綜合管廊安全隱患點(diǎn)分析

邱哲，江漪凡

（中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津300072）

1 引言

綜合管廊在我國(guó)的發(fā)展已近60 年，起初在北京、上海等較發(fā)達(dá)城市率先進(jìn)行了綜合管廊建設(shè)的嘗試，2000 年以后，全國(guó)掀起了新一輪的城市建設(shè)熱潮，越來(lái)越多的城市開(kāi)始著手綜合管廊建設(shè)試驗(yàn)。但當(dāng)時(shí)關(guān)于綜合管廊工程技術(shù)的規(guī)范很不完善，各地的修建質(zhì)量也良莠不齊，為管廊后續(xù)的安全運(yùn)行埋下了些許隱患。直到2012 年，經(jīng)過(guò)各參編單位和起草人的共同努力，我國(guó)第一次頒布了GB 50838—2012《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》[1]，后經(jīng)過(guò)近3 年的不斷完善，正式頒布了最新修訂的GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》[2]，以指導(dǎo)管廊設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)管理，由此綜合管廊的建設(shè)正式納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化范疇。

2 安全隱患點(diǎn)分析

根據(jù)綜合管廊的構(gòu)成，將其分為市政管線、管廊結(jié)構(gòu)、附屬設(shè)施3 部分，分析并論述各部分的安全隱患點(diǎn)。

2.1 管線

目前，綜合管廊可納入電力、通信、給水、排水、燃?xì)?、熱力等市政管線。根據(jù)我國(guó)綜合管廊建設(shè)發(fā)展的實(shí)際情況，由于排水管道受地形影響較大，若納入管廊，可能導(dǎo)致管廊埋深較深或變坡增大，因此，需結(jié)合工程實(shí)際綜合考慮。另外，通信線纜自身的屬性不易對(duì)管廊的運(yùn)行安全造成嚴(yán)重影響，因此，對(duì)于以上2 類管線暫不做分析。下面僅以給水、燃?xì)狻崃?、電?種管線為例，對(duì)納入綜合管廊的市政管線在運(yùn)行中可能存在的安全隱患點(diǎn)進(jìn)行梳理和分析。

1）給水管道。給水管道對(duì)管廊運(yùn)行造成的安全隱患主要是管道事故漏水和接口處滲漏。管道接口漏水是給水工程中常見(jiàn)的問(wèn)題，滲漏量只要滿足規(guī)范要求，正常運(yùn)行工況下合理的滲漏不足以影響管廊的整體安全。而事故漏水由于事發(fā)突然，流速不可控，短時(shí)間內(nèi)有可能造成管廊積水甚至淹沒(méi)，對(duì)管廊主體結(jié)構(gòu)及其他專業(yè)管線的正常運(yùn)行造成一定的安全隱患。因此，給水管道應(yīng)首先在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)盡可能降低事故漏水的發(fā)生概率，同時(shí)根據(jù)管道的重要等級(jí)，權(quán)衡事故風(fēng)險(xiǎn)并做出相關(guān)分析，通過(guò)裝配管道監(jiān)控和自控系統(tǒng)，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，減少事故漏水的水量。

2）燃?xì)夤艿?。燃?xì)庑孤┦窃斐扇紵氨ㄊ鹿实母矗捎谛孤┑臅r(shí)間和部位不確定，是一種突發(fā)現(xiàn)象，因此危害性極大。為保證納入管廊后的安全，除依照規(guī)范對(duì)燃?xì)夤艿绬为?dú)設(shè)艙外，對(duì)管道的探傷也必不可少。燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)燃?xì)庑孤┑奶綔y(cè)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制。由于管道的泄漏分為微孔滲漏、小孔泄漏和斷裂暴露，任何一種形式的泄漏在實(shí)際中都可能發(fā)生，因此，除對(duì)管道的內(nèi)、外部探傷同時(shí)考慮外，還應(yīng)根據(jù)不同的管廊結(jié)構(gòu)和管道運(yùn)行工況制定合理的報(bào)警響應(yīng)曲線，最大限度地提高泄漏報(bào)警的響應(yīng)精度，并通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制及早將危害限制在可控范圍。此外，在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，要對(duì)管道質(zhì)量、運(yùn)行條件和敷設(shè)環(huán)境充分考量，嚴(yán)格實(shí)施，以最大限度地減小造成管道泄漏的直接因素。

3）熱力管道。熱力管道根據(jù)傳輸介質(zhì)不同，分為熱水管道和蒸汽管道。由于其介質(zhì)狀態(tài)兼顧了給水管道與燃?xì)夤艿?，因此，其安全隱患的特性與二者相似。不同的是，熱力管道溫度更高，一旦事故噴出，會(huì)對(duì)管廊作業(yè)人員的人身安全構(gòu)成威脅，同時(shí)，蒸汽管道的爆炸還會(huì)對(duì)管廊其他設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。因此，必須做好管道的日常熱工檢測(cè)與控制，依照規(guī)范對(duì)蒸汽管道單獨(dú)設(shè)艙，增加內(nèi)外探傷以及對(duì)蒸汽泄漏的報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制，以便管廊作業(yè)人員及時(shí)應(yīng)對(duì)處理，降低事故影響。

4）電力電纜。電氣火災(zāi)在火災(zāi)事故中的占比相當(dāng)高，因此，將電力電纜納入綜合管廊，無(wú)形中提高了管廊的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。電力電纜敷設(shè)在管廊內(nèi)，運(yùn)行環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，幾乎不存在外界因素引起電纜發(fā)生火災(zāi)的情況，但也不能避免電纜自身在生產(chǎn)制造、設(shè)計(jì)及施工調(diào)試各環(huán)節(jié)中埋下的安全隱患。由于在電網(wǎng)架構(gòu)、調(diào)度、通信及自動(dòng)化方面，高壓電網(wǎng)都更加堅(jiān)強(qiáng)可靠，因此，事故發(fā)生頻率相對(duì)較低，但由于電壓較高，事故的破壞程度很大；對(duì)于中壓電網(wǎng)，由于直接面向用戶，因此，事故波及的范圍更大也更直接。從防火安全角度考慮，將高壓電纜與中壓電纜分艙敷設(shè)，能夠減少相互間的影響，并通過(guò)配備完善的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)有效控制火情的發(fā)生發(fā)展。此外，還應(yīng)從提高生產(chǎn)技術(shù)水平和生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)電纜質(zhì)量的檢測(cè)和檢驗(yàn)，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理等多方面，將電纜自身的安全隱患降至最低。

2.2 管廊結(jié)構(gòu)

綜合管廊在長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于管廊剛性防水本體局部失效、柔性防水層老化破壞以及建筑構(gòu)造做法失效等隱患造成的管廊滲漏水問(wèn)題不容忽視。

管廊結(jié)構(gòu)滲漏水的主要危害：（1）使鋼筋混凝土內(nèi)部存在的氫氧化鈣溶失，pH 值變小，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生銹蝕，并加快結(jié)構(gòu)混凝土的堿骨料反應(yīng)，從而影響結(jié)構(gòu)安全，縮短工程使用年限。（2）失去其使用功能。人員長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境中工作生活容易引發(fā)氡污染，嚴(yán)重時(shí)甚至危及生命安全；在潮濕環(huán)境下會(huì)加速電纜的老化，加快管道及支架等鋼構(gòu)件的銹蝕，降低耐久性，增加維護(hù)成本。（3）若管廊滲漏，須常年采用機(jī)械排水和使用抽濕機(jī)或吸濕劑除濕，均會(huì)造成能耗損失，成本飆升。

針對(duì)管廊的滲漏水現(xiàn)象，應(yīng)嚴(yán)格做好以下方面：（1）設(shè)計(jì)時(shí)提高混凝土的耐久性能要求；適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層厚度；主體混凝土內(nèi)添加必要的具有抗裂功能的外加劑。（2）選擇合理的施工縫、伸縮縫的建筑構(gòu)造，特別是伸縮縫的建筑防水構(gòu)造，宜選擇多道防水措施，如中埋式止水帶與可拆卸式止水帶聯(lián)合使用。（3）管廊外部的柔性防水層宜選擇柔性防水涂料，并且適當(dāng)增加涂料厚度。（4）嚴(yán)格要求管廊主體混凝土施工質(zhì)量，減少混凝土的質(zhì)量缺陷，嚴(yán)格控制成品混凝土的養(yǎng)護(hù)，控制混凝土澆筑和覆土?xí)r的溫差。

2.3 附屬設(shè)施

管廊各附屬設(shè)施看似相互獨(dú)立，實(shí)則密不可分，這尤其體現(xiàn)在管廊事故時(shí)。而在各類事故中，以火災(zāi)事故發(fā)生概率最大，頻率也最高。由于地下建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)的危害較地上建筑更大，因此，在進(jìn)行地下建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用比地上建筑更高的防火安全等級(jí)和內(nèi)部消防自救能力。而目前綜合管廊防火設(shè)計(jì)面臨如下幾方面問(wèn)題：

1）無(wú)專項(xiàng)規(guī)范指導(dǎo)。目前，地下建筑防火設(shè)計(jì)可依據(jù)的規(guī)范屈指可數(shù)，一些規(guī)范更是有很強(qiáng)的針對(duì)性，如防空洞、汽車庫(kù)、隧道、鐵道等。而對(duì)于綜合管廊這種新興的地下建筑產(chǎn)物，并沒(méi)有被涵蓋在現(xiàn)行規(guī)范內(nèi)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)只能從現(xiàn)有規(guī)范中參考借鑒，使綜合管廊防火設(shè)計(jì)缺少國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的指導(dǎo)。

2）消、防火措施雜亂不一。各地區(qū)對(duì)綜合管廊消、防安全的重視程度不一致，一些地區(qū)僅根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)習(xí)慣及借鑒其他地下工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)綜合管廊應(yīng)達(dá)到的安全水平欠考量，結(jié)果造成消防投資的片面和浪費(fèi)。

3）處方式防火設(shè)計(jì)存在局限性?，F(xiàn)行的處方式防火設(shè)計(jì)規(guī)范中，火災(zāi)監(jiān)控、疏散、防排煙、滅火等子系統(tǒng)通常都是分專業(yè)獨(dú)立設(shè)計(jì)，每個(gè)子系統(tǒng)都必須嚴(yán)格滿足相應(yīng)的指令性條文。但如上所述，這些子系統(tǒng)又是相互關(guān)聯(lián)、密不可分的整體，因此，獨(dú)立設(shè)計(jì)任何一個(gè)子系統(tǒng)都很難保證整體的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

基于以上幾方面問(wèn)題，筆者提出引入性能化防火設(shè)計(jì)方法，對(duì)綜合管廊進(jìn)行安全性評(píng)估，以確定現(xiàn)有設(shè)計(jì)的可靠性和合理性，從而得出針對(duì)不同等級(jí)要求、不同組合形式管廊的更加經(jīng)濟(jì)合理的防火設(shè)計(jì)方案。性能化防火設(shè)計(jì)目前多用于大型公建、隧道、車站等，對(duì)于綜合管廊這種容納城市“生命線”且功能性較強(qiáng)的市政綜合建筑，在現(xiàn)行處方式設(shè)計(jì)未涵蓋且又有局限性的前提下，采用性能化防火設(shè)計(jì)作為處方式設(shè)計(jì)方法的重要補(bǔ)充，是可行且必要的。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段影響綜合管廊安全運(yùn)行的主要問(wèn)題是管廊的火災(zāi)與水患。對(duì)于管廊的火災(zāi)問(wèn)題，可考慮引用性能化防火設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)充。