电力管廊作为城市的“地下生命线”,其建设质量直接关系到城市运行的安全与效率。在实际施工中,从狭窄的地下空间协调到复杂的技术集成,难题层出不穷。本文将深入剖析电力管廊施工中的几大核心挑战,并结合国家政策、技术标准与工程实践,提供一套系统性的高效解决方案。
一、 施工环境复杂:有限空间与多方协调的挑战
在城市核心区进行电力管廊施工,首当其冲的便是空间极度受限。施工场地往往被既有道路、密集的地下管线(给水、排水、通信、燃气等)以及地面交通流所挤压。这不仅限制了大型机械的作业范围,也给材料运输和现场布置带来巨大困难。例如,在商业街区施工,常需协调夜间作业和交通导改,管理成本与安全风险同步攀升。
应对措施:
1.精细化勘察与BIM技术应用:施工前必须进行全面的地质与既有管线勘察,并利用BIM(建筑信息模型)技术进行三维管线综合设计。通过提前模拟,能有效预判管线碰撞,优化各专业管线的排布顺序(一般遵循“先上后下、先里后外、先大后小”的原则),将现场冲突减少50%以上。
2.建立高效协同管理机制:成立由建设单位牵头,设计、施工、监理及各管线产权单位共同参与的协调小组,明确界面与职责,通过定期例会确保信息畅通,是解决交叉施工矛盾的关键。
二、 结构施工与管线安装:精度与安全的双重考验
电力管廊属于地下密闭构筑物,其结构安全与内部管线安装精度是质量核心。
地基与防水:城市地下水位及土质条件复杂,对管廊基坑支护、地基处理及结构防水提出了极高要求。不均匀沉降或防水失效会导致结构开裂、内部渗漏,威胁管线安全。
安装空间与规范:管廊内部需为各类管线预留精确的安装与运维空间。根据《城市综合管廊工程技术标准》(GB/T50838),双侧设置支架时,检修通道净宽不宜小于1.0米;配备检修车时,通道净宽不宜小于2.2米。电力电缆的支架层间距需严格遵循《电力工程电缆设计规范》(GB 50217),例如220kV电缆的支架层间距通常为550mm,在存在中间接头处宜扩大至700-850mm以满足操作需求。
应对措施:
1.推广预制拼装技术:积极采用预制混凝土构件进行装配式施工,不仅能大幅提高工程质量和施工效率,减少现场湿作业和建筑垃圾,也符合《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》中推广预制技术的政策导向。
2.动态设计与过程监控:对于地质条件复杂地段,应采用“动态设计、动态施工”理念,结合超前地质预报,实时调整方案。在管线安装阶段,利用三维扫描等技术进行过程校验,确保安装精度符合设计及规范要求。
三、 附属系统集成:供电、通风与防灾的精细化设计
电力管廊的稳定运行高度依赖其附属系统,其中供电系统与消防通风系统的设计尤为关键。
供电系统:管廊内照明、监控、风机、排水泵等均为二级及以上重要负荷。供电方案需根据管廊规模与布局综合比选,可采用从城市电网引入多路0.4kV电源分散供电,或集中引入10kV电源再内部变压分配的方案。关键在于提高供电可靠性,并合理设置变电所位置,减少对地面景观的影响。
消防与通风:管廊属密闭空间,火灾后有毒烟气难以自然排出。规范要求设置自动灭火系统、火灾自动报警系统,并配备事故后排烟风机。通风设计需兼顾日常换气与事故排烟,风口风速通常需控制在不大于5m/s,以降低噪音影响。在潮湿部位安装电气设备时,应选择防潮型产品或增设电加热除湿装置,防止凝露引发故障。
应对措施:
1.负荷分级与冗余设计:严格按照负荷等级设计供电回路,对监控、报警、事故通风及排水泵等关键负荷采用双电源末端切换,确保事故状态下系统仍能运行。
2.智慧运维平台集成:将电力监控、环境监测(温湿度、氧气、有害气体)、安防视频、火灾报警等系统集成至统一管理平台,实现管廊状态的实时感知、智能预警与高效调度,这是实现管廊长效安全运行的必然趋势。
四、 政策与标准护航:规范化建设的基石
国家层面的大力推动为电力管廊建设提供了根本遵循。《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》明确要求,已建管廊区域内的所有管线必须入廊,并严格规划、施工许可管理,从源头杜绝“马路拉链”。建立工程质量终身责任永久性标牌制度,压实了建设各方的主体责任。
在具体技术层面,除前述GB/T50838、GB50217等国家标准外,各地还出台有更细致的设计规程。例如,对于管廊的结构耐久性,政策鼓励采用高性能混凝土和高强钢筋。这些政策与标准共同构成了电力管廊从规划、建设到运营的全生命周期技术与管理框架。
破解电力管廊施工难题,需要从精细化管理、技术创新、标准执行三个维度系统发力。通过BIM技术前置化解冲突,通过预制装配提升质量效率,通过智慧系统保障长效运行,并始终以国家政策与工程技术标准为准绳,方能建设出真正安全、可靠、智慧的城市地下动脉。