摘 要

伴随着我国制造业的快速发展，预制装配式建筑构配件的工业化生产正在逐步实现，预制装配技术相比于传统现浇工艺，不仅提高了施工效率，还可以有效保证施工的质量。预制装配式综合管廊在我国是近几年才刚刚兴起的，相应的技术尚未成熟，法律法规体系也并不完善，但可以预见预制装配式综合管廊的发展会迎来一个高峰期。

本文对国内外综合管廊建设发展概况、建设综合管廊的意义以及装配式综合管廊的具体技术进行了详细介绍，并分析装配式综合管廊的综合成本构成，及其相应的经济效益和社会效益。再通过对具体案例的分析，探讨预制装配式综合管廊与传统现浇技术相比的优点和存在的问题，并对预制装配式综合管廊的发展提出了几点展望。

本文的研究结果表明：预制装配式综合管廊无论在技术层面还是经济层面都要优于传统现浇工艺的综合管廊，当然预制装配式综合管廊也存在这一些问题，但这些问题都可以在今后通过技术的进步来解决，因此我们应该大力推广预制装配式综合管廊的发展，在今后的管廊项目中优先使用预制装配技术来进行综合管廊的建造。

关键词：预制装配式；综合管廊；技术；经济

Abstract

With the rapid development of China's manufacturing industry, the industrial production of precast assembly structure and fittings is gradually realized. Compared with the traditional cast in place technology, the precast assembly technology not only improves the construction efficiency, but also effectively guarantees the quality of the construction. The prefabricated assembly urban utility tunnels in China has just emerged in recent years, the corresponding technology is not mature, the legal system is not perfect, but it can be foreseen that the development of prefabricated assembly urban utility tunnels will usher in a peak.

This paper gives a detailed introduction to the specific technology of the assembly utility tunnels , the significance of the construction of the underground utility tunnels and the development at home and abroad.and the composition of integrated cost of assembly utility tunnels is analyzed, and its corresponding economic and social benefits are also analyzed. Then through the analysis of specific cases, the advantages and problems of the prefabricated assembly utility tunnels and the traditional cast-in-place technology are discussed, and some prospects for the development of the prefabricated assembly utility tunnels are put forward.

The results of this paper show that the prefabricated assembly utility tunnels is better than the traditional cast-in-place utility tunnels in both the technical and economic level, and of course, there are some problems in the precast assembly utility tunnels, but all these problems can be solved through the step of technology in the future. Therefore, we should make great efforts to push it. The development of the widely used precast assembly technology will give priority to the use of precast assembly utility tunnels in the future utility tunnels project.

Key word：prefabricated assembly；urban utility tunnels；technology；economy

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究目的与意义 1

1.2.1研究目的 1

1.2.2研究意义 2

1.3国内外研究现状 2

1.4本文的研究方法和技术路线 5

1.4.1研究方法 5

1.4.2技术路线 5

1.5本文的主要内容和创新点 6

1.5.1主要内容 6

1.5.2创新点 6

第2章预制装配式综合管廊的技术分析 7

2.1预制装配式综合管廊勘查和选线原则 7

2.2预制装配式综合管廊建造技术 7

2.2.1预制装配式综合管廊结构设计 7

2.2.2预制构件的制作、运输和拼装 8

2.2.3施工方法 11

第3章预制综合管廊的经济分析 12

3.1运营管理模式 12

3.2综合成本分析 12

3.3综合管廊的造价 13

3.3.1传统现浇综合管廊 13

3.3.2预制装配式综合管廊 13

表3.1 预制装配式综合管廊的主体结构成本(单位：米) 14

表3.2 现浇综合管廊的主体结构成本(单位：米) 14

表3.3 标准段开挖和支护成本 14

表3.4 标准施工段施工成本的对比 15

表3.5 指标对比 15

3.4投资回报 15

3.4.1经济效益 15

3.4.2社会效益 16

第4章案例分析 17

4.1案例分析 17

4.2与传统现浇技术、全预制技术的对比及优缺点分析 19

第5章结论与展望 21

5.1结论 21

5.2对预制装配式综合管廊的几点展望 21

5.2.1有待解决的难题 21

5.2.2未来的发展方向 21

5.3结语 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1研究背景

进入21世纪以来，随着我国城市化进程的推进，城市公共环境问题和公共资源短缺问题日益凸显，城市地下空间的有效利用和开发成为了解决当前城市发展困境的关键点之一。目前，许多大中型城市已经兴建了各类大型地下基础设施，如地铁、地下综合管廊、地下停车场、地下通道等等。地下综合管廊，是将给排水、电力、广电、通信、燃气等多种地下管线集中于一个管道的市政基础设施，综合管廊是当前市政工程的热门，发展地下综合管廊，是优化城市地下空间格局的需求，是节能减排绿色低碳的需求，是城市可持续发展的需求。

而谈到建筑领域的热点，不得不提的一点就是国家大力推行的装配式建筑。装配式建筑不仅可以加快施工速度、降低造价、提高施工质量，更突出的优势是节能环保，绿色低碳，符合可持续发展的理念。装配式建筑的发展将建筑领域也带入工业化，有效解决传统建筑行业的许多问题，因此获得了国家及地方政府的大力支持，各级部门相继出台了相关的法律法规、部门规章等来促进装配式建筑的发展^[1]。

当前我国综合管廊项目的建设，大部分项目都采用了明挖现浇工艺，预制装配式综合管廊的实际建造可以说才刚刚起步，预制装配式综合管廊的建设，即在工厂预制综合管廊的构配件、舱室，再运输到施工现场进行组装的综合管廊项目，整个建造过程可显著减少现场的作业量，降低建设成本，减少建造过程中产生的污染，实现绿色建造的目标。预制装配式综合管廊有其突出的优势和发展潜力，将日渐成为我国城市市政工程的重点内容。

在2015年，国务院颁布了《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》 ，指导意见里指出要努力实现装配式综合管廊构配件生产的标准化，积极推广预制装配式综合管廊，提高管廊工程质量以及安全水平。争取到2020年，建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营，改善“马路拉链”现象，提升管线管理水平。也明确指出各级政府要积极引导，统筹安排资金予以支持，这也势必会促进综合管廊的蓬勃发展^[2]。

2016年，住房和城乡建设部又印发了《关于提高城市排水防涝能力推进城市地下综合管廊建设的通知》，其中提到综合管廊项目要因地制宜，尊重规律，统筹规划，不可盲目建设。此外要创新建造管理模式，完善综合管廊的建造机制。

1.2研究目的与意义

1.2.1研究目的

技术方面：了解预制装配式综合管廊的勘察技术、建造技术、管理运营模式，并与传统现浇技术进行对比和优缺点分析，充分了解装配式综合管廊的优势，并结合具体项目案例的研究，评价预制装配式综合管廊技术的可行性和科学性，并对新技术做出展望。

经济方面：了解预制装配式综合管廊建设过程中投资成本的构成，研究其投入产出的关系，并与传统现浇的综合管廊的经济性进行对比，评价其经济的可行性以及社会效益和对国民经济的影响。

1.2.2研究意义

推广预制装配式综合管廊的发展，可以推动城市向着集约高效的方向转型发展；统一各种市政管线的规划、建设和治理，减少管线事故，提高管理效率；提升城市的综合承载能力和发展质量；增加社会资本对基础设施的有效投资，减少财政负担，带动当地经济的发展^[2]。

1.3国内外研究现状

早在1832年，法国巴黎为了解决城市公共卫生问题，工程师对下水管进行了重新规划，并创造性的将其他各种公用管线也纳入其中，这也就形成了世界上最早的综合管廊^[3]。在亚洲国家中，最早开始建设综合管廊项目的国家是日本。早在1926年，日本就已经开始发展将给排水、电力、燃气、热力、通信、广电等市政管线集中在同一廊内的综合管廊项目。现在的日本无论是在综合管廊的建造技术方面，还是在法律法规体系方面都已经非常成熟了，其发展综合管廊的相关经验值得我们学习和借鉴。

很多发达国家都早已经对综合管廊项目的可行性进行过多次详细的研究，如J.Canto-Perello 和 J.Curiel-Esparza在2006年发表的《城市综合管廊的可行性研究》，最终的研究结果都证明建设综合管廊对大中型城市的长期发展有很大的推动作用^[4]。2013年Julian Canto-Perello和Jorge Curiel-Esparza发表的《综合管廊治理问题的研究》里面详细介绍了综合管廊全生命周期内一些治理重点问题。最近几年国外学者做的研究更多是关于管廊的运营治理以及未来的发展空间。2016年，Hojjati, A和Jefferson发表了《城市地下基础设施项目可持续性评价》，也对综合管廊的发展也做出过相应的评价。

国内的综合管廊建设项目最早可追溯到1958年，当时北京天安门广场修建了一条长约1076m的综合管廊^[10]。近年来，很多国家和地方政府出台了很多政策支持综合管廊建设。2015年4月，住建部提出每年投资1万亿元用于建设城市综合管廊的规划，随后联合财政部公布了10个试点城市的名单。近两年来，各城市都在火热的进行综合管廊项目的建设。仅2017年，国家计划建设的城市综合管廊长度达2000公里，甚至超过了以前建造的综合管廊的总和，如此可见综合管廊在我国的发展多么迅速。

综合管廊最新发展的方向主要是改进建造方法和优化建造材料两个方面，而预制装配式综合管廊，既代表工艺的改进，也包含建材的更新。当然现在预制装配式综合管廊的技术还不够成熟，所以在各个综合管廊的项目中，部分路段可能会使用预制装配式综合管廊来进行试验，预制装配式综合管廊的一些案例如表1.1。

表1.1 预制装配式综合管廊案例

在国内，董更然，席红，李敏在2000年所著的地下综合管廊及其地下空间综合开发利用的系统获得了国家专利，是我国研究综合管廊比较早的文章。2014年以后，有关综合管廊的论文爆炸式增长，2014年就发表了360篇论文，在2016年发表了3779篇论文。而关于装配式综合管廊方面，2013年，曹生龙发表期刊《开发研制用于市政综合管廊的新型混凝土涵管：为建设“美丽中国”助力》，对比了现浇施工和预制装配式施工工法，并对两种施工工法所需工期与成本进行分析。2018年，郭少昱，孙丽，常松发表期刊《 预制混凝土箱涵装配式综合管廊设计》较深入地探讨了综合管廊舱室设计、节点拼接、防水及拼装技术等方面的内容。下面介绍几种不同做法的预制装配式综合管廊。

整节段预制装配技术是在设计综合管廊时，在工厂将每个节段整体预制成型，再将节段运输到施工现场，将相邻节段进行拼装形成综合管廊，标准节见图1.1。该技术的预制装配率极高，甚至达到100％，还有一个优点就是现场几乎不需要进行湿作业。在亚洲，日本是预制装配技术使用最早的国家，而我国是在2012年上海世博园综合管廊的一个试验段上第一次运用该技术。日本的相关技术已经比较成熟，而我国还多处于试验阶段^[16]。

图1.1 整节段预制综合管廊标准节

顶板预制装配式，顾名思义就是管廊底板及侧面板运用现浇技术，顶板使用预制安装的方式来进行综合管廊的建造。顶板预制装配式的优点是顶板采用预制装配法施工，不需要进行模板及脚手架的安装和拆除，可以简化施工步骤，加快施工速度；在整节段预制装配技术尚未成熟的情况下，可以用这种方式施工，来降低施工难度。

预制叠合综合管廊，如图1.2，通过对预制叠合板的拼装，形成共同工作的构件，构成综合管廊的主体。全预制综合管廊虽然与传统现浇技术相比具有很大的优势，但也存在一些问题，比如对场地和设备的要求比价高，成本较高，控制质量的难度高等。为解决这些问题，可以采用预制叠合拼装技术。

图1.2 预制叠合式预制板

钢波纹管式综合管廊，如图1.3，是用钢材进行预制综合管廊的节段，大多用于管涵和桥。钢管的波纹结构可以提高管廊的抗屈曲能力，并且能够使管廊受力均匀分布，提高管廊的承载力。经过多年来的实践证明，这种综合管廊在寒冷地区能够满足施工当中的相关要求。用金属波纹管进行管廊施工，可使得道路表面没有伸缩缝，从而大大提高路面行车的安全性与舒适度^[16]。

图1.3 钢管式综合管廊节段