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略论地下综合管廊建设及钢材需求

城市地下综合管廊是指在城市地下建造的管线公共隧道,将电力、通信、燃气、给水、热力、排水等两种以上市政管线集中敷设在该隧道内,实施统一规划、设计、施工和维护。综合管廊在日本被称为“共同沟”,在我国亦被称为“共同管道、综合管沟”。

地下管线历来是城市的“血管”和“神经”,涉及给水、雨水、污水、燃气、电力、路灯、有线电视、工业等十多种地下管线,形成了一张错综复杂的地下管线网络,传统的二维管理方式难以准确、直观地显示地下电力管线交叉排列的空间位置关系。

一、城市地下管廊建设国内外应用现状对比

地下综合管廊发源于欧洲,1833年法国、1861年英国、1890年德国就开始兴建地下综合管廊,而1958年,为避免天安门广场被开挖,北京才建设了全国第一条宽4米、高3米,埋深7-8米长1公里的地下综合管廊。2000年起,北京、上海广州等城市开始结合重点建设探索建设地下综合管廊。

国外先进城市建设地下管廊早、受益面广

最早开始建设城市地下综合管廊的是巴黎,综合管廊总长已达2000公里,堪称世界城市里程之首。巴黎当前使用的下水道系统建造于19世纪下半叶,因其系统设计巧妙被誉为现代下水道系统的鼻祖。下水道总长2484公里,拥有约3万个井盖、6000多个地下储水池,每天有超过1.5万立方米的城市污水通过这个庞大的系统排出城市。管廊里同时修建了两条分离的水道,分别集纳入雨水和城市污水,同时具有排污和泄洪两个用途。

如今,这些管廊不仅是下水道,巴黎人的饮用水系统、日常清洗街道及城市灌溉系统、调节建筑温度的冰水系统以及通信系统也从这里通向千家万户,综合管廊的建设大大减少了施工开马路的次数。(图一)

图一:地下管廊建设图

日本是世界上综合管廊建设速度最快,技术最先进的国家。1926年,日本在关东大地震以后的东京复兴建设中,完成了包括九段坂在内的多处长约1.8km的共同沟。使管线不接触土壤和地下水,避免了土壤对管线的腐蚀,延长了管线的使用寿命。

地下综合管廊还起到了良好的防震减灾作用,1995年日本阪神大地震期间,神户市内大量房屋倒塌、道路被毁、断水断电,但当地的地下综合管廊整体完好,只有个别联结部分出现水泥表皮脱落和开裂现象,大大减小了震后救灾和重建工作的难度,并且使城市的生命线得到了最快速度的恢复。(图二)

图二:阪神大地震中地下管廊与地面受损对比图

我国建设规模小、设计技术不够成熟

国内目前已建综合管廊的规模还小,据不完全统计,目前全国综合管廊建设里程仅约800公里。在综合管廊的使用功能上,国外对如何满足城市各类管线的集中敷设技术研究已经很成熟,除了传统的电力、电信、自来水管线以外,还可以把燃气管道、污水管道、垃圾输送等各种设施共同布设在内。而国内对这方面的研究还刚起步,除了电力、通讯、自来水和热力管道外,其他城市管线基本还不能同时敷设在内。

近年来,全国仅媒体报道的地下管线事故平均每天高达5.6起,每年由于路面开挖造成的直接经济损失高达2000亿元。

城市地下综合管廊是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”,近年来,随着城市快速发展,地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸显,一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件,严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。

加快推进城市综合管廊的建设,不仅可以有效解决“马路拉链”、“空中蜘蛛网”、“内涝”等问题发生,而且符合国、省的政策要求,还可以保障城市安全、完善城市工程,美化城市景观,促进城市集约高效和转型发展。

二、我国城市地下综合管廊建设的前景分析

国家领导人高度重视

2013年12月12日习近平总书记在中央城镇化工作会议上的讲话:“要统筹地上地下空间,地下空间用好了,不仅可以节约地面用地,还可以减少地面交通。”

2013年7月31日李克强总理在国务院常务会议上的讲话:“我们一些城市表面上亮丽光鲜,但地下基础设施仍存在‘短板’。”

试点城市已陆续开工建设

在党中央号召下,2015年4月10日财政部、住房城乡建设部公布第一批地下综合管廊试点名单:包头沈阳哈尔滨苏州厦门、十堰、长沙海口、六盘水、白银共十个城市;未来三年,上述试点城市建设地下综合管廊将达到380公里,总投资351亿元。目前包头、沈阳、哈尔滨、苏州、厦门等城市部分管廊已投入使用。(如表一)

中央财政对地下综合管廊试点城市给予专项资金补助,一定三年,具体补助数额按城市规模分档确定,直辖市每年5亿元,省会城市每年4亿元,其他城市每年3亿元。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。

表一:第一批地下综合管廊试点城市进度一览

2016年国家第二批地下综合管廊试点城市揭晓:郑州、广州、石家庄、四平、青岛威海杭州、保山、南宁银川、平潭、景德镇、成都合肥、海东;住房城乡建设部还下发通知明确,自今年4月19日起,实行全国城市地下综合管廊建设进展周报制度,以落实今年国务院《政府工作报告》关于“开工建设城市地下综合管廊2000公里以上”的工作部署。

因此,整体进展快于第一批,据不完全统计有7个试点城市目前部分管廊投入使用。(如表二)

表二:第二批地下综合管廊试点城市进度一览

面对城市地下综合管廊建设,目前各省积极响应,广东、吉林、河南四川等省计划2020年开工建设城市地下管廊1000公里以上,山东陕西等省计划2020年开工建设达到600-800公里,城市地下综合管廊将是未来很长一段时间内政府着力关心的基础投资建设之一。但中国地下管网目前存在管线现状不明、自然老化、违章建设、资料不全等各种情况。因此城市地下综合管廊建设需要政府和相关企业一同努力。

政府的大力支持

目前,地下综合管廊建设资金的来源总体呈现政府投资为主,积极寻求多元化投资的特征,由于地下综合管廊属于政府公用基础设施,投资大、回收期长,这些特点决定着政府在地下综合管廊中的主体地位。

据住建部统计,2015年我国已有69个城市启动了城市地下综合管廊建设项目,总投资约880亿,按综合管廊每千米投资1.2亿元(0.65-1.35)测算,2016年估算2000km总投资额为2400亿。

10月中旬财政部公布的第三批PPP项目总投资金额达到11708亿元,加上第一、第二批PPP累计金额达到20097亿元,第三批PPP示范项目516个,其中城市地下管廊项目32个,投资额为875.74亿元,占投资总额的7.48%。(如表三)

表三:第三批PPP管廊项目明细

数据来源:财政部公开数据

带动钢材消费潜力

城市地下综合管廊建设势必带动钢材消费,其中包括直接消费和间接消费。直接消费是指用于综合管廊建设的钢材消费,含管廊本体和舱内管线钢材消费;间接消费是指建设综合管廊用建筑工程机械的钢材消费。

直接消费:

根据《城市地下管廊工程技术规范》对钢材使用标准、已建及规划建设项目设计,主干线综合管廊设计以2舱为主(舱数越多、断面面积越大、钢材用量越多),测算每千米综合管廊本体钢材消耗约3000吨(如表四),主要消费钢材品种为钢筋,含部分钢管及钢配件。

表四:钢材本体工程钢材消耗量

数据来源:《城市综合管廊工程造价指标》

结合住建部要求,城市新区、各类园区、成片开发区域新建道路要同步建设地下综合管廊,老城区要结合旧城更新、道路改造、河道治理等统筹安排管廊建设。已建管廊区域,所有管线必须入廊;管廊以外区域不得新建管线。

表五:典型城市综合管廊“2015-2020年”建设规划

数据来源:建设部发布公开数据

(1)管廊主体:行内人士综合测算,结合新城建设和老区改造,以包头为例,2015年城镇人口人均管廊里程建设0.33公里,2015年我国城镇化率达到56.1%,城镇常住人口达到77116万人,根据《国家新型城镇化规划2014-2020》,2020年我国要实现常住人口城镇化率达到60%,城镇常住人口将达到82477万人,按人均0.33公里计算,如全国综合管廊建设在2015-2020年期间完成,2015-2020年我国城市综合管廊建设里程可能达到27200km,每千米(2舱为例)钢材消费强度3000吨,管廊本体消耗钢材8160万吨;

(2)舱内管线:考虑将新建给水、燃气、热力和通信管网全部纳入综合管廊,2015-2020年,新铺设给水、燃气、热力和通信管道长度为27200km,其中,给水管网按照平均重量以外径500mm的145.70kg/m计算,钢材消费量为396万吨;燃气管网按照平均重量以外径273mm的39.63kg/m计算,钢材消费量为108万吨;热力管网按重量分别以外径500mm(一级管网,占40%)的98.64kg/m和外径200mm(二级管网,占60%)的49.25kg/m计算,钢材消费量为187万吨;通信管道按照平均重量8.38kg/m(直径为89mm的无缝钢管)计算,钢材消费量为23万吨;综合管廊舱内新铺设给水、燃气、热力和通信管道等将消耗钢材总量为710万吨左右(基本为钢管),总共消耗钢材产量将达到8870万吨。

间接消费:

按综合管廊每千米投资1.2亿元(0.65-1.35)测算,2015-2020年总投资额为32400亿,年均投资5400亿,占2014年全年固定资产投资(不含农户)502005亿元的1.1%。2014年,我国建筑工程机械产量为42.5万辆,以此为测算依据,我国每年用于管廊建设的建筑工程机械数量为0.4万辆,单台建筑机械钢材消费量为6吨,年均消费2.4万吨,累计消费14.4万吨。

综合统计,未来几年如果按部就班,将带动钢材消费达到8880万吨左右,当然具体消费量还要根据城市开工建设的进度而定。

以此来看,在政策大力推动下,作为重要民生工程的地下综合管廊将成为稳增长的新着力点,成为与交通、水利、棚改并行的重要基建投资方向之一。很大程度上拉动钢材需求量,给目前的钢材市场注入新的动力,尤其对钢管的影响更大,大约能消耗总产量的7%-8%,同时也带动水泥等其他行业的发展,城市地下综合管廊将逐步融入我们的生活。

 

资讯编辑: 陈文花021-26093859 18121185800
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