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深圳市综合管廊建设十年发展历程与浅思
时间: 2019-5-31 来源: 朱安邦、刘应明 作者:

引言

  城市地下综合管廊作为一种先进的市政基础设施受到广泛关注。深圳市综合管廊建设十余年的发展历程,是国内超大型城市综合管廊的建设样本。就综合管廊应用方面而言,深圳在综合管廊的规划、建设、立法、运营管理等方面积累了大量经验。

  深圳市综合管廊建设经验表明:综合管廊的规划是龙头、立法是保障、运营管理是可持续发展的关键。此外,本文对综合管廊的规范制定、平面布局、纳入管线、建设施工、后期运营等方面也进行了总结与反思,希望能为未来综合管廊的建设和发展提供有益借鉴。

  近五年来,国家相关部门发布了二十三个综合管廊相关政策文件,为综合管廊制定了较为完善的顶层制度。完善的综合管廊政策及技术安排为我国综合管廊的建设发展提供了支撑,可以预见,“十三五”期间,我国将迎来综合管廊建设的高潮。

  深圳市土地资源紧缺,根据规划,到2020年,全市实际可新增建设用地面积仅为42平方公里[1]。地下空间的开发是深圳未来城市发展的趋势。而市政设施、交通设施的地下化是地下空间利用的前沿与核心[2]。据统计,如果将深圳市内电力高压线进行入地敷设,可以空出约19.4平方公里的建设用地。以地下综合管廊建设为契机,实现市政管线的统筹管理,对集约利用土地资源具有重大意义。

 

一、深圳综合管廊建设之路

  1.1 建设历程

  自2005年起,深圳建成第一条综合管廊——大梅沙-盐田坳综合管廊;2008年,光明新区相继建成8.6公里的综合管廊,是深圳第一条具备完整监控设施的综合管廊;2012年,前海合作区建设深圳第一条以高压线通道为主要功能的综合管廊。根据2015年底统计数据,深圳市综合管廊建设里程总长约13.6公里。

  以国务院办公厅发布《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》(国办发〔2015〕61号)的2015年为节点,可以将深圳的综合管廊建设历程分为2015年之前的“综合管廊徘徊期”及2015年之后的 “综合管廊发展期”。

  在“综合管廊徘徊期”,由于国家层面缺乏相关政策和法律法规的支撑,深圳市仅建成少量的综合管廊;到“综合管廊发展期”,国家层面相继出台20余项相关政策、法律法规及技术标准,促进了深圳综合管廊的建设发展。目前,深圳在建综合管廊项目总里程达到50多公里。按照相关规划,至2020年,深圳力争建成80~100公里综合管廊。

  1.2 建设方式

  深圳市在建综合管廊项目主要依托道路新建及市政干管和电缆隧道的建设同步实施。与其他工程同步实施综合管廊可以减少建设成本。

  在建综合管廊以干线型综合管廊或干、支混合型综合管廊为主,多数综合管廊舱室数量为3~4舱断面,采用“明挖法”或“盾构法”施工,纳入给水管线、电力缆线、通信缆线、燃气管线、再生水管线等市政干线。目前拟纳入的给水管线最大口径为DN1600,电力管线最高电压等级为500kV。

  1.3 复合型缆线管廊建设

  “复合型缆线管廊”可以理解为日本的“供给型共同沟”,即传统的缆线管廊纳入小口径的给水、再生水管道等,是工作通道不要求通行,无照明、通风等附属设施的一类综合管廊。

  深圳在城中村改造及片区建设中,试点采用了复合型缆线管廊,其在维护及管理上较为简单,有望成为低成本、系统化解决城中村管线敷设的途径之一。

复合型缆线管廊典型断面示意图

 

二、深圳综合管廊规划之路

  2.1 规划历程

  深圳市在过去10年间编制了多个综合管廊规划,包括2轮全市综合管廊总体规划、11个区域详细规划、13个重点片区详细规划以及多条道路的综合管廊详细规划。其中2008年编制的《深圳市光明新区共同沟详细规划》是深圳第一个区域范围内的综合管廊规划;2011年深圳市编制了全国第一个市域范围内的综合管廊规划,该规划在2017年完成了第二轮修编工作。

  深圳市综合管廊规划形成了“总体专项规划+区域详细规划+小片区详细规划”的分层次规划体系,是全国第一个按照该规划体系进行编制的城市。其中,综合管廊专项总体规划对全市综合管廊规划进行总体把控,各个区域详规及小尺度片区详细规划对片区内综合管廊进行细节把控,并对总体规划进行局部调整反馈,是综合管廊设计的直接依据[3]。

  2008-2018年,深圳市的综合管廊规划理念发生了由“谨慎布局”到“积极推广”的重要转变。2008年,由深圳市规划国土委启动编制的《深圳市共同沟系统布局规划》,总的规划指引为“全市层面不宜大规模推广建设共同沟,仅在城市新区示范试点建设,在老城区谨慎择机建设”;2016年,规划国土委联合深圳住建局共同启动综合管廊规划修编,总的规划指引转变为“积极鼓励全市范围内进行综合管廊建设,并在城市新区全面开展建设,在老城区结合电缆隧道、轨道交通及大面积城市更新等重大项目统筹建设综合管廊”。

  2.2 第一轮全市综合管廊总体规划

  第一轮深圳市全市综合管廊规划始于2008年,在规划中建议“全市层面不宜大规模建设综合管廊”。按照规划,至2015年全市规划布局综合管廊63公里,至2020年全市规划布局综合管廊154公里。

  由于当时综合管廊的技术标准及规范法规尚未发布,综合管廊处于争议多、难点多、内容多的阶段。比如综合管廊内入廊管线的争议、综合管廊建设区域的争议、综合管廊管理模式的争议等,都是综合管廊在推广应用过程中的障碍。作为全国第一个全市域范围的综合管廊专项规划,在入廊管线、建设区域、运营管理模式等方面做了有益的探索,为综合管廊在深圳的推广起到了奠基性作用。

  2.3 第二轮全市综合管廊总体规划

  第二轮全市综合管廊总体规划始于2016年,是对第一轮全市综合管廊规划的修编。距离第一轮综合管廊发布已有五年时间。期间,综合管廊的政策和标准不断完善,为综合管廊修编奠定了工作基础。鉴于修编政策环境的变化,本轮规划采取了“积极鼓励在全市域范围内进行综合管廊建设”的策略。同时,国家对于综合管廊入廊管线、建设区域、运维管理等方面有明确要求与指引,为本次规划修编提供了直接依据。

 

综合管廊优先建设区布局示意图

 

  按照规划,全市至2020年,规划综合管廊300公里;至2030年,规划建设综合管廊500公里,确定了15个综合管廊“优先建设区”。综合管廊内纳入给水、再生水、电力、通信、污水、燃气等市政管线。

  2.4 小尺度片区综合管廊详细规划

  在全市综合管廊总体规划的基础上,各小尺度片区范围内编制了综合管廊详细规划。小尺度范围内的综合管廊详细规划主要对全市综合管廊规划中的路由进行进一步论证。对纳入管线、管廊断面设计、三维控制线、重要交叉节点等内容进行详细论证。此外,小尺度片区综合管廊详细规划还需要重点在与周边综合管廊系统衔接上进行核实,是综合管廊设计的直接参考依据。

 

三、深圳综合管廊立法之路

  3.1 立法历程

  为了规范地下综合管廊规划、建设和维护,统筹各类管线敷设,需制定相应的管理办法及收费办法。对于综合管廊的管理,需具有地方特色、根据各地实际情况进行制定。国务院办公厅印发《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》(国办发〔2015〕61号)中明确各市人民政府要制定地下综合管廊具体管理办法,加强工作指导和监督。

  早在2012年,深圳市光明新区综合管廊建设完成后制定了《光明新区共同沟管理暂行办法》;在2015年,前海合作区制定了《前海深港现代服务业合作区共同沟管理暂行办法》等。在上述两个管理办法中,明确了光明新区与前海合作区内综合管廊的投资主体、建设主体、运营主体及主管单位等内容,为片区内综合管廊下一阶段的运营管理提供了基础。

  真正意义上全市性的综合管廊立法目前有两个,一个是《深圳市地下综合管廊有偿使用收费参考标准》,该收费参考标准的制定解决了未来综合管廊运营过程中确定的市场化运作方针的收费问题;另一个是《深圳市地下综合管廊管理办法(试行)》(以下简称“管理办法”),深圳市的综合管廊立法格局基本形成。

  3.2《深圳市地下综合管廊管理办法(试行)》

  “管理办法”是以深圳市市政府令的形式发布实施的规范性文件,共42条条文,涵盖综合管廊规划与建设、运营与维护、法律责任等方面的内容。

  实施保障方面:为保障落实“管理办法”相关内容,深圳市建立了“市地下综合管廊建设领导小组”统筹全市综合管廊的规划与建设。综合管廊管理办法从规划、建设、运营和维护等方面进行了细致的规定,明确了全市统一的顶层制度设计,解决了过去各个片区多头管理的缺陷。

  规划建设方面:在管廊办法中,确定了随道路新(改、扩)建、随市政管线建设、随电缆隧道建设以及结合地铁建设等同步实施综合管廊的实施主体和建设方式。

  运营维护方面:由于综合管廊单位建设工程造价高,深圳市平均约1.5亿元/公里(不含道路及交通疏解工程、现有管线改迁工程、智能巡检系统、水土保持工程、沿线建筑物监测保护、穿地铁区域监测保护等),资金投入巨大,除财政投资为主外,尚须建立社会资本进入的通道和基本管理模式。管理办法为综合管廊的投融资模式提供了建议,同时明确了后期运营维护的“市场化运作”方向,使用综合管廊需要各管线使用单位按照标准收取入廊费和日常维护费。

 

四、深圳综合管廊运营管理之路

  4.1 运营现状

  深圳市已经建成约13.6公里的综合管廊,主要为盐田大梅沙-盐田坳综合管廊、光明新区综合管廊、前海综合管廊等。三个区域分别采用市场化运作、招标服务外包单位或下属国企对综合管廊进行运营管理。然而,由于过去很长一段时间深圳市并未出台统一的管线收费标准,因此均未对管线单位进行收费管理,现阶段的管廊使用费用全部由各区财政支付。

 

深圳市现状综合管廊运营管理情况

 

  4.2 运营管理特点

  综合管廊的管理涉及六大核心内容,包括“建设内容”“谁投资”“谁建设”“产权归属”“谁使用”“谁维护”“谁付费”等。深圳市综合管廊确定了主要采用政府投资模式,另外还建议采用“PPP投资模式”。依据“谁投资、谁拥有产权”的原则,确定了综合管廊的产权归属。

  为确保未来综合管廊运营收费的有序开展,深圳市制定了《深圳市地下综合管廊实行有偿使用收费参考标准》,确定了未来综合管廊日常维护费由各综合管廊使用的管线单位承担;综合管廊的初期建设费用主要由深圳财政承担(承担比例为69.76%),各管线单位承担部分费用(承担比例为30.24%)。

  为确保综合管廊建成后的有效使用,深圳市立法确定了“已建综合管廊区域,该区域内新建、改建、扩建管线应当按照规划要求在综合管廊内敷设”,确保了综合管廊建成后的使用。

 

五、深圳十年综合管廊经验与浅思

  5.1 干线、支线与缆线综合管廊布局的经验与浅思

  (1)干线、支线与缆线管廊布局层次未明确,使得建造的综合管廊成本昂贵

  综合管廊按照容纳的管线可以分为干线综合管廊、支线综合管廊和缆线管廊三种。干线综合管廊用于容纳城市主干工程管线;支线综合管廊用于容纳配给工程管线;缆线管廊采用浅埋沟方式建设,用于容纳电力和通信缆线的管廊[4]。

  深圳市综合管廊详细规划中尽管按照综合管廊的分类进行系统布局,但主要考虑的是干线型综合管廊,对于支线型综合管廊和缆线管廊并未重点布局研究,或一些定位为干线型综合管廊的路由中纳入了为地块服务的配给管线。目前在建的综合管廊多为3~4舱断面(含高压电力舱、综合舱、燃气舱、电力舱),断面尺寸巨大。综合管廊断面尺寸较大,使得在施工过程中支护成本昂贵,甚至可以达到总预算的40%以上。

 

典型综合管廊断面示意图

 

  经验与反思:综合管廊的建设费用随断面尺寸的增加而显著增加,尤其是在城市建成区建设综合管廊。为了减小综合管廊的断面尺寸,建议在规划统筹阶段将入廊管线进行“主次”分离,综合管廊采用“干支分离”或“干缆分离”方式进行布局。即一条道路上布局干线型综合管廊和支线(缆线)型综合管廊。

  (2)在规划和建设阶段未将缆线管廊的作用明确,缆线管廊的应用存在障碍

  缆线管廊具有低成本、敷设简单、空间集约等特点,但是由于其采用浅埋沟形式,使得缆线管廊的安全性受到质疑,包括消防安全和防盗安全等。缆线管廊在应用上具有一定的优势,但在《城市综合管廊工程技术规范》中缆线管廊的内容极少,不足以支撑后期的设计工作。在深圳市的综合管廊规划中,对于缆线管廊的定位及布局尚未明确,为后期建设和规划审批带来了一定障碍。

  经验与反思:缆线管廊在国家规范及各省市综合管廊规范中,涉及篇幅较少。缆线管廊的优势和劣势未能充分研究和讨论,建议相关部门完善缆线管廊规划设计标准和规范。

  (3)“复合型缆线管廊”的试点为构建低成本综合管廊、解决城中村管线敷设问题提供参考

  “复合型缆线管廊”(深圳的定义)即在国家规范中明确的缆线管廊基础上,添加小口径的给水管或再生水管等管线,类似于日本的“供给型共同沟”。研究表明,城市小支路或城中村道路上敷设的市政管线主要为电力、通信和小口径的给水管等,为解决城市小支路重复开挖的问题,可以采用复合型缆线管廊。但是复合型缆线管廊在我国规范中并未提及,目前其在深圳部分城中村进行试点建设具有重要的参考意义。复合型缆线管廊为未来城中村道路改造的空间集约利用和反复开挖问题提供了参考。

  经验与反思:综合管廊作为地下管线的一种敷设方式,在安全和经济技术合理的前提下可以有多种方式。建议相关部门和工程人员对于复合型缆线管廊进行更多的研究,以完善和丰富综合管廊类型。

  5.2 入廊管线的经验与浅思

  根据国家和省的相关政策要求,凡是地下工程管线,包括天然气和污水管线,必须全部入廊。重力流污水管线和天然气管线纳入综合管廊具有一定的争议性。目前,深圳市综合管廊实践历经十余年,关于综合管廊内重力流污水管线和天然气管线入廊建设经验已有一定积累。

  (1)重力流污水管线纳入综合管廊在技术和经济上不具优势

  重力流污水管线纳入综合管廊限制了综合管廊纵断面坡度设置,为了迁就污水管线的流向,局部区域需要增加综合管廊的埋深和加大横断面尺寸。另外,还需要考虑污水重力流管线自身与邻近地区污水管线衔接问题,增加了综合管廊的管线出入口,显著增加综合管廊的造价。

  以深圳市前海合作区听海大道综合管廊为例,在该管廊设计之初,未纳入污水管线时,综合管廊总体造价约为0.86亿元每公里。后期由于政策的变化,污水管线必须纳入综合管廊,使得综合管廊造价增加约一倍。

  经验与反思:在不增加污水泵站的前提下,重力流污水管线入廊,对综合管廊竖向有较高的要求。在城市建成区,重力流污水管线难以进行调整,统筹协调难度大;在城市建设新区,需要在规划阶段就对污水管竖向进行统筹,才能使得两者竖向匹配。此外,目前国内还没有重力流污水管线在综合管廊中的运营管理经验,对未来的污水管线运营提出了巨大的挑战。重力流污水管线应审慎纳入综合管廊。

  (2)天然气管线单独纳入综合管廊舱室显著增加了综合管廊建设成本

  一方面,天然气管线单独纳入综合管廊内,由于需要单独放置,独立占据一个舱室,使得综合管廊利用效率大大降低。燃气舱室内需要安装气体监控设备,且单独成舱,将显著增加综合管廊的断面尺寸,从而增加综合管廊的造价。

  另一方面,天然气支管纳入综合管廊,会造成管线需要频繁出舱,此外,在新建区域天然气支管的数量难以确定、在老建成区天然气支管的数量和位置受到限制,为了天然气管线出舱连接地块,出现同一条路上既存在综合管廊又存在管道的现象。

  最后,国家规范条文明确规定“天然气管道应在独立舱室内敷设”。由于天然气管道普遍较小,通常为DN300~DN500的管道,独立舱室内敷设对综合管廊的空间利用率较小。如果与其他管线同舱敷设则可以加大舱室的利用率。

  经验与反思:深圳市第一条综合管廊大梅沙-盐田坳综合管廊内,天然气管线并未独立敷设,而是与给水管线同舱敷设,目前运行状况良好。建议对天然气舱室中是否可纳入其他市政管线进行深入研究,并对相关规范要求进行重新评判。

  5.3 相关综合管廊标准和法规的经验与浅思

  深圳在推进综合管廊建设的过程中,在相关标准和立法方面做了大量的工作,确立了综合管廊顶层设计标准。但在部分技术标准和法规方面存在不足之处,需要在短时间内进行完善和补充。

  在综合管廊方面,目前深圳市缺少综合管廊运营管理标准、综合管廊施工验收标准、综合管廊消防工程设计标准等。今后深圳综合管廊将大量建成并投入运营管理工作,需要更多的标准和规范进行参照和提升。

  经验与反思:综合管廊需要一个完善的顶层设计来推动其建设与发展,法律、法规的制定是综合管廊体系能否建立的关键,深圳需要在综合管廊法规体系建设上持续投入。

  5.4 运营管理的经验与浅思

  “市场化”原则一直是深圳综合管廊运营管理的原则。深圳市未来综合管廊也将持续走市场化运作方向,综合管廊有偿使用既是国家的方针政策,也是深圳市综合管廊实现持续运营、收回投资成本的必要途径。

 

结语

  城市综合管廊作为一种先进的市政基础设施受到高度关注,但综合管廊的建设投资成本昂贵,建设难度大,需要我们深入认识综合管廊。深圳市综合管廊从无到有,经历了“谨慎布局”到“积极推广”的历程。建立了包括规划建设、技术法规、运营管理等架构体系。总结十年发展历程来看,综合管廊的建设和发展并非一蹴而就:

  我们需要坚持“一个初心”——即建设管廊是为了解决城市“马路拉链”,增强市政供应稳定性,提升城市韧性,让城市生活更美好;

  要注意“两个关键”——即城市综合管廊的顶层设计及综合管廊规划、建设与运营管理的架构;

  要把握“三个认识”——即城市的发展阶段决定是否需要建设综合管廊;城市的财政能力决定是否能持续大规模建设综合管廊;城市的管理水平决定能否运营好综合管廊;建设综合管廊要因地制宜,实事求是;

  要考量“四种管线”——即重力流排水管线的入廊;大口径管道的入廊;燃气管道的入廊;超高压电力管线的入廊;

  要加快“五个研究”——即要加快研究缆线管廊的规划设计;加快研究管廊消防系统;加快研究特殊管线入廊;加快研究与地铁共建要素;加快研究管廊运营维护,特别是管廊突发事故的运营维护。

 

参考文献:
  [1]北京大学国家发展研究院综合课题组.《深圳土地制度改革研究报告》[R].2013.
  [2]邵继中,王海峰.中国地下空间规划现状与趋势[J].现代城市研究.2013.01:87-93.
  [3]刘应明,黄俊杰,朱安邦.深圳综合管廊专项规划编制体系与方法[J].规划师.2017.04(33)
  [4]GB 50838-2015,城市综合管廊工程技术规范[S].北京:中国计划出版社,2015.

作者:
  朱安邦,毕业于哈尔滨工业大学市政工程专业,现任职于深圳市城市规划设计研究院
  刘应明,毕业于重庆建筑大学给水排水工程专业,现任职于深圳市城市规划设计研究院

 

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