復(fù)雜市政道路管線綜合布局探討

趙艷琳

(北京市首都規(guī)劃設(shè)計(jì)工程咨詢(xún)開(kāi)發(fā)有限公司，北京 100045)

市政管線是城市正常運(yùn)營(yíng)的生命線，市政管線綜合規(guī)劃是協(xié)調(diào)各市政管線之間、管線與其他各項(xiàng)工程之間矛盾而進(jìn)行的規(guī)劃。近些年來(lái)道路方案、公用設(shè)施、市政單體管線的設(shè)計(jì)方法都有改進(jìn)和創(chuàng)新，但是管線設(shè)計(jì)綜合的布置方法和原則很多年都沒(méi)有變化，國(guó)內(nèi)關(guān)于管線綜合規(guī)劃的交流會(huì)又很少，常規(guī)方法已不能適應(yīng)復(fù)雜道路管線安排，所以需要及時(shí)總結(jié)復(fù)雜道路管線綜合中的技術(shù)難點(diǎn)，增加工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，提高處理復(fù)雜道路管線排布效率。

1 管線綜合一般設(shè)計(jì)步驟

市政管線綜合一般步驟包括：相關(guān)資料收集、現(xiàn)狀管線分析、確定管線橫斷面布置、繪制管線平面圖、管線高程控制、進(jìn)入“多規(guī)合一平臺(tái)”。

1.1 相關(guān)資料收集

建設(shè)方提供規(guī)劃范圍內(nèi)1∶500地形圖及管線物探圖，道路及排水初步設(shè)計(jì)方案，作為市政管線綜合編制的基礎(chǔ)底圖，以及作為管線橫斷面圖及控制高程編制的重要依據(jù)；收集市政方案綜合資料，確定道路管線種類(lèi)及管道規(guī)模；收集規(guī)劃范圍內(nèi)用地資料，道路兩側(cè)用地小市政管線設(shè)計(jì)圖等，作為管線綜合規(guī)劃支線甩口規(guī)模及位置的依據(jù)；收集整理與實(shí)際工程相關(guān)的其他技術(shù)資料、行政審批及指導(dǎo)性文件，例如穿越河道跨河橋設(shè)計(jì)方案、地鐵車(chē)輛段開(kāi)發(fā)形式及出入口、通風(fēng)口等設(shè)計(jì)方案，重要油氣、高壓線新建或廢止審批文件。

1.2 現(xiàn)狀管線分析

現(xiàn)場(chǎng)踏勘、現(xiàn)狀管線資料分析對(duì)于規(guī)劃工作尤其重要，規(guī)劃設(shè)計(jì)工作要做到“七分現(xiàn)狀，三分規(guī)劃”，對(duì)于現(xiàn)狀管線在滿(mǎn)足規(guī)劃規(guī)模及管材要求的情況下盡可能保留[1]，避免現(xiàn)狀市政主干管的拆改。對(duì)于不能保留現(xiàn)狀管線的情況，通過(guò)管線建設(shè)完善程度、管線平面位置以及豎向高程的分析，對(duì)現(xiàn)狀管線遷改或廢除新建。如：現(xiàn)狀管線不平行道路中線，管線波動(dòng)已經(jīng)影響行道樹(shù)或規(guī)劃管線布置，需要對(duì)現(xiàn)狀管線進(jìn)行全線或局部遷改；現(xiàn)狀管線高程影響重力流管線豎向布置，或現(xiàn)狀管線規(guī)模不滿(mǎn)足規(guī)劃需求，需要對(duì)現(xiàn)狀管線廢除且按方案綜合規(guī)劃新建。

1.3 確定管線橫斷面布置

依據(jù)GB 50289—2016城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范[2]、道路設(shè)計(jì)方案、市政管線規(guī)模尺寸、道路兩側(cè)用地情況等，布置管線橫斷面圖，直觀表示出各種管線之間、管線與道路中線、紅線、路緣石、樹(shù)莖、燈桿等之間的距離，滿(mǎn)足管線之間以及各種建構(gòu)筑物的水平凈距要求，管線橫斷面的設(shè)計(jì)指導(dǎo)下一步平面布置方案。

1.4 繪制管線平面圖

按照初步確定的橫斷面圖，以規(guī)劃永中為基準(zhǔn)，偏移市政各專(zhuān)業(yè)干線。通過(guò)現(xiàn)狀管線物探圖、已編制的相關(guān)設(shè)計(jì)綜合成果、周邊用地場(chǎng)站情況等，校核干線平面位置，同步調(diào)整管線橫斷面圖。根據(jù)排水初步設(shè)計(jì)方案，布置雨污水支線位置，根據(jù)規(guī)劃用地及小市政情況，綜合考慮布置其他市政支線。各種管線滿(mǎn)足平面布置水平間距要求、單體工程管線工藝要求、兼顧管線綜合設(shè)計(jì)的其他要求。

1.5 管線高程控制

在管線平面圖繪制完成后，管線綜合需要對(duì)所有規(guī)劃管線平面交叉點(diǎn)進(jìn)行高程控制，交叉點(diǎn)主要包括干線在相交路口的交叉，還包括支線與干線的交叉，交叉時(shí)的最小垂直凈距應(yīng)符合GB 50289—2016城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范規(guī)定的要求。根據(jù)道路及排水初步設(shè)計(jì)方案，以重力流管線高程作為其他管線高程控制基礎(chǔ)，對(duì)規(guī)劃道路各市政管線進(jìn)行高程控制，以指導(dǎo)后期各專(zhuān)業(yè)管線施工圖縱斷設(shè)計(jì)。

1.6 進(jìn)入“多規(guī)合一”平臺(tái)

管線綜合規(guī)劃方案基本穩(wěn)定后，屬地規(guī)自分局聽(tīng)取相關(guān)匯報(bào)，各專(zhuān)業(yè)公司及相關(guān)職能部門(mén)提出意見(jiàn)，采納修改后，設(shè)計(jì)單位將成果匯至建設(shè)方，建設(shè)方向?qū)俚匾?guī)自分局提出進(jìn)入“多規(guī)合一”平臺(tái)的申請(qǐng)，最終獲取“多規(guī)合一”意見(jiàn)，該過(guò)程取代了原規(guī)劃審批的會(huì)簽過(guò)程。

2 管線布置原則

2.1 平面布置原則

1)管線綜合平面圖需要采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。在市政道路管線綜合設(shè)計(jì)中，要采用與城市規(guī)劃設(shè)計(jì)一致的坐標(biāo)系統(tǒng)，以避免發(fā)生混亂和互不銜接的情況。如果坐標(biāo)系統(tǒng)不同，需加以換算，在統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)下繪制平面圖。

2)盡可能保留現(xiàn)狀管線。只有當(dāng)現(xiàn)有的管線不能滿(mǎn)足居民生活需要或不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求時(shí)，才考慮將其拆除或廢除。對(duì)于按照規(guī)劃改直、拓寬的道路上已有的現(xiàn)狀管線，應(yīng)該按照規(guī)劃相應(yīng)考慮遷改方案，可以不受上述要求的限制。

3)遠(yuǎn)近結(jié)合，為遠(yuǎn)期規(guī)劃管線預(yù)留位置。處理好各種管線工程的近期和遠(yuǎn)期建設(shè)，分期建設(shè)的管線，管線布置應(yīng)統(tǒng)一，近期為主，同時(shí)考慮城市發(fā)展需求，為遠(yuǎn)期新增管線預(yù)留路由條件。

4)地下管線應(yīng)與道路中心線按一定順序平行敷設(shè)。各種管線從道路紅線向道路中心線方向平行布置的次序宜為：電力管道(步道)、信息管道(步道)、中壓天然氣管道(自行車(chē)道)、供水管道(自行車(chē)道)、熱力管道(自行車(chē)道)、雨水管道(機(jī)動(dòng)車(chē)道)、污水管道(機(jī)動(dòng)車(chē)道)。

5)當(dāng)各種市政工程管線由于受道路等級(jí)、斷面形式及現(xiàn)狀管線位置等各種因素限制，不能滿(mǎn)足規(guī)范安全間距要求時(shí)，可采取下列措施：

a.匯同規(guī)劃審批部門(mén)、道路設(shè)計(jì)等重新對(duì)規(guī)劃道路等級(jí)或斷面形式進(jìn)行調(diào)整。b.規(guī)劃建設(shè)綜合管廊，將多種管線統(tǒng)一敷設(shè)。c.可以依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，采取相應(yīng)施工技術(shù)措施后，減小管道之間的間距[3]。

2.2 高程控制原則

2.2.1 覆土最小原則

在各專(zhuān)業(yè)管線滿(mǎn)足GB 50289—2016城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范中最小覆土、管道間距要求的同時(shí)，根據(jù)各專(zhuān)業(yè)運(yùn)營(yíng)要求，盡可能使管道覆土最小，減小施工過(guò)程中開(kāi)挖深度及放坡，從而減少工程投資及后期維護(hù)檢修費(fèi)用。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，通常對(duì)交叉管道進(jìn)行分層，重力流雨水、污水管道高程沿用排水規(guī)劃數(shù)據(jù)不變，通常雨水管道在上，污水管道在下，將其他相交規(guī)劃市政管道按照“雨水上、雨污水之間、污水下”的順序依次排布，通常大尺寸電力及熱力管溝埋至最底層。

2.2.2 管線交叉原則

管線交叉需要遵循以下幾點(diǎn)原則：供水、燃?xì)狻崃Φ葔毫艿辣茏屩亓α鞴艿?；?guī)劃管道避讓現(xiàn)狀管道，減少管線拆改；供水、再生水等易彎曲管線避讓電力、電信等不易彎曲管線；小管徑管道避讓大管徑管道；常規(guī)市政管道避讓特殊技術(shù)要求管道。

2.2.3 管線穿越特殊構(gòu)筑物原則

市政管線如需要跨越河道，根據(jù)跨河橋梁結(jié)構(gòu)，如T型梁結(jié)構(gòu)，過(guò)河電力及信息管線盡可能隨橋敷設(shè)；其他管線避開(kāi)橋區(qū)選擇在穩(wěn)定河道段穿越，根據(jù)相關(guān)河道治理工程規(guī)劃，穿越管道覆土深度不影響通航及河道治理工程，管外頂與規(guī)劃河底間距應(yīng)依據(jù)河道等級(jí)及水務(wù)部門(mén)意見(jiàn)確定。市政管線如需穿越高等級(jí)道路或鐵路，需要征求道路及鐵路部門(mén)意見(jiàn)，并與之相關(guān)設(shè)計(jì)單位配合確定穿越管線高程。

3 案例分析及應(yīng)用

北京某地區(qū)是北京南部發(fā)展帶中的重要節(jié)點(diǎn)之一，是北京市的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，同時(shí)也是以醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)及研發(fā)為主導(dǎo)功能，以多功能、居住為輔助功能的地區(qū)。規(guī)劃用地面積約478.59 hm2，建筑規(guī)模約為469.43萬(wàn)m2，整體地勢(shì)西北高、東南地。規(guī)劃路網(wǎng)為20條城市道路，紅線寬度20 m～60 m，其中包括5條城市主干路、4條城市次干路、11條城市支路。地下主要市政管線包括：雨水、污水、給水、中水、熱力、燃?xì)?、電力、電信、有線電視9個(gè)專(zhuān)業(yè)。

3.1 編制難點(diǎn)

3.1.1 上位規(guī)劃調(diào)整

北京某地區(qū)控規(guī)于2005年—2013年一直處于編制及深化過(guò)程中，2013年，北京市規(guī)劃委員會(huì)對(duì)該地區(qū)控規(guī)進(jìn)行批復(fù)。與原控規(guī)相比，用地總面積保持一致，建筑規(guī)模增加約50萬(wàn)m2，增加約15%。部分道路及地下雨水、污水、供水等管線已為現(xiàn)狀，但部分管線不能滿(mǎn)足規(guī)劃需求，對(duì)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃做出相應(yīng)調(diào)整。

3.1.2 道路紅線狹窄、規(guī)劃管線種類(lèi)多

區(qū)域范圍內(nèi)，除外圍道路及骨架路網(wǎng)道路為城市主干路、次干路，有14條道路為城市支路，道路紅線寬度僅為20 m。在項(xiàng)目綜合中，大部分城市支路安排了雨水、污水、供水、再生水、電力、燃?xì)?、電信、歌華有線、供熱等9類(lèi)市政管線。依據(jù)GB 50289—2016城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范，需要考慮各種管線水平凈距的影響因素，還需要考慮管道與路緣石、路燈、樹(shù)木根莖、道路標(biāo)線等相對(duì)位置關(guān)系。因此在滿(mǎn)足規(guī)范的情況下，很難在道路下安排所有規(guī)劃管線。

3.1.3 管線斷面尺寸大

依據(jù)排水規(guī)劃，雨水管道多為雨水方溝形式，最大尺寸為2φ4 000 mm×1 800 mm，即兩孔雨水方溝，考慮管道外結(jié)構(gòu)，方溝橫斷面尺寸最大將達(dá)到9 m。如果道路紅線寬度僅為20 m的斷面形式，路板寬度為12 m，兩側(cè)各4 m 人行步道，雨水方溝基本已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)路板下的橫向空間。不僅對(duì)規(guī)劃管線位置安排造成困難，同時(shí)現(xiàn)狀管線也需要遷改路由條件,見(jiàn)圖1。

供熱管道包括熱水管道和蒸汽管道，如果采用直埋方式，管溝尺寸根據(jù)直埋管線管徑大小確定，隨供熱管道管徑增大，管溝尺寸變大，例如：熱水管道管徑為DN500 mm，蒸汽管道管徑為DN500 mm，管溝的橫斷面尺寸為5.375 m，考慮供熱小室尺寸，供熱橫斷面約7.5 m,見(jiàn)圖2。

3.1.4 用地規(guī)劃布局復(fù)雜

用地長(zhǎng)度基本在300 m左右，地塊分割較多，且部分企業(yè)只有一個(gè)方向臨街。并且根據(jù)甲方及企業(yè)要求，需要為每個(gè)企業(yè)安排專(zhuān)用全專(zhuān)業(yè)市政管線接口。這就造成了同一條道路上支線安排密集，增加設(shè)計(jì)綜合平面及豎向設(shè)計(jì)難度。

3.1.5 重力流管線與規(guī)劃矛盾

部分道路需要保留現(xiàn)狀雨水、污水管線，但是由于道路和管線修建時(shí)間較早，雨水管線在道路橫斷面波動(dòng)較大，影響規(guī)劃管線路由安排；并且經(jīng)過(guò)核算，現(xiàn)狀部分道路雨污水管道規(guī)模不能夠滿(mǎn)足排水需求，需要擴(kuò)建，現(xiàn)狀雨污水管線平面位置較近，不能滿(mǎn)足擴(kuò)建后管道路由條件需要。

3.2 管線綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2.1 優(yōu)化各專(zhuān)業(yè)管線規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

市政規(guī)劃管線類(lèi)型較多，管線綜合規(guī)劃原則上應(yīng)在各類(lèi)管線專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃的支撐下開(kāi)展編制工作，但目前專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃多從自身發(fā)展需要考慮，導(dǎo)致各類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃在布局上缺乏相互整合、在豎向控制上缺乏相互協(xié)調(diào)、在建設(shè)時(shí)序安排上缺乏相互統(tǒng)籌。市政工程設(shè)計(jì)綜合依托于市政工程方案綜合統(tǒng)籌各專(zhuān)項(xiàng)結(jié)果，所以在方案綜合階段建議考慮道路紅線寬度、管線種類(lèi)、地塊劃分情況等，對(duì)布局、豎向、建設(shè)時(shí)序不合理的專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)整，優(yōu)化各專(zhuān)業(yè)管線規(guī)劃方案，以期減小設(shè)計(jì)綜合編制的困難，縮短整體編制周期。

3.2.2 優(yōu)化橫斷面布置方案

對(duì)于較大橫斷面尺寸的管線如雨水方溝、熱力管線、電力方溝等，根據(jù)熱力管道的敷設(shè)方式、方溝的埋設(shè)深度等，在有限的道路橫斷面空間，優(yōu)化各市政管線橫斷面布局[4]。

3.2.3 優(yōu)化地塊支線甩口

當(dāng)?shù)貕K分割較多，市政管線只能由市政道路管線接口解決時(shí)，綜合分析地塊所需要的市政管線、地塊比鄰道路管線分布情況、地塊建筑布局等，優(yōu)化地塊支線甩口數(shù)量及位置，滿(mǎn)足用地市政管線需求，并且盡可能減少管線井蓋集中數(shù)量，保證交通通行的舒適度。

3.2.4 優(yōu)化翻建重力流管線

校核現(xiàn)狀雨污水管線平面路由位置、現(xiàn)狀雨污水管線高程與規(guī)劃管線高程問(wèn)題，對(duì)于現(xiàn)狀雨污水管線平面路由位置擺動(dòng)較大的，且影響其他規(guī)劃管線路由安排，重新安排雨污水管線路由位置進(jìn)行翻建；對(duì)于現(xiàn)狀雨污水管線規(guī)模不能滿(mǎn)足規(guī)劃要求或者高程與規(guī)劃相矛盾管段，要求按照校核結(jié)果在原位置進(jìn)行翻建。

4 結(jié)語(yǔ)

北京某地區(qū)中存在的問(wèn)題，在很多工程實(shí)際中是普遍存在的，這就使得工作前期主要精力花費(fèi)在與規(guī)劃行政審批部門(mén)、各專(zhuān)業(yè)公司、設(shè)計(jì)單位以及委托方的大量協(xié)調(diào)工作上。因此，通過(guò)深入分析市政工程管線綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)中遇到的困難和現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的不足，可以為各類(lèi)管線綜合布局提供參考。