存在研究深度不足的問題，限于篇幅不再細究。綜合上述，綜合管廊作為一種集中收納了各種市政專業(yè)管線的新型市政綜合基礎(chǔ)設(shè)施，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、支吊架設(shè)計、消防系統(tǒng)選擇方面尚存在不同認識，鑒于綜合管廊在我國大規(guī)模建設(shè)時間起步較晚，相關(guān)經(jīng)驗積累尚不足，為了更好地指導工程建設(shè)，建議有關(guān)部門組織進行深入研究，凝聚共識，進一步完善相關(guān)規(guī)范體系。

[1]GB 50838-2015，城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB 50838-2012，城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JTG D60-2015，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].

[4]GB 50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[5]GB 50168-2006，電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范[S].

[6]GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[7]CJJ 11-2011，城市橋梁設(shè)計規(guī)范[S].

[8]GB 50016-2014，建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[9]DL/T 5484-2013，電力電纜隧道設(shè)計規(guī)程[S].

[10]GB 50217-2007，電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S].