楊衛(wèi)星 汪俊
摘 要:纜線管廊是綜合管廊系統(tǒng)的重要組成部分,以其能夠解決城區(qū)內(nèi)架空線入地問(wèn)題,消除空中“蜘蛛網(wǎng)”,美化城市環(huán)境,工程規(guī)模小,建設(shè)速度快,建設(shè)及運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用低而得以大量建設(shè)。其土建工程主要采用明挖現(xiàn)澆和明挖預(yù)制拼裝施工,附屬設(shè)施主要包括消防、排水和供電等;為便于運(yùn)營(yíng)維護(hù),也出現(xiàn)了加大纜線管廊斷面,采用閉合框架結(jié)構(gòu),僅在局部設(shè)置檢修人孔的類纜線管廊,其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于纜線管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:纜線管廊;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);土建工程;附屬設(shè)施
中圖分類號(hào):U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)20-0094-02
從2015年國(guó)家大力推廣綜合管廊工程建設(shè)以來(lái),我國(guó)的綜合管廊建設(shè)每年以開工2000公里的速度在加速建設(shè),在建設(shè)干線管廊、支線管廊的同時(shí),也建設(shè)了大量的纜線管廊,但對(duì)于什么樣的管廊屬于纜線管廊,纜線管廊是否設(shè)置附屬設(shè)施等問(wèn)題存在一定的爭(zhēng)議,那到底什么樣的管廊是屬于纜線管廊,如何如設(shè)計(jì)纜線管廊,對(duì)于類似纜線管廊的綜合管廊的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如何去把握,作者結(jié)合在設(shè)計(jì)工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題,談?wù)勛约旱目捶ǎM転橥刑峁﹨⒖肌?/p>
1 纜線管廊的定義
根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838-2015中對(duì)纜線管廊的定義為:采用淺埋溝道方式建設(shè),設(shè)有可開啟蓋板但其內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行要求,用于容納電力電纜和通信線纜的管廊。在這個(gè)定義里面有這樣幾個(gè)要素:(1)淺埋溝道方式建設(shè);(2)設(shè)有可開啟蓋板;(3)內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行;(4)容納電力電纜和通信線纜。只有同時(shí)具備以上四個(gè)特點(diǎn)的管廊才屬于纜線管廊,否則都不是纜線管廊。纜線管廊示意圖見圖1。
2 纜線管廊的優(yōu)缺點(diǎn)分析
纜線管廊與干、支線綜合管廊不同,具有以下優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):(1)可以有效解決架空線入地問(wèn)題,消除空中管線“蜘蛛網(wǎng)”;(2)管廊規(guī)模小,基坑深度淺,不要求設(shè)置照明、通風(fēng)等設(shè)備,僅設(shè)置供維護(hù)時(shí)可開啟的蓋板或工作手孔,工程造價(jià)低;(3)工程建設(shè)難度較小,建設(shè)速度快。
缺點(diǎn):(1)入廊管線類型少,地下空間的綜合利用率低。(2)管廊斷面小,入廊管線數(shù)量少;(3)通長(zhǎng)設(shè)置可開啟蓋板,對(duì)路面景觀有一定影響;(4)管線入廊和檢修開啟蓋板工作量大,檢修不便且對(duì)地面交通有一定影響;(5)其埋深與市政排水管道埋深接近,為避免其與排水支管發(fā)生豎向沖突,有時(shí)需加大排水管道埋深。
3 纜線管廊建設(shè)的必要性
建設(shè)纜線管廊的必要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)纜線管廊使得綜合管廊的體系更加完整。纜線管廊做為干線管廊和支線管廊的末端,承擔(dān)著將干支線管廊內(nèi)的管線接入用戶地塊的功能,構(gòu)架了干線——支線——纜線的樹干型管廊體系,將使得綜合管廊體系更加完善,服務(wù)功能更強(qiáng)。
(2)纜線管廊的建設(shè)可以有效解決架空線入地的問(wèn)題。纜線管廊的建設(shè)可以將以架空線形式敷設(shè)的電力和通信兩種管線全部納入綜合管廊,消除城市的“空中蜘蛛網(wǎng)”,改善城市環(huán)境。
(3)纜線管廊的建設(shè)可以綜合利用地下空間資源。相對(duì)于單獨(dú)建設(shè)電力排管和通信排管,纜線管廊將這兩種管線整合在一起,從而有效的節(jié)約了地下空間;運(yùn)營(yíng)維護(hù)時(shí)檢修人員均可從同一檢查井進(jìn)出,減少了檢修井的數(shù)量,從而減少了對(duì)地面景觀的影響。
(4)纜線管廊更適用于中小城市建設(shè)。纜線管廊因?yàn)槠鋽嗝嫘。裆顪\,附屬設(shè)施少,造價(jià)低,運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用低,在同樣的資金情況下建設(shè)纜線管廊的長(zhǎng)度會(huì)比建設(shè)干支線管廊長(zhǎng)度更大,架空線路入地的規(guī)模會(huì)更大,這更適合中小城市管線規(guī)模較小,城建資金較少,缺少資金建設(shè)大型綜合管廊的特點(diǎn),所以在中小城市建設(shè)纜線管廊的需求更大。
(5)提高管線的承載能力,避免道路反復(fù)開發(fā)。建設(shè)纜線管廊可避免道路的反復(fù)開挖,保證電力、電信管線的運(yùn)營(yíng)安全,有利于管線的長(zhǎng)期管理維護(hù),有效地推動(dòng)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化水平提升
4 纜線管廊土建工程
纜線管廊也屬于綜合管廊的一種,其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與干支線綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)一致,所以其主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限取100年,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí),地下工程防水等級(jí)為二級(jí)。結(jié)構(gòu)形式通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),底板和側(cè)墻采用U型槽結(jié)構(gòu),頂部設(shè)預(yù)制鋼筋混凝土可開啟蓋板,由于其一般位于道路人行道下方,蓋板鋪裝應(yīng)與人行道鋪裝相同。
纜線管廊施工有多種方法:明挖現(xiàn)澆法、明挖預(yù)制拼裝法、淺埋暗挖法、頂管法、盾構(gòu)法等。一般纜線管廊位于道路綠化帶或人行道下,埋深較淺,具備大開挖施工條件,因此纜線管廊通常采用明挖法進(jìn)行施工。明挖法施工可采用預(yù)制拼裝(圖2)和現(xiàn)澆(圖3)兩種施工方法,由于纜線管廊結(jié)構(gòu)斷面小、標(biāo)準(zhǔn)段占比高,管節(jié)運(yùn)輸、吊裝和拼裝難度小,有利于裝配式施工,又具有發(fā)展節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)業(yè)、提高建筑安全水平、推動(dòng)化解過(guò)剩產(chǎn)能,符合綠色建筑的要求等一舉多得之效,所以纜線管廊建設(shè)應(yīng)大力推廣預(yù)制拼裝工法。
纜線管廊基坑深度一般在3.0米以內(nèi),不屬于深基坑工程,通長(zhǎng)可采用放坡開挖,在地質(zhì)條件較差區(qū)域可采用鋼板樁支護(hù)。
5 纜線管廊的附屬設(shè)施
纜線管廊一般不要求設(shè)置照明、通風(fēng)等設(shè)備,考慮到火災(zāi)、水災(zāi)等安全隱患,纜線管廊需設(shè)置消防、排水和供電等附屬措施。
5.1 消防設(shè)施
因?yàn)槿藛T不能正常通行,所以纜線管廊的消防設(shè)施主要考慮對(duì)象為電力電纜,通常纜線管廊主體結(jié)構(gòu)采用耐火極限不低于3h的鋼筋砼結(jié)構(gòu),纜線管廊內(nèi)每隔200米采用耐火極限不低于3h不燃性砌體進(jìn)行防火分隔,輔以手提式滅火器。
5.2 排水設(shè)施
纜線管廊內(nèi)需要排除的水主要包括以下幾個(gè)方面:纜線管廊內(nèi)沖洗水;纜線管廊結(jié)構(gòu)縫處滲漏水;纜線管廊開口處進(jìn)水。
綜合管廊內(nèi)排水收集:一般情況下纜線管廊內(nèi)積水不能自排,需在管廊內(nèi)設(shè)大于2‰縱坡,分段設(shè)集水井,集水井內(nèi)設(shè)潛水泵,將管廊內(nèi)積水排至市政排水系統(tǒng)。
纜線管廊排水泵站:纜線管廊泵站為無(wú)人值守泵站,通過(guò)集水井水位的變化來(lái)自動(dòng)控制水泵的開啟及運(yùn)行時(shí)間,管理部門定期派人對(duì)泵站設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和修。
運(yùn)行方式:水泵由1控1自動(dòng)控制柜控制,帶液位計(jì)自動(dòng)控制。
經(jīng)纜線管廊排水泵站提升的積水,由管道接入消能井后,就近排入市政道路雨水口或雨水檢查井,進(jìn)入市政排水系統(tǒng)。
5.3 供電設(shè)施
纜線管廊的主要用電負(fù)荷是集水井內(nèi)的水泵,電氣設(shè)計(jì)主要是水泵的配電,纜線管廊的接地等。
用電負(fù)荷:排水泵按三級(jí)負(fù)荷考慮,供電電壓380V。
變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì):按就近配電的原則,設(shè)置10/0.4kV箱式變電站,采用環(huán)網(wǎng)供電方式,引入一路10kV外線電源。變壓器供電半徑可按1.5km考慮。
保護(hù)與控制:(1)低壓系統(tǒng)低壓系統(tǒng)總進(jìn)線斷路器設(shè)短路速斷,延時(shí)速斷及長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流三段保護(hù)。普通電動(dòng)機(jī)保護(hù)回路設(shè)短路、過(guò)電流、過(guò)載、缺相、欠壓等保護(hù)。一般的配電回路設(shè)短路及過(guò)電流保護(hù)。(2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式及控制方式水泵電機(jī)采取直接啟動(dòng)的方式,所有電機(jī)的控制回路均設(shè)手動(dòng)-自動(dòng)2種控制方式,其中手動(dòng)狀態(tài)用于調(diào)試或機(jī)旁啟動(dòng),自動(dòng)狀態(tài)為主要生產(chǎn)操作方式。
線路敷設(shè):電纜主要沿纜線管廊敷設(shè),到水泵機(jī)旁控制柜后穿管敷設(shè)。
接地:(1)所有電纜在引入建(構(gòu))筑物處應(yīng)將電纜金屬外皮及穿線鋼管可靠接地,作為防止雷電波侵入的措施。(2)所有進(jìn)出建(構(gòu))筑物的金屬管道,構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)以及配電柜內(nèi)PE母線均應(yīng)作等電位連接(與MEB連接母排連接),再將MEB聯(lián)接母排與接地網(wǎng)連接。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)通不良的連接處,應(yīng)作跨接線,在投入使用后應(yīng)定期作導(dǎo)通性測(cè)試。
6 類纜線管廊
由于纜線管廊的凈空小,過(guò)道窄,不能滿足人員正常通行,管線安裝和運(yùn)營(yíng)維護(hù)時(shí)需打開蓋板,而隨著城市對(duì)環(huán)境要求的提高,預(yù)制蓋板上一般均設(shè)有鋪裝層,有時(shí)甚至采用瀝青混凝土鋪裝,預(yù)制蓋板難以打開,或僅能局部打開,對(duì)檢修造成很大困難,于是就出現(xiàn)了將纜線管廊斷面加大,采用閉合框架結(jié)構(gòu),僅在局部設(shè)置檢修人孔的類纜線管廊。
類纜線管廊和常規(guī)纜線管廊相比,其入廊管廊種類相同,均為電力電纜和通信線纜,類纜線管廊覆土厚度和纜線管廊相同,一般均僅在管廊頂部設(shè)路面鋪裝層,但是由于管線安裝和運(yùn)營(yíng)維護(hù)需人員在管廊內(nèi)進(jìn)行,也就是說(shuō)類纜線管廊需考慮檢修人員進(jìn)行管線安裝或檢修時(shí)的安全,管廊斷面及附屬設(shè)施滿足綜合管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),需設(shè)施通風(fēng)、消防、供電、照明、監(jiān)控、排水、標(biāo)識(shí)等附屬設(shè)施,當(dāng)條件限制無(wú)法按照綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置附屬設(shè)施時(shí),宜在綜合管廊內(nèi)設(shè)置巡視機(jī)器人等先進(jìn)管理設(shè)施,安裝及檢修人員一般不在工作通道內(nèi)工作;僅需在人孔周邊內(nèi)作業(yè)。且安裝及檢修人員進(jìn)入管廊前需進(jìn)行強(qiáng)制換風(fēng),并對(duì)管廊內(nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)與報(bào)警、攜帶移動(dòng)安全照明燈、移動(dòng)通信及防火報(bào)警等工具,加強(qiáng)安全防范措施,確保人員安全。
7 結(jié)論與建議
本文從纜線管廊定義、優(yōu)缺點(diǎn)分析、建設(shè)的必要性、土建工程、附屬設(shè)施和類纜線管廊幾個(gè)方面,對(duì)纜線管廊的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了闡述,研究纜線管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有利于促進(jìn)其更合理有序的建設(shè);在土建施工中可大力推廣預(yù)制拼裝工法;管廊內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防、排水和供電等附屬措施;類纜線管廊需考慮檢修人員安全,宜按綜合管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),當(dāng)條件限制無(wú)法按照綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置附屬設(shè)施時(shí),宜采用先進(jìn)管理設(shè)施,避免檢修人員長(zhǎng)時(shí)間在管廊內(nèi)作業(yè)?!冻鞘芯C合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838-2015針對(duì)纜線管廊的條文較少,建議在規(guī)范修編時(shí)強(qiáng)化其內(nèi)容,便于纜線管廊設(shè)計(jì)和施工。
參考文獻(xiàn)
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