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我国城市共同沟规划建设的缘起与未来

2011-09-12王江波苟爱萍

四川建筑 2011年5期
关键词:缆线管沟管线

王江波,苟爱萍

(1.南京工业大学建筑与城市规划学院,江苏南京210009;2.上海应用技术学院生态技术与工程学院,上海201418)

共同沟是城市集约化发展在基础设施上的集中体现,是城市化水平内在质量的体现,其发展水平是城市现代化程度的重要标志之一。

自1958年我国开始建设共同沟以来,曾经经历过一段缓慢的发展历程;在2000年之后,共同沟的建设开始进入快速通道。这其中,遭遇到各种复杂的问题,有成功的经验,更有失败的教训,使得我们有必要重新审视共同沟的发展历程,寻找我国共同沟的正确发展道路,以促进未来城市基础设施的健康发展。

1 共同沟规划建设的缘起

1.1 共同沟的发展阶段划分

共同沟在全球已有近180年的发展历史,笔者根据各个时期共同沟的建设特征,将共同沟的发展历程分为三个阶段。

(1)第一阶段:自发式;由于各种原因开始兴建共同沟,注重各类管线的简单综合。国外代表案例是19世纪巴黎地下共同沟,国内代表案例是北京天安门共同沟。

(2)第二阶段:现代式;注重内部功能的完善,各类配套设施设备齐全,技术规范标准开始出台;国内代表案例是上海张扬路共同沟[1]。

(3)第三阶段:未来式;注重外部功能的集约化,与地下空间的整体开发利用;共同沟类型的多样化,相关法规体系的完善。国外代表是日本和我国台湾地区的共同沟建设;国内代表是北京中关村西区共同沟。

1.2 共同沟规划的缘起

1.2.1 缘起一:公共卫生问题

代表案例是巴黎的地下共同沟。除了排水沟外,它还设有饮用水和非饮用水两套系统,一条压缩空气的管道和一个气压文件传送系统、一些电话线路等[2]。

19世纪之前,巴黎的饮用水源来自塞纳河,城市没有设置完善的下水道系统,大部分污水经过地面直接排入塞纳河,严重污染了城市河流。有时河水污染形成的甲烷气泡直径达到1m,空气中弥漫着难闻的气味,最终导致了1832年的一场霍乱瘟疫。次年,巴黎开始修建了规模庞大的下水道系统,并将其他管线置于其中,是共同沟的雏形。19世纪中叶之后,奥斯曼主持巴黎的改造计划。当时的设计理念是提高城市用水的分布,将脏水排出巴黎,而不再是按照人们以前的习惯将脏水排入塞纳河,然后再从塞纳河取得饮用水。真正对巴黎下水道设计和施工做出巨大贡献的是厄热·贝尔格朗。1854年,奥斯曼让贝尔格朗具体负责施工。到1878年为止,贝尔格朗和他的工人们修建了600km长的下水道。随后,下水道就开始不断延伸,直到现在长达2400km。

1.2.2 缘起二:整合各类基础设施

西欧各国在看到巴黎共同沟的巨大好处之后,开始迅速跟进。英国伦敦于1861年即开始施筑宽3.66m,高2.32m的半圆形共同沟,其容纳之管线包括瓦斯管、自来水管污水及通往用户之供给管线(电力及电话电缆)等。另外,产权均为市政府所有、容纳瓦斯管及出租共同沟之空间给各管线单位为其主要的三大特色。

德国于1890年即开始兴建共同沟,在一条街路兴建之同时,两侧人行道的地下与路旁建筑物用户连接,建造长度0.455km支线供给管之共同沟,在当时获得很高的评价。布佩鲁达尔市于1959年兴建了长度约0.3㎞的共同沟,收容瓦斯管及自来水管,其断面宽度为4.3m,高度随所收容管线管径而异,约1.8~2.3m。

西班牙马德里市自1953年兴建共同沟后经过了20年之经验,路面挖掘次数减少,塌陷及交通干扰现象消除了,同时亦估计有共同沟的街道比一般路面寿命增长。由技术及经济观点看,甚为满意。马德里市之共同沟计分为靠近地面兴建之小规模之栏式共同沟及在地下建设大规模之井式共同沟等两种[3]。

1.2.3 缘起三:防灾与安全

日本的城市共同沟建设起步于1923年关东大地震后东京都的复兴事业,当时,作为灾后城市重建内容之一,东京都在九段坂、淀町、八重洲三处,进行了共同沟的试点建设。九段阪综合管廊,位于人行道下净宽3m×高2m之干管长度270m之钢筋混凝土箱涵构造。滨町金座街综合管廊;设于人行道下为电缆沟,只收容缆线类。东京后火车站至昭和街的共同沟设于人行道下,净宽约3.3m,高约2.1m,收容电力、电信、自来水及瓦斯等管线,后停滞了相当一段时间。日本大规模兴建共同沟,是在1963年制订《共同沟法》以后。现在的日本,已经成为全球范围内共同沟建设最为发达的国家。1995年阪神地震后发现,凡是共同沟内的管线设施,所遭受的破坏就相对小些,而那些没有设置共同沟的管线,就损失较大[4]。

1.2.4 缘起四:军事政治目的

以前苏联和原东欧国家为代表,共同沟与人防工程、地铁结合。前苏联若干大都市中街道之新建均设有共同沟系统,分为单式共同沟及双式共同沟两种,其特点为采用预铸式,即各部份材料均在工厂生产。莫斯科地下有130km长的共同沟,除煤气管外,各种管线均有,只是截面较小,内部通风条件较差。俄罗斯规定在下列情况敷设共同沟:在拥有大量现状或规划地下管线的干道下面;需同时埋设给水管线、供热管线及大量电力电缆的情况下;在没有余地专供埋设管线,特别是铺在刚性基础的干道下面时;在干道同铁路的交叉处等。

1.2.5 缘起五:避免反复挖掘道路

以台北为代表。1989年,台北市开始积极推动捷运木栅线和淡水线的建设,在施工过程中,经常挖断瓦斯电信等管线,严重堵塞交通,从而造成广大民众的不满,并引起台湾当局高层领导的关注。当年,台北市长到日本考察,把建设共同沟的想法带回台湾;1991年2月15日在工务局新工处下设共同沟科[5]。

2 共同沟规划建设的现状特征

从我国建设共同沟的历程来看,其建设原因包括三种类型,即第一类,是满足一定的军事政治目的,以北京天安门广场共同沟为代表;第二类是避免反复挖掘道路,以大同市某道路交叉口共同沟为代表;第三类是整合各类管线设施,以上海浦东张扬路共同沟为代表。

2.1 区域分布特征:由东部向中西部地区扩张

我国共同沟的建设历程大致可以分为三个阶段。

第一阶段:1955~1993年,以自发式建设为主,代表案例是北京天安门广场共同沟等。

第二阶段:1994~2005年,以现代化建设为主,代表案例是上海张扬路共同沟。

第三阶段:2006年至今,以整合地下空间资源为主,代表案例是北京中关村西区共同沟。

我国到目前为止,共同沟的建设主阵地还是在东部沿海地区;2005年之后,西部地区的昆明、重庆、成都、泸州等城市,开始建设共同沟;2009年,以武汉等为代表的中部城市,也开始规划并建设共同沟。

2.2 建设区域选择多样化

2.2.1 新城中央商务区

这一类型的共同沟建设地址是最多的,也最具有典型性,这与新区的特性有关,基础设施系统相对容易整合。代表案例包括上海张扬路、北京中关村、上海松江新城、上海安亭新镇、杭州钱江新城、武汉王家墩、深圳光明新城、苏州新区、无锡太湖新城等。

2.2.2 城市各组团之间

2001年之后,开始出现连接城市各个组团或主城与新城的共同沟。代表案例包括昆明昆洛线、深圳大盐线、厦门水库线等。昆明昆洛线连接了昆明市主城区与呈贡新城,深圳大盐线连接了大梅沙和盐田坳,厦门湖边水库线连接了湖边水库和主城。

2.2.3 特定地区

特定地区由于自身特点,涉及管线的种类和数量较多,也建设了共同沟系统。代表案例包括青岛火车站、广州机场、广州大学城、广州亚运城、上海世博园、大连保税园、连云港西大堤等。

2.2.4 居住小区

某些居住小区也修建了共同沟,代表案例是重庆的某居住小区。

2.3 规模越来越大,复杂化程度提高

(1)管线长度长;短的如上海松江新城共同沟的长度为0.3km;近年来,5km、10km、甚至20km以上的共同沟越来越多,如昆明昆洛路共同沟长22.6km。

表1 各个共同沟的造价

(2)容纳的管线种类趋全、数量趋多。上海张扬路共同沟的管线种类包括:电力、通讯、上水和燃气等4种。而广州亚运城共同沟中的管线种类包括电信电缆、10 kV电力电缆、热水管、市政给水管、高质水管、杂用水管、110 kV高压电缆、交通信号控制线、真空垃圾管道控制线等[6]。

(3)断面形式复杂。从早期一室的断面,到两室甚至多室的断面,甚至同一条线路上不同路段的断面形式都不同。例如上海嘉定安亭新镇共同沟的断面包括1个小室,杭州城站共同沟的断面包括2个小室,广州大学城中环路共同沟的断面包括3个小室,而北京中关村西区共同沟的断面就包括5 个小室[7]。

3 现状问题

3.1 投资巨大,进入门槛高

我国当前的共同沟建设以政府直接投资为主,财政压力大,融资模式单一。从表1中可以看出,投资费用最低的是杭州城站共同沟,单公里造价为1355万元;而最高的是北京中关村西区共同沟,单公里造价为22105万元,主要是由于其共同沟与其他地下空间和设施进行了整体开发,因而,费用较高。其余共同沟的造价以两千多万元的居多。造价高直接导致了许多城市在财政吃紧的情况下,选择了各种管道的独立直埋方式,而没有选择共同沟,这也是共同沟进行大范围推广的最大阻力[8]。

3.2 管理困难

管理困难主要体现在三个方面,一是涉及单位部门众多,各部门入沟意愿不高,协调困难;二是前期缺乏投资费用分摊制度,后期收取使用费困难;三是各部门的技术规范缺乏衔接,协调困难[9]。

当前,大陆地区的共同沟法规只有2007年6月上海颁布实施《上海世博会园区综合管沟建设技术标准》(DG/TJ08-2017-2007)[10],但是该标准只是针对上海世博园这一特定地区。相关规范只有《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-98),但是,该规范也仅对综合管沟的敷设条件和纳人管线种类作了简单的说明,没有涉及到具体的工程技术、投资融资、管理维护、使用收费等问题。其它相关规定也只有《上海市城市道路架线管理办法》、《重庆市管线工程规划管理办法》和《杭州市城市地下管线管理条例》等。由此可见,大陆地区的共同沟建设立法上尚处于早期的地方政府摸索阶段,缺乏全国统一的法规体系,更缺乏地方层面的具有较强操作性的管理条例或办法。法律制度方面的欠缺,极大地阻碍了共同沟在大陆地区的推广。

4 未来共同沟的发展趋势

4.1 共同沟系统的网络化

当前我国共同沟的平面布局形式主要是单线形式,即从某条道路的一端到另一端,以直线和折线形式为主。这种布局形式的缺点主要是只能服务于共同沟两侧的地区,而对于城市更大范围内的建筑设施,却无能为力,这直接限制了共同沟的服务范围和服务对象的数量的提高。因为,即使修了共同沟的这条道路解决了“马路拉链”问题,但是临近的其他道路,城市更大范围内的道路,“马路拉链”问题依然没能得到解决。

上海嘉定安亭新镇共同沟是我国第一条具有网络化概念的共同沟,与后来的大连保税区填海区共同沟、北京中关村西区共同沟一样,具有小范围环形的布局特征,服务范围相对较大,但是与日本和我国台湾地区相比,还是有不小的差距。台湾地区的一些城市,如台中、台北、高雄、嘉义、新竹、台南、基隆等市,于1999年之后,已经开始编制共同沟系统整体规划。网络化的共同沟系统,将全面体现共同沟安全、集约、高效、美观的优点,对各类基础设施进行整合,降低成本,并参与地下空间的整体利用与开发,提升城市基础设施的整体服务水平。

4.2 共同沟类型的多样化

当前我国共同沟的类型以干管和支管为主,独立的电缆沟和缆线管路相对很少。

电缆沟是一种只纳入电力电缆的专业缆线沟或者缆线隧道,而缆线型综合管沟是收容电力与信息两种缆线的综合型地下构筑物。

在缆线型综合管沟产生之初,其主要作用在于收入各种架空的电力与信息缆线,起到美化城市景观的作用;近年来在传统缆线型综合管沟的基础上,又加入了给水、热力等管线,使其成为了一种比传统缆线型综合管沟收容管线更多、规模更大的综合管沟。

与干线、支线综合管沟相比,缆线型综合管沟最大的特征是埋深浅、顶板可以打开,所以省去了供电、监控、消防、通风等诸多的附属设备,从而使造价大幅下降;同时缆线型综合管沟可以大量采用预制、拼装工法施工,使其建设工期明显缩短;就功能而言,缆线综合管沟中的各种管线的维修、更新需要打开顶板,但因位于人行道上,同时施工方便、速度快,对城市道路交通系统的影响比较小。正是由于以上的原因,缆线型综合管沟在综合管沟相对发达的的日本及我国台湾地区得到了很快的发展,如大阪1992至2004年的12年间,缆线型综合管沟的建设规模达到了175km,远远超过过去50年间干线与支线综合管沟建设的总规模,并仍然保持着较快的发展速度。

此外,在特定地质条件的地区、老旧城区或历史街区、欠发达地区,适合建设各类简易共同沟。

4.3 共同沟建设的规模化

(1)内部功能的进一步完善。体现在沟内管线种类和数量越来越多,断面形式越来越复杂,长度越来越长等方面。例如日本筑波科学城的废弃物运送管道系统,24 h供冷采暖系统等。

(2)外部功能的进一步集中。主要体现在与地下空间整合上。共同沟将与地铁、地下车库、地下交通枢纽、地下道路、地下商业,以及轻轨、高架路、(高层)建筑密集区等地面设施进行整合,外部功能的集成度得到加强。以提高城市地下空间集约化开发利用的水平,科学合理地对地下设施和地面设施进行衔接。

4.4 共同沟法规建设的体系化

法规体系化是为了我国大陆地区共同沟规划建设的重要基础,这方面需要向日本和我国台湾地区学习。

日本是世界上颁布共同沟法规最早的国家,1963年日本颁布了《共同沟实施法》,解决了一些共同沟建设中的资金分摊与回收、建设技术等方面的关键问题,使日本的共同沟建设得到了大规模的发展;并在1991年成立了专门的共同沟管理部门,负责推动共同沟的建设工作。现行的共同沟法规体系包括三个层级,即法律、政令和府省令。現行的法律包括:《共同沟整备特别措施法》(昭和38年4月1日法律第81号),《电线共同沟整备特别措施法》(平成7年3月23日法律第39号)。政令包括《共同沟整备特别措施法施行令》(昭和38年10月4日政令第343号),《电线共同沟整备特别措施法施行令》(平成7年6月21日政令第256号)。府省令包括:《共同沟整备特别措施法施行规则》(昭和38年10月4日建設省令第22号),《电线共同沟整备特别措施法施行规则》(平成7年6月21日建設省令第17号)。

自2000年6月14日公布《共同管道法》以来,我国台湾地区陆续制定了多部有关共同管道的法规,逐步构建起了共同管道规划建设的法规体系。例如,包括《共同管道建设及管理经费分摊办法》、《共同管道法施行细则》、《共同管道系统使用土地上空或地下之使用程序使用范围界线划分登记征收及补偿审核办法》、《共同管道工程设计标准》等。该法规体系的最大特点就是体系完整,内容全面。从中央到地方,均有法规出台,内容涉及工程设计、管理维护、建设基金、经费分摊等多个方面。这些法规是台湾各地市进行共同管道规划建设的法制基础和依据,值得大陆地区学习和借鉴。

5 结束语

根据国内外的经验,共同沟在以下几个时期建设比较适合:新市镇开发、新小区开发、农村小区更新重划、区划调整、都市更新地区、城市轨道交通系统、其它重大工程等。

我国当前城市化已经进入快速上升期,共同沟的建设也进入快速通道,为了使以后共同沟的规划建设走上规范化、健康发展的道路,笔者呼吁在大家都在关注地面上的交通拥堵、功能混合等问题的同时,地下基础设施的规划、共同沟的建设问题需要更多的人来关注、研究。

[1] 魏小林,孟悦祥.上海浦东新区张扬路地下共同沟[J].供用电,1997(4):6-7

[2] 胡敏华,蔺宏.论市政共同沟的发展史及其意义[J].基建优化,2004(3):7-10

[3] 侯文俊.城市地下管线共同沟建设与发展[J].市政技术,2005(7):229-231

[4] 陈寿标.共同沟投资模式与费用分摊研究[D].同济大学,2006

[5] 吕昆全,贾坚.台北市共同沟建设现状及若千问题介析[J].地下工程与隧道,1998(4):8-14

[6] 杨小荣.广州亚运城综合管沟深基坑施工的应用与实践[J].广东土木与建筑,2009(2):60-61

[7] 杨佩英.中关村西区市政综合管廊的建设[J].中国勘察设计,2005(8):58-60

[8] 邱玉婷.我国城市共同沟项目的投融资分析[D].同济大学,2008

[9] 孙云章.城市地下管线综合管廊项目建设中的决策支持研究[D].上海交通大学,2008

[10] 王恒栋,薛伟辰.《上海世博会园区综合管沟工程建设标准》简介[J].特种结构,2009(2):102-104

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