珠海橫琴開發區綜合管溝設計和經驗總結 趙忠富 張勇 馮偉 ( 中國市政工程西南設計研究總院）

 綜合管溝又稱共同溝或市政綜合管廊，具有統一建設、節約空間的優勢。珠海橫琴開發區綜合管溝，全長20.9千米，投資17億元，地處填海軟弱土層，設計施工難度大，是我國現代化大型綜合管溝的典型工程。該綜合管溝采用矩形三倉斷面，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。其設計經驗有較大的參考價值。

 

珠海橫琴開發區綜合管溝設計和經驗總結

                                   趙忠富  張勇   馮偉
                           ( 中國市政工程西南設計研究總院）

1 工程概況
  珠海市某開發區共規劃了32km的綜合管溝，近期實施綜合管溝長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，工程場地為填海地，地基為軟土地基。總概算投資17億元。

2 管溝斷面方案選擇和斷面尺寸設計

2.1 管溝斷面方案選擇

  本開發區綜合管溝橫斷面采用矩形斷面形式，由于本工程管道倉中布置的管道較多，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個管道倉中或者分成2個倉布置，綜合管溝鋼筋混凝土墻壁和底板厚度相差較大，從而導致綜合管溝投資(特別是土建投資)也相差較大，為了選擇經濟合理方案，設計中對其中一段綜合管溝管道倉分別按2個倉和1個倉進行布置，見圖1和圖2，對其進行了技術經濟比較，見表1。通過上述比較可知，方案一投資省且管理也較方便，經過綜合分析選擇方案一作為一條主干道綜合管溝實施方案。再加上電力倉，綜合管溝最終采用3個倉方案。

2.2 管溝斷面尺寸設計

  本工程經過計算綜合管溝高度為3.2m,為了便于管溝頂上穿越管線，管溝頂覆土采用2m。管道倉主要通道寬度采用1~1.4m,次要通道寬度采用0.8m，電力倉通道采用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，電力倉寬度為2.1m,管道倉寬度為2.1~3.6m。

3 平面和縱斷面設計

  綜合管溝轉折、截面變寬時應滿足各類管線的轉彎半徑，電力倉轉彎最小半徑1.5m，管溝轉彎不宜采用圓弧形，應盡量采用≧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 綜合管溝各類孔口設計

  為了便于綜合管溝內設施的安裝及檢修，綜合管溝主要通道寬度不應小于1m，次要通道寬度不應小于0.8m。DN≧800的管道，其一側的主要通道宜按DN+400mm考慮寬度。DN≧800的管道上安裝閥門時，為了便于閥門的安裝、檢修，建議盡量考慮附近綜合管溝的投料口設于閥門正上方，否則宜單獨設閥門檢修孔。

(1)通風口。防火分區長度為200m，每個分區管倉兩端各設一個機械排風口(兼排煙口)，采用預埋≌730mm風管，風管頂設高溫雙速風機;在每個分區中部設自然通風口，中部的投料口四周設百葉兼作自然通風口。

(2)人孔和投料口每隔200m設一個投料口,便于設備、管道的進出，在DN≧800的閥門處上方設投料口，投料口兼作人孔和自然通風口，設鋼直爬梯，電力倉投料孔平面尺寸4m×1m，管道倉投料孔平面尺寸4m×1.6m，在設投料口處的綜合管溝局部放寬1m。

(3)出線口。每隔200m設一個出線口，在設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，在每條路上的綜合管溝兩端各設一個方便檢修和維護人員行走的檢修口，設1.2m寬鋼筋混凝土斜爬梯。每隔800m設一個人員區段檢修口，區段檢修口為綜合管溝檢修提供區域控制平臺，方便巡檢人員通過門禁系統進出綜合管廊。區段檢修口分上、下層，上層為控制平臺，層高2.1m，下層為綜合管溝，可通過平臺直接進入綜合管溝。控制平臺上可設置區段照明配電箱、檢修動力配電箱、排水泵控制箱、通風機控制箱及區段火災報警控制器。

5 綜合管溝通風設計綜合管溝采用自然通風和機械排風(兼排煙系統)相結合的通風方式，保證余熱能及時排出并為檢修人員提供適量的新鮮空氣，控制溝內溫度不超過40℃、氧氣含量不低于19%。每個防火分區設一個自然進風口和兩個機械排風口。機械排風系統兼作排煙系統，當發生火災時，自動或手動打開進行排煙。綜合管溝根據每小時換氣2次計算排風量作為設計排風量。綜合管溝風速取1.5m/s，進風口風速取5.0m/s以下，溝內溫度控制不超過40℃。

6 綜合管溝監控設計              

  綜合管溝設監視系統和火災自動監測、報警系統，設置氧氣、溫度、濕度、甲烷等監測儀表。本工程設監控中心2座，每座建筑面積500m2。

7 綜合管溝消防設計

  防火分區對于控制火災的蔓延具有十分重要的意義。根據5建筑設計防火規范6(GB50016-2006)的規定地下或半地下建筑物防火分區的建筑面積不應大于500m2。同時根據已建成綜合管溝的經驗，綜合管溝中平常無人，可按構筑物考慮，同時電力倉設計了水噴霧滅火系統，防火分區建筑面積可考慮不大于1000m2。同時根據《電力工程電纜設計規范》(GB50217-2007)電纜隧道安全距離不大于200m的規定，故確定綜合管溝防火分區距離為200m，防火分區建筑面積考慮不大于1000m2。采用防火墻分隔,隔墻上設甲級防火門。綜合管溝電力倉采用水噴霧滅火系統、火災自動報警系統并配滅火器;管道倉設火災自動報警系統并配滅火器。滅火器采用4kg手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，每隔50m設2具。

   本工程綜合管溝較長，共設2座水噴霧消防泵房(1#和2#)和2座監控中心，每座消防泵房最大服務半徑6km。1#、2#消防泵房分別和監控中心合建。電力倉水噴霧滅火系統設計噴霧強度13L/(min·m2)，持續噴霧時間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，每個水噴霧系統分組流量147L/s，分組長度50m，每個防火分區設5組。同一時間按一處著火考慮，同一時間每1個防火分區2組水噴霧系統同時動作，每組設2排配水支管，噴頭間距2m，共交叉布置50個噴頭。

  1#和2#消防泵房各設消防主泵4臺，3用1備，單臺水泵Q=49L/s，H=140m，N=160kW,各配設穩壓氣壓水罐1套，穩壓泵2臺，1用1備,單臺水泵Q=16m3/h，H=80m，N=8kW，氣壓水罐總容積2.84m3，調節容積0.54m3。消房泵房設消防水池1座，容積211m3。

8 綜合管溝防水和排水設計

8.1 綜合管溝防水設計

  參觀已運行的綜合管溝發現很多綜合管溝存在漏水和滲水現象，分析原因主要是防水未做好，因此本工程在施工圖設計階段特別重視防水處理，將防水等級提高為一級，對綜合管溝內外墻壁進行防水處理，并對外墻轉角等關鍵部位進行加強處理。由于本工程場地屬于填海地，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程中對外防水材料的破壞，防水卷材外宜增設起保護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，根據其他工程經驗填海地土壤中貝殼類對構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物質破壞的材料，可選擇聚硫氨酯密封膠。綜合管溝的防水等級確定為一級。除提高結構自防水性能，同時采取內外防水措施。綜合管溝采用C30混凝土，抗滲等級取S6，內壁采用1.5mm厚水泥基滲透結晶型防水涂料，外壁采用1.5mm厚聚合物水泥漿粘結層+3mm厚RSA-821耐鹽堿性聚合物改性瀝青防水卷材，外墻轉角處1m范圍內增設一層防水卷材，外砌240mm厚磚墻對所有防水卷材進行保護。

8.2 綜合管溝排水設計

  綜合管溝內設排水溝和集水坑，主要考慮收集和排除結構滲漏水(按每天2L/m2計算)和管道檢修時的排水等。在溝的一側設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設一個2m×1.5m×1.5m集水坑，坑內設2臺潛污泵，單泵流量30m3/h，揚程10m。

9 綜合管溝內給水管管材選擇

  由于綜合管溝內的給水管均是架空敷設且轉彎較多，為了避免設置彎頭、三通等管件的支墩，同時便于轉彎時安裝管道，綜合管溝內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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