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小型綜合管廊與地下管線治理融合發展策略研究

2023-04-03 07:16華東歐陽康淼
城市管理與科技 2023年6期
關鍵詞:城市更新管廊市政

華東?歐陽康淼

一、前言

國家“十四五”規劃提出,城市高質量發展要提高城市規劃、建設、治理水平,加快轉變超大特大城市發展方式,實施城市更新行動,加強城市基礎設施建設,打造宜居、韌性、智慧城市。北京市發布了《北京市城市更新條例》,緊緊圍繞首都城市戰略定位,明確了城市更新的5大類、12項內容,其中市政管線基礎設施的更新改造是城市更新工作中的重點和難點。

綜合管廊是解決城市地下市政管線老化及安全問題的重要手段,自2015年國務院辦公廳下發《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》以來,我國綜合管廊行業發展迅速,截至2022年年底,全國建設地下綜合管廊長度6655千米。從綜合管廊行業發展角度來看,目前已基本度過加速建設階段,逐步進入理性發展階段,其中干、支線管廊占建成長度的95%以上,但針對末端用戶的需求管廊還不夠完備。從經濟效益角度來看,綜合管廊在全生命周期比直埋敷設更具經濟效益,但干、支線綜合管廊首次投資壓力大,為末端用戶提供市政能源需求的小型化、集約化管廊逐步成為行業發展的重要方向,也有望成為城市更新工作中的重要抓手。

二、問題及痛點

2022年年末,我國城市化率達到62.6%,東部沿海部分發達地區的城鎮化率已經超過70%。根據國際經驗,城鎮化進入相對成熟的中后期階段,城市建設發展將會從以外延擴張為主逐步轉向以內涵提升為主、從大規模的增量建設轉向存量更新和增量調整并重的新階段?!皩嵤┏鞘懈滦袆印笔恰笆奈濉睍r期對進一步提升城市發展質量作出的重大決策部署。城市更新不僅僅是物質空間層面的拆拆建建、修修補補,更是一項推動城市可持續發展、高質量發展、高水平治理的系統工程。

面對首都核心區“老城不能再拆”,生活也要改善的現狀,圍繞“七有”“五性”需求,提高居民生活便利性和舒適度、提升公共空間品質迫在眉睫。首都重點片區在城市功能、配套設施、空間品質等方面仍存在諸多問題,城市安全、地下空間集約利用、街區景觀等問題依舊存在。

(一)地下管線老化問題突出

地下管線建設標準偏低,年久失修,超期服役現象突出,地下管網情況不斷變化,老舊城區胡同中管線交織密布。統計到2021年年底,全市共有供水、排水、再生水、電力、燃氣、供熱、通信等7大類15小類地下管線,總長度為23.98萬千米,其中,2000年以前建成及年代不詳的地下管線約6.18萬千米,老舊管網9 490.38千米。據《2023年度全國地下管線事故統計分析報告》顯示,2023年北京市共發生地下管線事故66起,再結合近幾年地下管線事故數量來看,供水、供熱和通信管線事故占比偏大;熱力管線爆管、燃氣管線泄漏、給水再生水管線滲漏、老舊排水管線斷裂導致的路面塌陷等事故影響市民正常生活。

(二)地下空間集約利用不足

部分直埋管線在地下空間統籌不夠,地下空間利用率低,各類管線往往存在反復施工的現象,城市“馬路拉鏈”現象不斷,不僅極大地浪費了資源和人力物力,也給人民生活帶來了極大的不便。部分新建、續建的地下管線工程沒有及時更新,信息不全面、不準確,無法為城市規劃和新管線工程的建設提供可靠的依據。

(三)老舊城區管線設施落后

老舊城區街巷中的“空中蜘蛛網”四處垂落,部分年代久遠的架空線桿體仍在“服役”;地面外露變電箱及變壓器嚴重侵占了公共空間;直埋管線各類井蓋鋪滿了道路,老舊雨水篦子藏污納垢,給城市景觀建設帶來了極大的挑戰?!懊孀印惫こ桃龊?,“里子”工程更要做好,讓老舊城區變得干凈整潔、交通順暢,改善歷史街區風貌保護勢在必行。

(四)管線擴容難,無法滿足居民新需求

首都城市更新區域一般空間狹窄、道路地下空間局促,難以開展管線升級換代及管線擴容工作,也難以支持如5G設施、汽車充電樁等新基建設施的建設,無法滿足人民日益增長的能源需求。

三、綜合解決方案

在城市更新的重點區域,主要涉及直接服務于用戶的末端管線,考慮到建設條件、消隱、更新需求、經濟性、適用性等要求,建設小型管廊是治理地下管線的最優對策。

國外已有通過建設小型集約化綜合管廊解決城市更新及老舊城區問題的先例,與北京類似,捷克首都布拉格是國家政治、經濟、文化中心,也是歷史文化名城。隨著當地人民生活、經濟發展及風貌保護的需要,從提升管線安全、減少路面反復開挖的角度出發,布拉格政府耗費了30年時間在中心城區建設了大量的小斷面綜合管廊。無獨有偶,世界著名的城市規劃名城巴塞羅那在完成其干線綜合管廊構架后,從歷史城區開始逐漸開展小型管廊的建設,以解決城市發展與歷史風貌保護之間的矛盾。我國也開始嘗試小型綜合管廊的建設,北京市的古北水鎮綜合管廊納入直飲水、再生水、消防水、熱力、電力、通信等6種管線,為古色古香的景區提供了高質量能源保障;青島市黃島路片區在歷史城區開展試點小型綜合管廊,實現了老城區基礎設施功能提質增效和歷史文化風貌保護復興的雙重目標。本文在充分調研上述小型綜合管廊項目的基礎上,結合現有的綜合管廊規劃、設計、施工、運維技術,形成如下針對小型管廊特點的成套解決方案。

(一)小型管廊定義

2019年《北京綜合管廊規劃設計導則》中首次提到了小型管廊的概念。2020年,北京市規劃和自然資源委員會發布的《城市綜合管廊工程技術要點》中明確將北京市綜合管廊分為干線、干支結合、支線、小型綜合管廊四類。其中小型綜合管廊源于綜合管廊現行國家標準《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838—2015)中的“線纜管廊”概念,主要服務末端用戶,以敷設中低壓電力電纜、通信及有線線纜為主;在一些需要的區域也可考慮納入給水、再生水等末端配水管道。小型綜合管廊一般采用單艙結構,主要適用于北京市建成區(特別是首都功能核心區)內道路地下空間資源緊張的路段,應盡量淺埋,且可不設置消防、照明、機械通風等附屬設施。

(二)堅持因地制宜的規劃引領

2022年9月,為適應新時期綜合管廊建設新要求,住房和城鄉建設部組織修訂了《城市地下綜合管廊建設規劃技術導則》,并形成征求意見稿,其中新增了小型綜合管廊,主要容納城市管網末端區域配給管線,為末端用戶提供供給服務,盡量淺埋敷設,其對附屬設施配套需求相對簡單。

2017年《北京城市總體規劃(2016年—2035年)》中要求按照先規劃、后建設的原則,科學布局綜合管廊。到2020年建成綜合管廊長度由現狀約12.5千米提高到150~200千米,到2035年達到450千米左右。截至2022年年底,北京市建成綜合管廊257.06千米,其中已投入使用220.61千米,距離2035年建成450千米目標還有一定差距。2020年《首都功能核心區控制性詳細規劃(街區層面)(2018年—2035年)》提出要提供安全可靠的市政基礎設施保障,推動老舊管線與市政箱體整治,建設友好型市政基礎設施,引導市政設施隱形化、地下化、一體化建設。2022年《北京市“十四五”時期重大基礎設施發展規劃》中也提出按照因地制宜、經濟適用的原則推進綜合管廊建設。

2022年,北京市政府明確指出,要結合管線治理因地制宜建設小型管廊。一是著眼于核心區的“三個優先”,即優先改造安全隱患大、風險程度高的市政管線設施;優先改造超過設計使用年限、材質標準落后的老舊市政管線設施;優先改造不能滿足居民生活需求的、功能落后的市政管線設施,重點結合核心區舊城更新、架空線入地、歷史文化街區提質、市政道路/街坊路/胡同升級改造、軌道交通站點周邊管線導改等建設小型綜合管廊,滿足近期管線使用和更新迫切需求,保障核心區安全,補足市政短板。二是對于重點功能區可結合區域內市政能源供給需求,重點配置小型管廊,達到提質增效目的。三是對于穿越重要設施的,如過軌道交通、河道、鐵路、地下空間開發密集區等建設小型管廊,為市政穿越提供條件。

(三)引導末端管線應入盡入、同艙敷設

小型綜合管廊主要容納末端管線,服務末端用戶,主要涉及小管徑再生水、給水、熱力、雨水管線,以及10千伏及以下的低壓電力和通信線纜。亦可同時納入小型綜合管廊管線包括直徑400毫米及以下的再生水、給水、熱力管線,以及10千伏及以下的低壓電力和通信線纜,雨水管線擇機入廊,燃氣管線視情入廊,污水管線不入廊。

考慮小型綜合管廊斷面較小且出支線直接服務末端用戶,以及北京季節性凍土層深度為0.85米等因素,管廊埋置深度一般可設置為1~1.5米。

(四)標準化產品多場景應用

按照市政管線需求可將小型綜合管廊分為常規小型綜合管廊、無覆土小型綜合管廊、纜線綜合管廊以及特殊類型小型綜合管廊。

一是常規小型綜合管廊及無覆土小型綜合管廊可容納直徑400毫米及以下的再生水、給水、熱力管線,直徑500毫米及以下的雨水管線,以及10千伏及以下的低壓電力和通信線纜,主要適用于城市次干路、城市支路、道路寬度5米及以上的胡同和大型居住小區內部;二是纜線綜合管廊僅能容納10千伏及以下低壓電力和通信線纜,適用于城市支路、寬度5米以下的胡同和一般小區內部;三是特殊類型小型綜合管廊可同時容納直徑150毫米以上400毫米及以下的中低壓燃氣管道,直徑400毫米及以下的再生水、給水管道,主要適用于燃氣管道有入廊需求的城市支路及一般小區內部。

(五)低影響快速施工滿足居民需求

根據老舊城區建設特點,可將小型管廊實施區域分為成片拆改區、局部拆改區和保護穿越區。對于成片拆改區或新建區域,宜優先選用放坡開挖法;對于局部拆改區,宜優先考慮采用U型盾構、支護結構一體化等新型快速開槽施工技術,此類技術具有機械化程度高、施工效率高、場地占用小、對周邊環境影響小等優點,在狹窄空間施工應用上具有顯著優勢;對于局部管廊穿越交叉路口、控制性管線等重要環境風險源的區域,考慮采用蓋挖或暗挖工藝;對于穿越保護區等不具備開挖條件區域,則宜采用頂管。

(六)分級分類快速運維檢修

小型管廊主要納入市政末端管線,具有電壓等級低,管線數量少、規格小,故障概率小、故障后影響面積較小等特點,可不設置消防、照明、機械通風等附屬設施,且施行以保障管廊本質安全、運維人員安全、管線安全為目標的輕量化監控與報警系統方案。網絡方案可引入公網,廊內主要風險點設置智能傳感器、智能井蓋等智能感知設備,接入管廊智慧運營管理平臺,少人化、無人化低頻率巡檢即可滿足管廊及廊內管線的安全要求。

四、項目示范應用

東壩西區綜合管廊項目是北京市首個以片區規劃的小型綜合管廊項目,項目全長約7.5千米,與軌道交通3號線一期地下綜合管廊工程相互銜接,在片區內形成干線、小型、纜線綜合管廊體系。其中小型管廊約4.4千米,沿規劃興壩路、德平西路、西北門路、鄭村壩街、興壩西路、御馬苑街、安德大街、東崗北街敷設,規劃納入10千伏電力、供水、再生水、熱力及通信管線;纜線管廊約3.1千米,沿規劃興壩西路、安德大街、御馬苑街敷設,規劃納入10千伏電力和通信管線。

該示范項目納入了供水、再生水、熱力、通信及10千伏電力管線,形成2米×2米左右的高度集約管廊斷面,充分節約片區地下空間。設置了基于5G技術的輕量化智慧運維裝備,少人化、無人化低頻率巡檢。該示范項目擬于2023年年底完工,對小型管廊的推廣也具有重要的借鑒和參考價值(圖1)。

圖1 東壩西區小型綜合管廊示意圖

五、展望與思考

(一)實施“六個一”發展策略,推動體系化高質量發展

“六個一”發展策略:堅持一條“安全、集約、經濟、適用”發展理念,形成一套全生命周期技術體系,研發一套適應城市需要的小型管廊產品體系,推廣一系列應用場景等,探索一套配套政策體系,開工建設一批試點項目。

(二)落實首都總規控規,推動因地制宜建設

一是優化發展結構,因地制宜建設“安全、集約、經濟、適用”的綜合管廊,補強小型管廊發展體系。二是推廣小型管廊應用場景,包括首都核心區(文保區)、城市更新區(棚戶區改造)、老舊小區(市政紅線外居民區)、重點功能區(城市新建區等),以及隨軌道、隨道路節點。

(三)完善技術標準體系,提升智慧化運維水平

編制小型管廊規劃導則、全周期技術管理標準,試點水、信、熱、電(10千伏)多類管線共艙應用。推進蓋挖一體化快速施工,推廣預制裝配結構、機械化施工技術。出臺管線與管廊單位聯合運維規范標準。開展5G“三網”融合試點應用,提升小型管廊智能化水平,降低建設運維成本。

(四)約束管線剛性入廊、同期入廊,提高當期綜合效益

一是提高當期入廊率。推進水、信、熱、電四類管線剛性入廊,雨污水結合實際分析入廊,燃氣按需評估后入廊,當期入廊率提高到70%以上。二是提高廊內空間利用率。試點水、信、熱、電同艙敷設,將管廊空間利用率由52%提高到85%。三是促進同期入廊,探索完善空間確權,使管線企業獲得管廊建成時管線單位繳費資產并享有空間使用權。

(五)創新差異化投資政策,完善綜合協調機制

1.研究政府補助比例,根據不同應用場景、不同入廊繳費機制,合理設置。一是對于核心區或文保區,服務首都功能核心區政治保障和其他特殊功能保障的小型管廊,按政府固定資產投資100%解決。二是對于城市更新區(棚戶區改造),土地一級開發范圍內的管廊投資納入一級開發成本中;周邊其他管線投資可參照市場化手段解決,即政府固定資產補助30%,剩余70%由入廊管線單位按空間占比繳納入廊費解決。三是對于老舊小區,小型管廊投資100%納入老舊小區改造投資中。四是對于重點功能區(城市新建區等),按照城市更新區投資政策解決。五是對于隨軌道、隨道路等節點設置的小型管廊,由政府固定資產投資100%解決。

2.進一步推廣完善投資共建模式,參照軌道交通3號線隨軌管廊電力投資并享有資產,開創先例并為相關項目提供借鑒。

3.創新運維模式,完善運維補貼機制。一是探索房東模式或管家模式或“管線+管廊”一體化建設運營模式,選擇成本最優。二是統籌管廊一體化、規?;?、智慧化管控,運維費用以實際管線入廊為繳費時點,不足部分由政府適當補助。

(六)建立項目儲備庫,加快示范項目按期投運?

一是建立項目儲備庫,結合核心區、老舊小區中謀劃地下管線更新、消隱、雨污分流及架空線入地需求;結合城市更新區、重點功能建設區、隨軌道及隨道路節點謀劃。建立3~5年內的小型管廊項目儲備庫。二是選定試點項目,納入街區綜合實施方案和年度重點建設計劃,2023年推進一批試點項目落地。

小型管廊建設要以城市更新為契機,以市政基礎設施為中心,以更新管網及服務用戶需求升級為驅動,以總規控規為依據,以“安全、經濟、集約、適用”為目標;貫徹集約節約理念,因地制宜地構建科學管廊體系;創新綠色新型施工工藝,盡可能降低對周圍居民的影響;結合新基建建立“一網統管”平臺,推動首都基礎設施邁入高質量發展新階段。

(責任編輯:張秋辰)

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