強(qiáng) 健

(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司,上海 200092)

0 引言

我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，對(duì)城市配套市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)有了更高的要求，綜合管廊建設(shè)事業(yè)也在不斷發(fā)展[1-2]，在老舊城區(qū)通過建設(shè)綜合管廊來集約化敷設(shè)城市工程管線的需求也愈加迫切。近年來，出現(xiàn)了較多的老舊城區(qū)綜合管廊工程規(guī)劃建設(shè)案例。分析這些案例可以發(fā)現(xiàn)，在老舊城區(qū)采用傳統(tǒng)明挖工法建設(shè)綜合管廊多因交通影響、管線遷改等問題而舉步維艱。顯然，參考城市地鐵的建設(shè)，在老舊城區(qū)采用暗挖工法建設(shè)綜合管廊是行之有效的方法。在綜合管廊工程中，常見的暗挖工法有頂推法、盾構(gòu)法、礦山法等。

雷升祥[3]對(duì)綜合管廊傳統(tǒng)施工工藝進(jìn)行了總結(jié)，重點(diǎn)介紹了綜合管廊管道盾構(gòu)施工工藝，包括管道盾構(gòu)的選型、設(shè)計(jì)、制造及管片襯砌力學(xué)特性；柳憲東[4]對(duì)盾構(gòu)綜合管廊的主要組成及各組成部分的功能，盾構(gòu)綜合管廊與地鐵的結(jié)合形式，防火分區(qū)長(zhǎng)度劃分原則和出地面口部間距要求，大型供水管線入廊的安裝、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和防爆管措施,隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系的型式，盾構(gòu)綜合管廊管線靈活出線的解決方式等關(guān)鍵技術(shù)問題予以了分析和闡述；肖燃等[5]結(jié)合沈陽某地下綜合管廊工程設(shè)計(jì)實(shí)例，闡述了老舊城區(qū)復(fù)雜環(huán)境下地下綜合管廊施工方法的選擇、斷面形式以及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，提出了盾構(gòu)法管廊的幾點(diǎn)設(shè)計(jì)建議；潘學(xué)斌等[6]結(jié)合包頭新都市區(qū)項(xiàng)目綜合管廊經(jīng)十二路、經(jīng)三路頂管工程，介紹了預(yù)制頂推施工技術(shù)的控制要點(diǎn)；韓建東[7]結(jié)合蘇州市城北路綜合管廊工程頂管施工段，對(duì)矩形頂管河道穿越施工技術(shù)進(jìn)行了研究與分析；宋曉可等[8]基于北京永興河北路綜合管廊下穿國(guó)道的暗挖五艙綜合管廊段，研究并實(shí)施了從斜坡進(jìn)入暗挖多艙管廊隧道的洞口加固措施；孫佳偉[9]介紹了某新區(qū)四艙綜合管廊工程近距離暗挖下穿熱力方溝的施工技術(shù)。

在已有的研究和案例中，研究者多將綜合管廊的土建結(jié)構(gòu)與管廊系統(tǒng)區(qū)分開來，將管廊土建結(jié)構(gòu)視作隧道結(jié)構(gòu)，研究暗挖綜合管廊結(jié)構(gòu)本身的工法技術(shù)，卻忽視了綜合管廊自身功能系統(tǒng)在暗挖工況下的實(shí)現(xiàn)問題。在長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程中，這種問題尤其明顯，實(shí)踐中也不能直接參照暗挖隧道技術(shù)。鑒于這種情況，本文通過系統(tǒng)梳理我國(guó)暗挖綜合管廊的發(fā)展，重點(diǎn)分析綜合管廊技術(shù)與暗挖技術(shù)相結(jié)合時(shí)存在的問題，探討相應(yīng)的研究方向，以期為暗挖綜合管廊工程技術(shù)的發(fā)展提供借鑒。

1 暗挖綜合管廊的發(fā)展概述

暗挖綜合管廊是隨著綜合管廊建設(shè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。以20世紀(jì)90年代上海張楊路綜合管廊為起點(diǎn)，我國(guó)的現(xiàn)代化綜合管廊建設(shè)經(jīng)歷了最初的緩慢發(fā)展階段和如今的有序推進(jìn)階段。伴隨著這個(gè)過程，暗挖綜合管廊的發(fā)展歷程分為需求驅(qū)動(dòng)階段和主動(dòng)探索階段。

1.1 需求驅(qū)動(dòng)階段

早期暗挖綜合管廊的實(shí)踐案例很少，已有的幾個(gè)案例多屬于需求驅(qū)動(dòng)型，多建設(shè)在有著重要的管線需求卻又無法采用傳統(tǒng)方式敷設(shè)的位置，一般建設(shè)在重要新區(qū)、重要道路或重要管線通道上?？傮w來說，這個(gè)時(shí)期的暗挖綜合管廊可分為重要管線通道、穿越障礙、高壓架空入地等情況。

2003年，位于珠江口大鏟島上的前灣電廠所需淡水和天然氣須由對(duì)岸陸域采用管道輸送，管道需要穿越海底。經(jīng)過對(duì)盾構(gòu)管廊、頂管管廊和定向鉆穿越等3種海底管廊方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后，采用了盾構(gòu)海底管廊方式[10]。該管廊工程分為長(zhǎng)1 088 m的盾構(gòu)法施工段和長(zhǎng)370 m的盾構(gòu)礦山法成洞推進(jìn)施工段，襯砌均采用6塊鋼筋混凝土預(yù)制管片拼裝而成，隧道成型后內(nèi)徑為2 440 mm、外徑為2 940 mm[11]。該工程于2005年9月貫通。

2010年，河北曹妃甸工業(yè)區(qū)1號(hào)路的跨海納潮河綜合管廊開工建設(shè)，敷設(shè)曹妃甸工業(yè)區(qū)所需的供水、供熱、電力、通訊等市政工程管線。該管廊工程包含2條盾構(gòu)隧道，內(nèi)徑為5 500 mm，外徑為6 200 mm，2條盾構(gòu)管廊總長(zhǎng)2 088 m[12]。該工程于2011年貫通，現(xiàn)已成為曹妃甸工業(yè)區(qū)重要的市政管線敷設(shè)通道。圖1示出了曹妃甸納潮河綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖。

(a)西側(cè)

2013年，沈陽在渾南新城開展了較大規(guī)模的綜合管廊建設(shè)。該綜合管廊工程的施工條件較好，主要采用明挖法施工，但為避免對(duì)現(xiàn)狀環(huán)境的影響，在穿越航天路和學(xué)四路雨水渠道時(shí)，采用了矩形頂管工法。其中：航天路頂管段為單線單艙頂管，長(zhǎng)108 m；學(xué)四路頂管段為雙線單艙頂管，長(zhǎng)102 m。頂管尺寸均為3.3 m×3.4 m，壁厚350 mm。圖2示出了沈陽渾南新城綜合管廊矩形頂管管節(jié)模板圖。

(a)橫斷面圖

2013年，江蘇蘇州為了開發(fā)城市土地資源，釋放高壓架空線占地，實(shí)施了獅山區(qū)220 kV樂園變出線入地的綜合管廊工程。該工程分為2期，全長(zhǎng)約3 km，除首尾銜接段外，全部采用頂管工法實(shí)施。1期和2期工程共設(shè)置7個(gè)頂管井，頂管井間距按不大于600 m控制。圖3示出了蘇州樂園變綜合管廊建成后的內(nèi)景。

圖3 蘇州樂園變綜合管廊建成后的內(nèi)景Fig.3 Interior scene of utility tunnel in Suzhou Leyuan substation

1.2 主動(dòng)探索階段

2015年以來，在國(guó)家政策的有力引導(dǎo)下，我國(guó)多數(shù)大中型城市都開始嘗試建設(shè)綜合管廊，綜合管廊建設(shè)進(jìn)入了爆發(fā)式的增長(zhǎng)階段。近3年來，全國(guó)各地共開工建設(shè)了約6 000 km的綜合管廊[2]。伴隨著綜合管廊工程的大規(guī)模建設(shè)，出現(xiàn)了大量穿越障礙物的短距離暗挖綜合管廊。同時(shí)，隨著老舊城區(qū)建設(shè)綜合管廊需求的增加，也出現(xiàn)了一些長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程。表1示出了根據(jù)已公開資料統(tǒng)計(jì)的近年來我國(guó)暗挖綜合管廊工程案例。

2 暗挖綜合管廊的發(fā)展特點(diǎn)

通過調(diào)研前述大量暗挖綜合管廊工程案例，認(rèn)為當(dāng)前暗挖綜合管廊工程的發(fā)展主要有以下特點(diǎn)。

2.1 已有的暗挖綜合管廊案例多為穿越障礙型

在各城市的管廊建設(shè)工程中，遇到的不可避免的問題包括：1)綜合管廊在穿越河道水系較為密集的地區(qū)往往需要建設(shè)大量的明挖倒虹以避讓河道，經(jīng)濟(jì)效益差，且往往需要斷航甚至斷流；2)綜合管廊與鐵路、高速公路、城市主干道、地下空間等有重大地下工程交叉時(shí)，無法采用明挖施工方案。實(shí)踐中，在遇到上述問題時(shí)，多采用頂管、盾構(gòu)等暗挖工法進(jìn)行綜合管廊建設(shè)，這種局部采用暗挖工法穿越障礙或節(jié)點(diǎn)的工程在國(guó)內(nèi)普遍存在。據(jù)前述的不完全統(tǒng)計(jì)，這種短距離的穿越障礙型的暗挖綜合管廊，占暗挖綜合管廊工程已統(tǒng)計(jì)數(shù)量的70%左右。圖4示出了采用頂管法穿越某水系的上海松江新城玉陽大道暗挖綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖。

表1 近年來我國(guó)暗挖綜合管廊工程案例Table 1 Utility tunnels using mining method in recent years

圖4 采用頂管法穿越某水系的上海松江新城玉陽大道暗挖綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面圖(單位：mm)Fig.4 Standard cross-section of utility tunnel using pipe jacking to cross a river in Yuyang Avenue,Songjiang New Town,Shanghai (unit:mm)

2.2 長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊在老舊城區(qū)管廊建設(shè)中有一定的發(fā)展

在老舊城區(qū)，城市道路交通流量大，建成的地下管線密集，周邊環(huán)境保護(hù)要求高，因而在老舊城區(qū)建設(shè)綜合管廊無法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的明挖施工。最近幾年，已出現(xiàn)過多起在城市建成區(qū)的綜合管廊建設(shè)因交通影響、管線遷改等問題而被迫中止的案例，如河北滄州永濟(jì)路綜合管廊工程、吉林長(zhǎng)白中心城區(qū)地下綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目；也有部分正在實(shí)施的城市建成區(qū)的綜合管廊工程由于明挖工法實(shí)施條件制約，建設(shè)過程舉步維艱。顯然，在城市建成區(qū)采用長(zhǎng)距離暗挖工法建設(shè)綜合管廊是行之有效的方法。隨著近年來綜合管廊的大規(guī)模建設(shè)，已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)個(gè)在老舊城區(qū)建設(shè)長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程的案例，典型的案例有“東甬西蓉南穗北沈”，即寧波市通途路綜合管廊工程(東甬)[13]、成都成洛大道綜合管廊工程(西蓉)、廣州市中心城區(qū)地下綜合管廊(沿軌道交通11號(hào)線)工程(南穗)、沈陽市地下綜合管廊南運(yùn)河段(北沈)等。圖5示出了采用盾構(gòu)法的寧波通途路綜合管廊斷面布置圖。

圖5 采用盾構(gòu)法的寧波通途路綜合管廊斷面布置圖(單位：mm)Fig.5 Standard cross-section of utility tunnel using shield tunneling method in Tongtu Road,Ningbo (unit:mm)

2.3 工法選擇與暗挖距離密切相關(guān)

通過對(duì)前述案例有關(guān)數(shù)據(jù)的研究可以發(fā)現(xiàn)，暗挖工法的選擇與暗挖距離有一定的關(guān)聯(lián)性。一般來說，短距離暗挖綜合管廊工程多采用頂管工法，長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程多采用盾構(gòu)工法。采用頂管工法或管幕輔助的箱涵頂推工法實(shí)施暗挖綜合管廊，占已統(tǒng)計(jì)短距離暗挖綜合管廊工程數(shù)量的70%左右。這種現(xiàn)象與頂管、盾構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)有關(guān)。相比頂管技術(shù)，當(dāng)暗挖工程采用盾構(gòu)法時(shí)，盾構(gòu)、機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)、管片預(yù)制、施工機(jī)具與場(chǎng)地、始發(fā)井等均有相對(duì)較高的工程費(fèi)用，當(dāng)暗挖長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，這些費(fèi)用的單位攤銷才會(huì)降低。因而，盾構(gòu)法常見于大規(guī)模、長(zhǎng)距離的暗挖管廊建設(shè)中。

2.4 礦山法在暗挖綜合管廊工程中的應(yīng)用較少

礦山法多應(yīng)用于巖石地層或性能較好的土層中，常見于穿山越嶺的公路隧道和鐵路隧道，在中國(guó)北方地區(qū)地下水位低的地下工程中也有較多應(yīng)用，但在暗挖綜合管廊工程中應(yīng)用較少。經(jīng)分析，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因有：1)城市綜合管廊作為城市重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施之一，一般依托城區(qū)的城市道路建設(shè)，除山地城市外，一般城區(qū)較少有穿山的城市道路；2)礦山法多基于新奧法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，強(qiáng)調(diào)基于一定變形量的圍巖自穩(wěn)，會(huì)引起隧洞周邊巖土體位移場(chǎng)改變，進(jìn)而影響鄰近的其他地下、地面城市建(構(gòu))筑物的安全。圖6示出了采用礦山法的湖北十堰林蔭大道綜合管廊斷面布置圖。

圖6 采用礦山法的湖北十堰林蔭大道綜合管廊斷面布置圖(單位：mm)Fig.6 Standard cross-section of utility tunnel using mining method in Shiyan Linyin Avenue,Hubei (unit:mm)

2.5 短距離暗挖綜合管廊工程長(zhǎng)度一般在200 m以內(nèi)

從表1中可以看出，在短距離的穿越障礙型的暗挖綜合管廊工程中，暗挖長(zhǎng)度一般小于200 m。這是因?yàn)椋话闱闆r下這個(gè)長(zhǎng)度范圍已經(jīng)足夠滿足穿越障礙物的工程需求。更重要的是，在目前的綜合管廊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系下，200 m為一個(gè)基本的綜合管廊區(qū)間長(zhǎng)度[14]。當(dāng)暗挖長(zhǎng)度不超過200 m時(shí)，可方便布置防火區(qū)間、通風(fēng)區(qū)間、逃生區(qū)間等功能區(qū)間，在區(qū)間兩端復(fù)合布置功能節(jié)點(diǎn)，滿足綜合管廊的系統(tǒng)功能需求。對(duì)于暗挖范圍本身，僅需實(shí)現(xiàn)綜合管廊的標(biāo)準(zhǔn)段，設(shè)計(jì)與施工就相對(duì)簡(jiǎn)單。

3 暗挖綜合管廊的研究方向

對(duì)于長(zhǎng)度小于200 m的短距離暗挖綜合管廊，一般不涉及綜合管廊功能系統(tǒng)的問題，僅是將綜合管廊的標(biāo)準(zhǔn)段改為暗挖工法。一般地，這種短距離暗挖綜合管廊的設(shè)計(jì)與施工可參考地下隧道工程的暗挖技術(shù)。因而，暗挖綜合管廊的研究方向是指在長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程中，為實(shí)現(xiàn)綜合管廊的使用功能和自身功能系統(tǒng)而遇到的一些亟待解決的難點(diǎn)和問題。

3.1 暗挖綜合管廊的功能整合

綜合管廊的功能可分為空間使用功能和自身的附屬功能?？臻g使用功能是指綜合管廊具備敷設(shè)、分支、接入與引出城市工程管線的作用。附屬功能是指為了保障綜合管廊內(nèi)管線的安裝、檢修與運(yùn)營(yíng)，自身需要設(shè)置的功能系統(tǒng)。根據(jù)GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》[15]的有關(guān)要求，附屬功能包括消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)(供配電與照明)、監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)、逃生系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)等。為實(shí)現(xiàn)上述功能需求，需要在綜合管廊工程中設(shè)置管線分支口、防火隔斷、通風(fēng)口、設(shè)備間(強(qiáng)弱電)、逃生口、吊裝口、集水坑等構(gòu)筑物。為便于與綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)段相區(qū)分，這些構(gòu)筑物一般被統(tǒng)稱為綜合管廊功能節(jié)點(diǎn)。

圖7示出了采用傳統(tǒng)明挖法常見的綜合管廊總體布置縱向示意圖?？梢钥闯?，在沿綜合管廊縱向≤200 m的間隔范圍內(nèi)，就有管線分支口、防火隔斷、通風(fēng)口、設(shè)備間(強(qiáng)弱電)、逃生口、吊裝口、集水坑等較多的功能節(jié)點(diǎn)。因而，在明挖工程中，一般考慮將綜合管廊盡量布設(shè)在城市道路的綠化帶、機(jī)非分隔帶或人行道下方，以方便上述各類功能節(jié)點(diǎn)，尤其是通風(fēng)口、逃生口和吊裝口等各類口部的布置和建設(shè)。

圖7 常見的綜合管廊總體布置縱向示意圖Fig.7 Conventional longitudinal schematic of overall layout in utility tunnel

當(dāng)綜合管廊采用暗挖法實(shí)施時(shí)，這些小間距布置的功能節(jié)點(diǎn)會(huì)給工程實(shí)施帶來困難。結(jié)合頂管法、盾構(gòu)法等暗挖工法的技術(shù)特點(diǎn)，暗挖綜合管廊應(yīng)像地鐵工程的區(qū)間隧道一樣具備長(zhǎng)距離的、連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)段，功能節(jié)點(diǎn)應(yīng)如地鐵車站那樣集中整合布置。簡(jiǎn)而言之，就是需要將代表綜合管廊功能需求的各類功能節(jié)點(diǎn)整合在一起集中布置，而功能節(jié)點(diǎn)集中整合布置的內(nèi)涵是綜合管廊的功能整合。在既有的綜合管廊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系下，需要研究如何在這種“長(zhǎng)距離標(biāo)準(zhǔn)段、功能節(jié)點(diǎn)集中布置”的綜合管廊中，實(shí)現(xiàn)使用功能和自身附屬功能，這是暗挖綜合管廊技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要研究方向。實(shí)踐意義上，綜合管廊的功能整合是長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)之一。

3.2 暗挖施工井的綜合利用

頂管、盾構(gòu)等暗挖工法的實(shí)施過程中需要設(shè)置頂管工作井、盾構(gòu)始發(fā)井、接收井等施工井。根據(jù)機(jī)具吊裝、渣土外運(yùn)、預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)等要求，這些施工井都有一定的平面尺寸要求。在已有的暗挖綜合管廊工程中，施工井的平面面積一般為200 m2以上。

在地鐵隧道工程中，施工井往往在使用階段改造成為地鐵車站的一部分。在大直徑地下管線工程中，施工井在管道施工完成后大多被填埋。顯然，在暗挖工程中充分利用施工井，并在使用階段將其改造成為工程永久設(shè)施的一部分，有更好的經(jīng)濟(jì)效益。

與此不謀而合的是，如前所述，暗挖綜合管廊需要有效合理地進(jìn)行功能整合，需要綜合管廊的“功能節(jié)點(diǎn)集中布置”。那么，將暗挖施工井改造為使用階段綜合管廊“功能節(jié)點(diǎn)集中布置”的綜合節(jié)點(diǎn)，就是順勢(shì)而為的技術(shù)研究方向。為了便于交流，將該綜合節(jié)點(diǎn)統(tǒng)稱為綜合井。通過研究綜合管廊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的有關(guān)規(guī)定以及綜合管廊常見的使用需求，綜合井應(yīng)具備的功能或設(shè)施有(不限于)：1)施工階段的暗挖工藝井；2)防火分區(qū)的隔斷設(shè)施；3)入廊管線的引入與接出；4)通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)井等通風(fēng)設(shè)施；5)配電設(shè)施用房；6)自控設(shè)備用房；7)暗挖區(qū)間段及綜合井的逃生出口；8)入廊管線、附屬設(shè)備的吊運(yùn)；9)暗挖區(qū)間段及綜合井的集水坑、排水泵等排水設(shè)施。

圖8示出了黃岡城區(qū)綜合管廊新港北路頂管段綜合井豎向剖面圖。該綜合井在頂管施工期作為工作井，頂管實(shí)施完成后建成了包含有防火隔斷、管線引入與接出、通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)井、吊裝、逃生等功能的綜合井。

圖8 黃岡城區(qū)綜合管廊新港北路頂管段綜合井豎向剖面圖Fig.8 Vertical profile of comprehensive shaft in utility tunnel in Huanggang

此外，還可將綜合管廊監(jiān)控中心、備品備件倉(cāng)庫(kù)等功能用房集中整合布置在綜合井中。工程建設(shè)者應(yīng)分析研究上述各種功能或設(shè)施的技術(shù)要求和空間關(guān)系，給出相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和最優(yōu)組合技術(shù)。

3.3 長(zhǎng)距離暗挖區(qū)間的防火、通風(fēng)與逃生

在暗挖工法下，尤其是長(zhǎng)距離暗挖工法施工的綜合管廊，除綜合井外，其暗挖區(qū)間是單一的、連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)斷面，難以根據(jù)附屬功能系統(tǒng)的要求設(shè)置功能節(jié)點(diǎn)。

通過研究，發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊中，配電系統(tǒng)、監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)可以通過設(shè)置在綜合井的設(shè)備間結(jié)合自用支(橋)架、設(shè)備小型化等作為物理實(shí)現(xiàn)形式，吊裝系統(tǒng)可以通過隨綜合井設(shè)置的吊裝口和考慮運(yùn)輸通道的斷面等實(shí)現(xiàn)，排水系統(tǒng)可以通過設(shè)置在綜合井的集水坑抽排系統(tǒng)及區(qū)間的單向縱坡來實(shí)現(xiàn)，但防火系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、逃生系統(tǒng)與設(shè)置在區(qū)間中的防火隔斷、逃生路線及口部等有關(guān)，是長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊實(shí)施的難點(diǎn)之一。

3.3.1 防火與通風(fēng)

在明挖綜合管廊工程中，防火區(qū)間與通風(fēng)區(qū)間一般是重合設(shè)置的，即在綜合管廊內(nèi)部采用防火墻、防火門等防火分隔設(shè)施分隔成防火區(qū)間，同時(shí)在防火區(qū)間兩端的防火分隔處分別設(shè)置排風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口，形成通風(fēng)區(qū)間。這種情況下設(shè)置的防火門通常是常閉的，對(duì)災(zāi)前的正常通風(fēng)及災(zāi)后排煙都沒有影響。而根據(jù)GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》[15]的有關(guān)要求，防火區(qū)間長(zhǎng)度一般不應(yīng)大于200 m。顯然，對(duì)于長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程，通風(fēng)區(qū)間必然跨越防火區(qū)間，而構(gòu)成防火區(qū)間的防火分隔設(shè)置必然出現(xiàn)在通風(fēng)區(qū)間的中部。雖然通過防火門平時(shí)常開、災(zāi)時(shí)關(guān)閉的設(shè)置可以保證正常運(yùn)營(yíng)工況下的通風(fēng)，但災(zāi)時(shí)關(guān)閉的防火門阻斷了災(zāi)后通風(fēng)的風(fēng)道。如何協(xié)調(diào)長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程中防火與災(zāi)后通風(fēng)的關(guān)系，是亟待研究的課題。

3.3.2 逃生問題

GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》[15]給出了綜合管廊逃生口的設(shè)置要求。由于電力管線入廊是綜合管廊工程最普遍的現(xiàn)象[16]，逃生口一般需滿足“設(shè)電力電纜的艙室，逃生口間距不宜大于200 m”的規(guī)定。顯然，在長(zhǎng)距離暗挖區(qū)間小間距設(shè)置逃生口是非常困難的事情。目前的權(quán)宜之計(jì)包括：1)在多艙管廊中，按規(guī)定間距設(shè)置聯(lián)通相鄰艙室的逃生口，將災(zāi)時(shí)逃到相鄰艙室作為可接受的逃生方式；2)在大斷面管廊中，單獨(dú)設(shè)置逃生艙，將其他艙室與逃生艙相聯(lián)通；3)在設(shè)置帶防火門的防火隔斷管廊中，由于防火門在災(zāi)時(shí)關(guān)閉，阻斷了災(zāi)情的發(fā)展，將災(zāi)時(shí)逃到相鄰防火區(qū)間作為可接受的逃生方式。無論采用哪種方式，從推廣暗挖綜合管廊建設(shè)技術(shù)的角度，都應(yīng)有一種科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈L(zhǎng)距離暗挖區(qū)間的逃生解決方案。

3.4 垂直頂升技術(shù)

綜合管廊的各類功能節(jié)點(diǎn)，如逃生、管線分支引出、通風(fēng)、吊裝等，一般需要頻繁地與地面聯(lián)通，這也是綜合管廊不同于一般道路隧道、地鐵隧道的重要特征之一。這些功能節(jié)點(diǎn)在傳統(tǒng)的明挖法綜合管廊工程中比較容易實(shí)施，而在長(zhǎng)距離暗挖區(qū)間中，亟需有成熟、經(jīng)濟(jì)的豎直井筒施工方法，實(shí)現(xiàn)綜合管廊暗挖區(qū)間與地面的聯(lián)通。

豎直井筒施工方法可分為自上而下的豎井施工技術(shù)和自下而上的垂直頂升技術(shù)。豎井施工技術(shù)在礦業(yè)開采、山嶺隧洞等工程領(lǐng)域有較成熟的應(yīng)用，但這種技術(shù)一般是由上而下施工，大部分作業(yè)和出土都在地面進(jìn)行，與本文所述暗挖綜合管廊對(duì)地面環(huán)境影響小的特點(diǎn)不匹配。垂直頂升技術(shù)在給排水隧道工程的立管施工中有一定的應(yīng)用[17]。然而，垂直頂升技術(shù)也存在一些問題：1)垂直頂升過程中頂升力和反力的計(jì)算方法與影響因素不夠明確；2)立管和水平隧洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)；3)垂直頂升技術(shù)的發(fā)展依賴于頂管、盾構(gòu)等機(jī)械水平的進(jìn)步。

4 結(jié)論與討論

暗挖技術(shù)的應(yīng)用可以有效地減少老舊城區(qū)綜合管廊建設(shè)的不利影響。在實(shí)踐中，由于綜合管廊的功能保障需求和技術(shù)特點(diǎn)不同于城市隧道的技術(shù)要求，不能直接套用城市隧道的暗挖工法技術(shù)。

本文梳理了我國(guó)暗挖綜合管廊的發(fā)展歷程，通過工程案例的調(diào)研與分析，給出了當(dāng)前我國(guó)暗挖綜合管廊的發(fā)展特點(diǎn)：1)暗挖綜合管廊工程多為穿越障礙型的短距離暗挖工程；2)長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊在老舊城區(qū)管廊建設(shè)中有一定的發(fā)展；3)暗挖工法的選擇與暗挖距離密切相關(guān)；4)礦山法在暗挖綜合管廊工程中的應(yīng)用較少；5)短距離暗挖綜合管廊工程長(zhǎng)度一般在200 m以內(nèi)。

本文認(rèn)為需要系統(tǒng)地解決長(zhǎng)距離暗挖綜合管廊工程施工遇到的技術(shù)問題，以進(jìn)一步推動(dòng)城市綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)。暗挖綜合管廊需要解決的問題及研究方向有：1)暗挖綜合管廊的功能整合；2)暗挖施工井的綜合利用；3)長(zhǎng)距離暗挖區(qū)間的防火、通風(fēng)與逃生設(shè)置；4)垂直頂升技術(shù)在暗挖綜合管廊工程中的應(yīng)用等。