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綜合管廊斷面布置的一般規(guī)定
1.斷面形式應(yīng)根據(jù)納入管線的種類及規(guī)模、建設(shè)方式、預(yù)留空間等確定；
2.應(yīng)滿足管線安裝、檢修、維護(hù)作業(yè)所需要的空間要求，管廊內(nèi)部凈高不宜小于2.4米，雙側(cè)設(shè)置支架或管道時檢修通道凈寬不宜小于1.0米，單側(cè)設(shè)置支架或管道時檢修通道凈寬不宜小于0.9米；3.管線布置應(yīng)根據(jù)納入管線的種類、規(guī)模及周邊用地功能確定；4.天然氣管道應(yīng)在獨立艙室內(nèi)設(shè)置，熱力管道采用蒸汽介質(zhì)時應(yīng)在獨立艙室內(nèi)設(shè)置；5.熱力管道不應(yīng)與電力管道同艙設(shè)置；6.110KV及以上電力電纜，不應(yīng)與通信電纜同側(cè)設(shè)置；7.給水管道與熱力管道同側(cè)布置時，給水管道宜在上方；8.進(jìn)入綜合管廊的排水管應(yīng)采用分流制，雨水納入綜合管廊可利用結(jié)構(gòu)本體或采用管道排水方式；9.污水納入綜合管廊應(yīng)采用管道排水方式，污水管道宜設(shè)置在綜合管廊的底部。
城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)定
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年；
2.結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限和環(huán)境類別進(jìn)行耐久性設(shè)計，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(GB/T50476)的有關(guān)規(guī)定；3.應(yīng)按乙類建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計，并應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；4.結(jié)構(gòu)安全等級應(yīng)為一級，結(jié)構(gòu)中各類構(gòu)件的安全等級宜于整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同；5.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級應(yīng)為三級，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度限值應(yīng)小于或等于0.2mm，且不得貫通；6.防水等級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為二級，并滿足結(jié)構(gòu)的安全、耐久性和使用要求；7.抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)不低于1.05。
一、設(shè)計原則及計算條件
1、綜合管廊變形縫的最大間距為30m。當(dāng)采取有效措施時，變形縫的間距可適當(dāng)增大，根據(jù)工程實際情況確定。
2、綜合管廊兩側(cè)應(yīng)對稱、分層、均勻回填。管廊頂板上部1000mm范圍內(nèi)回填材料應(yīng)采用人工分層夯實，禁止大型碾壓機(jī)直接在管廊頂板上部施工。
3、在地基土層、荷載有顯著變化部位，應(yīng)考慮基底不均勻沉降對結(jié)構(gòu)的影響。
4、計算條件見下表。
二、材料要求
混凝土：管廊主體結(jié)構(gòu)采用C35級防水混凝土，抗?jié)B等級為P6；墊層采用C15級素混凝土。
水泥：采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級不應(yīng)低于42.5級。
鋼筋：采用HPB300、HRB400級鋼筋。
三、鋼筋的錨固與連接
1、受拉鋼筋的錨固：
2、鋼筋連接；
鋼筋連接可分為綁扎搭接、機(jī)械連接或焊接。
受拉鋼筋抗震綁扎搭接長度按下表：
四、示意圖
五、防水設(shè)計
設(shè)計要點：
1、現(xiàn)澆混凝土綜合管廊防水設(shè)計與施工應(yīng)遵循“以防為主、剛?cè)岵?jì)、多道設(shè)防、因地制宜、綜合治理”的技術(shù)原則。以結(jié)構(gòu)自防水為主，與防水材料相結(jié)合，并加強(qiáng)變形縫、施工縫、穿墻管、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件、各種接頭等細(xì)部節(jié)點的防水措施。
2、外設(shè)防水層宜連續(xù)包覆結(jié)構(gòu)迎水面。
3、卷材與卷材疊合使用時，兩層卷材之間應(yīng)滿粘。
主體結(jié)構(gòu)防水設(shè)計
1、防水混凝土抗?jié)B等級應(yīng)符合下表規(guī)定。
2、防水砂漿應(yīng)采用聚合物水泥防水砂漿、摻外加劑的防水砂漿。
防水砂漿宜采用多層抹壓或噴涂的方法施工。宜采用預(yù)拌防水砂漿。
3、卷材防水層主要包括改性瀝青類防水卷材和合成高分子類防水卷材。各種卷材防水層的性能指標(biāo)應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。
預(yù)制管廊設(shè)計
1.箱涵的壁厚
箱涵壁厚對承載能力、材料用量、產(chǎn)品重量、施工工法、工程成本等有很大的影響。因此，合理確定箱涵的壁厚較為重要。
對箱涵壁厚影響因素最大的是箱涵內(nèi)寬和箱涵使用中埋設(shè)的深度。箱涵在地下綜合管廊中應(yīng)用最多的管頂埋設(shè)深度是3~4m，故箱涵多以3~4m 的埋設(shè)深度來確定箱涵的壁厚。
目前工程設(shè)計中常存在箱涵壁厚設(shè)計過厚的情況，如圖1 所示。在3~4m 的埋設(shè)深度范圍內(nèi)，單艙箱涵內(nèi)寬2400mm，壁厚400mm，斷面尺寸明顯與工況不匹配，壁厚定得過厚。
參照幾年來的工程實踐，筆者推薦選用表1 中的箱涵壁厚，再根據(jù)具體工程條件適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。
側(cè)板的厚度從結(jié)構(gòu)受力上可以比頂板、底板減薄，內(nèi)側(cè)板因基本為受壓結(jié)構(gòu)，故可以更多地減薄，以利于減輕構(gòu)件的總重量。但在單艙混凝土箱涵生產(chǎn)中，為了提高鋼模的利用率，一套鋼模可以調(diào)整高、寬制作多種規(guī)格的箱涵，單艙箱涵側(cè)板通常采用與頂板、底板相同的壁厚。
底板厚度不宜大于頂板厚度,一般取相同厚度。
2. 箱涵接口設(shè)計
（1）端面密封接口設(shè)計
縱向鎖緊端面密封接口如圖2、圖3 所示。和工作面密封接口一樣，箱涵一端為承口，另一端為插口（也可為平面），承口和插口尺寸偏差精度要求不高，但兩端端面既有平整度的要求，又有平行度的要求。
端面接口密封材料常用彈性膠條，其寬度為20×30mm、高為20mm、25mm。膠條的性能與用于混凝土管膠圈相似，為彌補(bǔ)箱涵構(gòu)件端面混凝土存在的氣泡或小凹坑，彈性膠條的對接表面可膠接5mm厚的遇水膨脹膠料，使其水脹性能填充氣泡和凹坑，防止接口滲水。
（2）工作面密封接口設(shè)計
工作面密封接口在圓形混凝土管中廣泛應(yīng)用，但箱涵為矩形接口，與圓形相比，安裝較為困難，對中不易，接口間隙偏差會加大，因而，應(yīng)針對箱涵特點，改進(jìn)工作面密封接口的設(shè)計。
要保持柔性接口在使用壽命期內(nèi)具有足夠的閉水性，應(yīng)使膠圈工作狀態(tài)的物理性能保持在一個合理水平上，這與設(shè)計的接口工作面間隙（簡稱接口間隙）、膠圈直徑及膠圈壓縮率密切相關(guān)。
接口間隙大則膠圈尺寸規(guī)格也大，相同的壓縮率下在工作面上可產(chǎn)生較大的壓縮接觸面和接觸壓力，對接口的變位適應(yīng)性強(qiáng)，增大接口的密封效果、減小膠圈使用的物理疲勞，有利于管道長期保持良好的閉水性能。因此，箱涵工作面密封接口設(shè)計中應(yīng)加大工作面的間隙和膠圈高度，
帶膠圈槽接口如圖5 所示。膠圈三相受擠，增加反力PS，加大了膠圈對工作面表面的擠壓接觸應(yīng)力，有利于提高接口的抗?jié)B能力。因此，在接口抗?jié)B要求嚴(yán)格的管道中建議采用帶膠圈槽接口。在中、大型地下綜合管廊工程中應(yīng)優(yōu)先選用帶膠圈槽楔形膠圈密封接口。
（3）多功能密封接口設(shè)計
為了提高箱涵接口密封的可靠性，發(fā)揮端面密封和工作面密封各自的優(yōu)點，設(shè)計了多功能接口，如圖6 所示。
多功能接口在接口工作面及端面都安裝了膠圈，經(jīng)壓縮分別形成工作面密封及端面密封，提高了接口密封的可靠性。多功能接口還具有以下優(yōu)點：
①在二個膠圈間的適當(dāng)位置，安裝帶螺紋的連接接頭，上下各一個，在生產(chǎn)工廠或工地現(xiàn)場與水泵連接后可對膠圈之間的空腔充水和加壓，檢驗接頭的抗?jié)B密封效果。
②地下綜合管廊的設(shè)計使用年限為100 年，密封膠圈的耐老化性能成為關(guān)鍵，使用數(shù)十年后，橡膠的應(yīng)力松弛、物理性能變化、彈性對混凝土面的擠壓應(yīng)力是否還能滿足接口抗?jié)B要求等成為疑問，而多功能接口不但具有現(xiàn)時接口質(zhì)量可檢性，而且還具備接口質(zhì)量的可補(bǔ)性。當(dāng)接口中使用的膠圈性能不能滿足接口抗?jié)B要求時，可擰開上下接口檢驗進(jìn)水通道的螺帽，吹凈其中水分和雜物，接上灌漿設(shè)施，向兩個膠圈之間的空腔內(nèi)灌注防水密封膠液，形成二次柔性密封接口。
③地基基礎(chǔ)的沉降或地震等因素都具有不可完全預(yù)見性，盡管設(shè)計中做了充分的考慮，但意外事故還是時有發(fā)生。當(dāng)管道發(fā)生不均勻沉降、接口產(chǎn)生超出設(shè)計允許的位移變量時，原先的柔性接口可能不再能達(dá)到抗?jié)B漏要求。此時，多功能接口可發(fā)揮其接口質(zhì)量可補(bǔ)性作用，按上述②中的操作過程，即可形成二次柔性密封接口。因而，多功能接口特別適用于軟弱地基地區(qū)和地震多發(fā)地區(qū)。
一、管廊高度的設(shè)計
（1）橫穿道路上空：次要道路4.5；主要道路6m以上；鐵路7m以上；檢修通道的凈高不小于3.1m。
（2）下部設(shè)備高度：泵周圍至少需要2.5m；換熱器上5.5m；管廊上管道與設(shè)備相連時，最小凈高為3.5m。
（3）考慮橫梁結(jié)構(gòu)和斷面型式：對于雙層管廊，上下層間距為1-1.5m。
裝置間管廊高度，需考慮跨越區(qū)域，全廠采用一個標(biāo)準(zhǔn)，與其他裝置協(xié)調(diào)。
二、管廊高度的設(shè)計
管廊的寬度主要由管子根數(shù)和管徑大小決定（最密集處），并加一定的余量（20%）。同時考慮：
（1）管廊下設(shè)備和通道。
（2）管間距：不同文獻(xiàn)規(guī)范計算方法不同。
一般管廊寬度為6-10m，超過9m采用部分或全部雙層管廊。
三、管架結(jié)構(gòu)
有單柱管架和雙柱管架之分。寬度規(guī)定，單柱管架寬度系類為0.5、1、1.5、2、3米；雙柱管架寬度系列為3、4、6、8米。采用單根鋼管或者鋼筋混凝土立柱加鋼梁結(jié)構(gòu)，大型采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。
四、管廊的柱距和管架的跨距
（1）管廊的柱距與管架的跨距由敷設(shè)在其上的管道所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和撓度決定；
（2）管廊的柱距和管架的跨距由敷設(shè)在其上的最小管子的允許跨度或用多數(shù)管子的允許跨度確定。
（3）管架的跨距用6-8m，DN40以下的管道用3-4m。
四、管廊上管道的布置
慮管徑大小因素：大口徑管道盡量靠近管廊柱子，單柱管架管道均勻布置在管架柱子兩側(cè)。
考慮設(shè)備位置因素：與相連接的設(shè)備相適應(yīng)，公用工程管道布置在中央。
考慮被輸送物料的性質(zhì)因素：低溫管、不宜受熱管與熱管道分開布置，腐蝕性介質(zhì)敷設(shè)在下層。
考慮熱應(yīng)力的影響：高溫管道、常溫管道按吹掃介質(zhì)溫度考慮熱膨脹量、高溫大口徑在外側(cè)。
考慮儀表管道、動力電纜的安全：工藝區(qū)敷設(shè)地下電纜，有腐蝕性液體滲入的地方，采用架空槽板敷設(shè)，儀表管線同電纜一起考慮。電纜不允許布置在熱管道附近或者輸送腐蝕性介質(zhì)下方，一般敷設(shè)在管廊走道的下面或者管廊柱子外側(cè)。
五、裝置中主管廊寬度、跨度和高度的確定應(yīng)考慮因素
(1)管廊的寬度
1）管廊的寬度主要由管道的數(shù)量和管徑的大小確定。并考慮一定的預(yù)留的寬度，一般主管廊管架應(yīng)留有10％－20％的余量，并考慮其荷重。同時要考慮管廊下設(shè)備和通道以及管廊上空冷設(shè)備等結(jié)構(gòu)的影響。如果要求敷設(shè)儀表電纜槽架和電力電纜槽架，還應(yīng)考慮其所需的寬度。管廊上管道可以布置成單層或雙層，必要時也可布置三層。管廊的寬度一般不宜大于10m；
2）管廊上布置空冷器時，支柱跨距宜與空冷器的間距尺寸相同，以使管廊立柱與空冷器支柱中心線對齊；
3）管廊下布置泵時，應(yīng)考慮泵的布置及其所需操作和檢修通道的寬度。如果泵的驅(qū)動機(jī)用電纜為地下敷設(shè)時，還應(yīng)考慮電纜溝所需寬度。此外，還要考慮泵用冷卻水管道和排水管道的干管所需寬度；
4）由于整個管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段管廊的管道數(shù)量較 少。因此，在必要時可以減小首尾段管廊的寬度或?qū)㈦p層管廊變單層管廊。
（2）管廊的跨度：
管廊的柱距和省廊的跨距是由敷設(shè)遮其上的管道因垂直荷載所產(chǎn)生的允許彎曲撓度決定的，通常為6—9m。如中小型裝置中，小直徑的管道較多時，可在兩根支柱之間設(shè)置副梁使管道的跨距縮小。另外，管廊立柱的間距，宜與設(shè)備構(gòu)架支柱的間距取得一致，以便管道通過。如果是混凝土管架，橫梁頂宜埋放一根φ20圓鋼或鋼板，以減少管道與橫梁間的摩擦力。
（3）管廊的高度可根據(jù)下面條件確定：
1）橫穿道路的空間。管廊在道路上空橫穿時，其凈空高度為：
①裝置內(nèi)的檢修道不應(yīng)小于4.5m;
②工廠道路不應(yīng)小于5.0m；
③鐵路不應(yīng)小于5.5m；
④管廊下檢修通道不應(yīng)小于3m。
當(dāng)管廊有桁架時要按桁架底高計算。
2）管廊下管道的最小高度。為有效地利用管廊空間，多在管底下布置泵。考慮到泵的操作和維護(hù)，至少需要3.5m；管廊上管道與分區(qū)設(shè)備相接時，一般應(yīng)比管廊的底層管道標(biāo)高低或高600～1000mm。所以管廊底層管底標(biāo)局最小為3.5m。管廊下布置管殼式冷換設(shè)備時，由于設(shè)備高度增加，需要增加管廊下的凈空。
3）垂直相交的管廊高差。若省廊改變方向或兩管廊直角相交，其高差取決于管道相互連接的最小尺寸，一般以500～750mm為宜。對于大型裝置也可采用
1000mm高差。
4）管廊的結(jié)構(gòu)尺寸。在確定省廊高度時，要考慮到管廊橫梁和縱梁的結(jié)構(gòu)斷面和型式，務(wù)必使梁底和架底的高度，滿足上述確定管廊高度的要求。對于雙層管廊，上下層間距一般為1.2～2.0m,主要決定于管廊上最大管道的直徑。
5）至于裝置之間的管廊的高度取決于管架經(jīng)過地區(qū)的具體情況。如沿工廠邊緣成罐區(qū)，不會影響廠區(qū)交通和擴(kuò)建的地段，從經(jīng)濟(jì)性和檢修方便考慮，可用管墩敷設(shè)，離地面高300～500mm即可滿足要求。
六、管道設(shè)計六大誤區(qū)
誤區(qū)一：管廊覆土深度一般為2.5－3m，管廊進(jìn)排風(fēng)井只有背上式
管廊的通風(fēng)機(jī)房一般利用管廊上方的空間設(shè)置，同時考慮到相交管線的穿越，管廊頂部覆土深度一 般為2.5-3.0m。這樣的做法導(dǎo)致起點的雨污水支管標(biāo)高與管廊就不能匹配。但是，管廊的覆土深度并不是只有2.5-3.0m，在特殊情況下，滿足抗浮 的 前提下，將管廊覆土減少至1.5m，此時，進(jìn)排風(fēng)井可采用外掛式，滿足通風(fēng)需求，同時結(jié)合雨污水標(biāo)高，甚至將起點雨污水管道納入綜合管廊。
外掛式
誤區(qū)二：管廊內(nèi)各管線的吊裝口均按最大管道管節(jié)長度考慮，且采用地上式。
吊裝口是管線、電纜進(jìn)入管廊的通道，分剛性管道吊裝口和纜線吊裝口，不能一概而論，大多采用地上式做法，如下圖所示。這種做法最大的弊端就是對景觀影響大。較好的做法是針對管線、電纜吊裝的特性分別設(shè)置吊裝口，且剛性管道隱蔽式吊裝口和地上式結(jié)合設(shè)置，一般一條線路上采用一個地上式，其余均為隱蔽式，這樣既 解決了管線安裝又最大限度降低環(huán)境影響。
誤區(qū)三：通風(fēng)分區(qū)和防火分區(qū)必須一致，逃生口必須直通地面
管 廊規(guī)范只對防火分區(qū)進(jìn)行了規(guī)定，而未對通風(fēng)分區(qū)進(jìn)行要求，因此在管廊設(shè)計中通常做法是通風(fēng)分區(qū)和防火分區(qū)一致，這樣便于風(fēng)機(jī)控制，但實際過程中，在管廊穿 越很寬障礙物、河道時，在景觀要求高時，通風(fēng)分區(qū)每辦法和防火分區(qū)一致時，這時就要根據(jù)不同艙室功能要求，合理設(shè)置通風(fēng)分區(qū)和消防分區(qū)，如一個通風(fēng)分區(qū)包 含兩個防火分區(qū)，分區(qū)之間設(shè)置常開防火門，事故后排煙設(shè)置措施應(yīng)征詢消防部門意見。
規(guī)范中對逃生口的距離進(jìn)行了規(guī)定，但在特殊情況下，如管廊穿越河道時，每辦法對外設(shè)置直通地面逃生口時，經(jīng)過專家消防論證時可利用臨近分區(qū)或艙室作為逃生口。
誤區(qū)四：管廊內(nèi)排水系統(tǒng)僅考慮滲漏水
管廊規(guī)范中排水系統(tǒng)主要考慮管廊滲漏水及管道排空水量，未考慮暴管和消防水量，因此一般排水系統(tǒng)配泵較小。設(shè)計認(rèn)為暴管和消防水量適當(dāng)兼顧。具體措施，適當(dāng) 放大配泵參數(shù)，考慮一個分區(qū)內(nèi)所有集水坑水泵在暴管和消防時能啟動，最大可能排出事故水量，為外援措施贏得時間，同時在給水管道專項設(shè)計時采用電動閥門對 暴管進(jìn)行控制，減少暴管的水量。
誤區(qū)五：管廊消防只有超細(xì)干粉適用
對 于電纜的消防措施，管廊規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要高于電纜隧道的規(guī)范，對設(shè)有電力電纜的艙室應(yīng)采用自動滅火系統(tǒng)，目前針對電力電纜適用的系統(tǒng)有高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、超 細(xì)干粉滅火系統(tǒng)、S型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)。S型氣溶膠滅火系統(tǒng)由于3C認(rèn)證要求，目前較少采用，高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)初期投資大，且設(shè)計系統(tǒng)復(fù)雜，也較少應(yīng) 用，目前形勢下超細(xì)干粉較多被應(yīng)用，甚至有觀點說只有超細(xì)干粉適用管廊，但其維護(hù)成本和滅火時對儀器以及人員的安全影響不容忽視。筆者認(rèn)為，設(shè)計上應(yīng)從全 壽命周期角度出發(fā)，從運維的角度綜合考慮消防滅火系統(tǒng)的應(yīng)用。
誤區(qū)六：巡檢機(jī)器人代替部分固定監(jiān)測設(shè)備
對于大規(guī)模綜合管廊系統(tǒng)，采用巡檢機(jī)器人很必要，它可以替代部分人員巡檢，減輕人員巡檢負(fù)擔(dān)。發(fā)生災(zāi)情時，機(jī)器人到現(xiàn)場，避免人員二次傷害。機(jī)器人采集到的圖像實時反饋與上傳，機(jī)器人傳感器數(shù)據(jù)實時反饋，控制機(jī)械手到達(dá)指定位置或者角度，遠(yuǎn)程控制機(jī)器人執(zhí)行其他維護(hù)任務(wù)。機(jī)器人功能強(qiáng)大，甚至有人提出減少固定監(jiān)測設(shè)備的數(shù)量。其實采用巡檢設(shè)備是錦上添花的措施，它可以代替部分人員活動，但不能替代人員巡檢和固定監(jiān)測設(shè)備，因為巡檢設(shè)備是移動式設(shè)備，存在盲區(qū)，不可能取代固定設(shè)備功能。
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