楊藍(lán)山
(民勤縣項目代建辦公室,甘肅 武威 733300)
地下管線猶如人類的血管,為城市發(fā)展和居民生活輸送著必要的動力,管線本身像交通線路一樣互相交錯,由水運管道、煤氣管道、污水管道、電力電纜、通信光纜組成。一旦管線出現(xiàn)損壞情況,勢必會影響人們的正常生活,越是人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展集中化的區(qū)域,管線損壞帶來的負(fù)面影響就越嚴(yán)重。在市政工程施工建設(shè)過程中做好地下管線的保護(hù)工作,已經(jīng)成為市政管理部門和施工單位的重點關(guān)注問題?;诖耍疚闹饕接懺谑姓こ淌┕そㄔO(shè)中保護(hù)地下管線的措施,以期為地下管線保護(hù)工作建立良好的工作模式和管理流程。
許多城市的早期管理較為松散,許多管線信息由紙質(zhì)資料整理記錄下來,部分管線情況資料未能被及時轉(zhuǎn)錄整理完成,導(dǎo)致部分具體管線的實際情況資料未被記錄到市政管理部門的檔案當(dāng)中,管線資料不明。此外,部分工程圖在設(shè)計中存在問題,圖紙既未注明管線具體位置,也沒有說明管線的具體走向和材質(zhì),導(dǎo)致現(xiàn)場施工人員未能充分了解管線實際情況,難以提前施加保護(hù)措施進(jìn)行預(yù)防,導(dǎo)致管線在施工中被無意破壞[1]。
施工承包商在工程中為了盡可能節(jié)約成本,做好成本管控,通常會采用壓縮工期的方式盡可能降低人工和機(jī)械設(shè)備租用方面的支出,這也導(dǎo)致設(shè)計團(tuán)隊難以有充足的時間完成圖紙設(shè)計工作,許多工程甚至一邊畫圖一邊施工,導(dǎo)致設(shè)計人員難以有充足的時間對施工現(xiàn)場的管線敷設(shè)情況進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)查。部分施工單位給予調(diào)查工作的資金支持較低,有些施工方甘冒違規(guī)風(fēng)險來減少調(diào)查投入,在調(diào)查工作中存在僥幸心理,為后續(xù)施工埋下安全隱患。
因管線質(zhì)量不高,部分城市管線本身使用時間較長,受地下水和微生物的侵蝕較為嚴(yán)重,部分管線的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度容易受到影響,再加上土體變形和外力碾壓因素,最終導(dǎo)致管線外部結(jié)構(gòu)遭到破壞,發(fā)生管內(nèi)物質(zhì)泄漏情況。
目前現(xiàn)場施工人員的主要目標(biāo)集中于施工效率和進(jìn)度控制,未能認(rèn)識到地下管線保護(hù)工作的重要性,在施工中未按要求沿管線敷設(shè)位置布設(shè)警示標(biāo)識,也未嚴(yán)格執(zhí)行施工安全交底工作,缺少相應(yīng)的技術(shù)人員對現(xiàn)場進(jìn)行管控,導(dǎo)致管線缺少保護(hù)。施工現(xiàn)場的人員流動較大,人員的變更導(dǎo)致許多后來的施工人員對施工當(dāng)中的要求和注意事項了解不清,導(dǎo)致管線破壞的情況時有發(fā)生[2]。
市政工程管理部門的文件信息是設(shè)計人員獲取信息的重要來源,是圖紙設(shè)計的基礎(chǔ)。為了盡可能避免施工對地下管線造成損壞,應(yīng)從設(shè)計層面入手,盡可能做好資料數(shù)據(jù)的整合,保證圖紙設(shè)計合理準(zhǔn)確,為圖紙設(shè)計提供準(zhǔn)確支持。為此市政管理部門可以將BIM技術(shù)引入到信息管理過程中,將管線位置和具體材料信息等參數(shù)整合到系統(tǒng)當(dāng)中,設(shè)計人員可以根據(jù)自身需求隨時查閱調(diào)取相關(guān)信息,在系統(tǒng)中進(jìn)行模擬施工,確定施工流程是否會影響管線性能,有效提升設(shè)計合理性,提高對地下管線的保護(hù)效果[3]。
在施工建設(shè)過程中,土體受到的影響較大,地下管線四周的土體會產(chǎn)生位移,土體形變位移給管線施加了較大的外力作用,導(dǎo)致管線受損。為了避免類似情況發(fā)生,施工人員在施工流程開始之前可以通過建立隔離帶的方式做好保護(hù)措施。深層管線保護(hù)可以在施工地區(qū)與管線的中間位置施加鋼板樁、樹根樁、深層攪拌樁等隔離體,盡可能控制管線四周的土體位移,減少施工引起的土體形變給管線帶來壓力。淺層管線保護(hù)可以在管線四周施挖隔離槽,在管線與施工位置之間保留一定空間,給予土體釋放內(nèi)部形變壓力的空間,有效避免土體形變給管線帶來的不良影響。根據(jù)作業(yè)深度不同,施工人員也可以選擇將管線挖出懸空放置,將隔離槽設(shè)置在管線的底部位置,強(qiáng)化隔斷釋放擠壓力和振動力的效果。但這種管線保護(hù)方式會使其直接暴露在外部環(huán)境中,如果當(dāng)?shù)氐臍鉁販夭钶^大,在氣溫突然下降的情況下管道很可能會凍裂,如果回填土回填不密實,未能對管道下部位置起到支撐作用,致使管道上部土體質(zhì)量積壓到管道上,未能直接將壓力傳遞到下部土體當(dāng)中,也會破壞管線。因此技術(shù)人員在施工中需要發(fā)揮自身看護(hù)作用,做好施工指導(dǎo)和技術(shù)管控,避免原有的管道保護(hù)措施影響管道質(zhì)量[4]。
在市政工程項目施工中做好地下管線保護(hù)工作,必須要做好現(xiàn)場勘查工作,在調(diào)查工作中確定地下管線布設(shè)情況,根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定施工流程、完善設(shè)計圖紙,規(guī)避正常施工可能給管線帶來的風(fēng)險。
為提高地下管線測量精確度,施工企業(yè)需要盡可能選擇適當(dāng)?shù)臏y量儀器。常見的測量儀器主要用于探測金屬材質(zhì)的管道和線纜,當(dāng)今社會材料科學(xué)高速發(fā)展,許多非金屬材料被應(yīng)用到管道制作當(dāng)中,這也導(dǎo)致測量儀器難以準(zhǔn)確測定非金屬管道的位置。針對這種情況,為了保證測量準(zhǔn)確度,建筑企業(yè)需要使用地質(zhì)雷達(dá)等設(shè)備完成管道測量工作,保證測量結(jié)果真實可信。由于新購測量設(shè)備的成本投入較大,建筑企業(yè)可以通過租借設(shè)備的方式完成測量工作,做到經(jīng)濟(jì)效益與社會效益并重。
在測量工作中工作人員需要注意到部分管道埋設(shè)較深,探測設(shè)備的信號質(zhì)量較差,影響探測的結(jié)果和質(zhì)量,為了解決這一問題,測量人員需要在現(xiàn)場不斷調(diào)整發(fā)射機(jī)的擺放位置和測量狀態(tài),適當(dāng)延長測試時間,盡可能得到完整的測量結(jié)果,為后續(xù)圖紙設(shè)計提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。
在測量工作中除了需要測試管線位置外,還需要測量土壤情況。因為不同的土壤性質(zhì)存在一定差別,在同樣的深度下土體結(jié)構(gòu)的受力情況和形變系數(shù)都會因土壤性質(zhì)的差異產(chǎn)生不同,部分土壤含鐵量較高,測量結(jié)果容易出現(xiàn)偏差;土壤較為細(xì)膩,測量結(jié)果則會更加準(zhǔn)確。通過這種測量確定加埋平面的位置、深度、改正系數(shù),為后續(xù)施工細(xì)節(jié)的敲定提供必要參考。
在基坑施工過程中,部分距離地面較近的管線不可避免地會暴露在基坑內(nèi)部,此時土體一旦發(fā)生位移很可能造成管線損壞,部分土質(zhì)穩(wěn)固性較差,易在外力的作用下發(fā)生形變,在這種情況下可以考慮應(yīng)用懸吊法固定管線,利用吊索的牽拉力做好保護(hù)措施。需要注意的是,在牽拉管線的過程中吊索可能會因為受力而被拉長,為此技術(shù)人員和牽拉人員應(yīng)根據(jù)情況每隔一段時間便收緊吊索,讓吊索始終保持良好的牽拉作用,吃力穩(wěn)定。技術(shù)人員在現(xiàn)場應(yīng)用懸吊法保護(hù)管線的過程中,需要明確管線的受力情況和位移情況,根據(jù)現(xiàn)場情況不斷調(diào)整牽拉點位,找到受力平衡點,避免管線因土體形變發(fā)生位移,將保護(hù)措施真正落實到位。
正常情況下管道的下部有土體起到支撐作用,分擔(dān)管道自重,避免管道發(fā)生形變。市政工程施工中部分地區(qū)的挖掘深度大大超過淺層管道敷設(shè)深度,如果將管道下部的支撐土體清理掉,會導(dǎo)致部分管線懸空,受力負(fù)荷不均勻,影響管線安全。針對這種情況工作人員可以先沿線將整個管道的軌跡標(biāo)注出來,并沿線設(shè)置相應(yīng)支撐點,讓支撐點替代土體發(fā)揮支撐作用。技術(shù)人員在設(shè)置支撐點的過程中需要充分考慮施工需求和施工時間,如果時間較短,則可以簡單依托混凝土等物品做成臨時支撐點,如果施工時間較長,且很可能需要反復(fù)施工,則可以通過布設(shè)支撐樁、砌支墩等永久支點,為管道提供良好的支撐作用,做好相應(yīng)保護(hù)。通常情況下永久支撐可以作為管線設(shè)置的一部分,與建筑物永久結(jié)合在一起,不需要進(jìn)行拆除;如果是臨時支撐點則需要同時考慮拆除作業(yè)的便利性和安全性,避免拆除作業(yè)影響管線安全。
挖基坑、打樁、沉井、盾構(gòu)施工等環(huán)節(jié)都可能會對土體施加過量的壓力,導(dǎo)致深層土體發(fā)生形變,影響管線安全。為了應(yīng)對這一情況,盡可能避免土體形變過大給管線施加過多壓力,可以利用土體加固法對土體進(jìn)行注漿處理,減少土體形變的可能,保護(hù)地下管線。
此外,為了盡可能減少土體形變的壓力,在施工中除了注漿加固土體外,還可以盡可能減少管線周圍的荷載,讓作用在管線上部和周圍土體上的荷載降低,優(yōu)化管線受力情況。例如在施工現(xiàn)場做好標(biāo)識,大質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備嚴(yán)禁停放在管線標(biāo)識附近,避免上部土體承壓過大;在管線上方設(shè)置卸荷板或是固體支架,改變管線上方土體受力情況和受力方向,降低土體變形情況,達(dá)到保護(hù)管線的目標(biāo)。這類技術(shù)在應(yīng)用之前,需要先對管線的實際使用功能、管線組成材質(zhì)、管線埋設(shè)深度、管線走向、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、基礎(chǔ)型式、管體直徑、管節(jié)長度、地質(zhì)環(huán)境等相關(guān)要素進(jìn)行綜合考量,盡可能降低工期和費用支出,做好成本管控,在做好管線保護(hù)工作的基礎(chǔ)上降低施工企業(yè)的利潤損失,激發(fā)他們的施工熱情,以積極的態(tài)度投入到管線保護(hù)工作當(dāng)中。
在施工現(xiàn)場建立系統(tǒng)的安全生產(chǎn)責(zé)任制度,專人專崗,對重點工程地段進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和管理,保證管線安全。在施工正式開始之前對技術(shù)人員和施工人員開展崗前培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容除了各項安全制度外還需要包括施工注意事項,避免在施工作業(yè)中出現(xiàn)違規(guī)操作的情況,保證現(xiàn)場施工安全。建立現(xiàn)場管線安全管理機(jī)制,監(jiān)管責(zé)任落實到人,避免責(zé)任推諉,將監(jiān)管工作落到實際施工流程中。
當(dāng)管線本身老化較為嚴(yán)重,土層擾動情況較為嚴(yán)重時,為了避免施工給管線造成影響,可以采取管線改遷的形式繞開施工地點。由于管線改遷影響較多,因此在采取這一方案之前需要結(jié)合各方面因素進(jìn)行綜合考量,例如改遷工程的成本支出;是否能夠通過其他的技術(shù)方案保證施工流程正常進(jìn)行;附近有無合適改遷位置;改遷之后是否會影響管線的正常使用等。綜合多種因素進(jìn)行考量,盡可能降低工程建設(shè)成本,保障群眾正常生活,避免管道受到損害。
針對部分無主、不明管線,以及破壞后不會產(chǎn)生重大損失或影響的管線,可以在與有關(guān)部門聯(lián)系后對管線進(jìn)行停用處理,以不保護(hù)的方式快速完成施工作業(yè),并在最短時間內(nèi)恢復(fù)管線使用功能,降低施工作業(yè)對管線造成的影響。在施工作業(yè)結(jié)束后需要安排相關(guān)人員做好管道指標(biāo)檢測工作,確定施工作業(yè)是否對管線造成了影響[5]。
綜上所述,在市政工程施工建設(shè)過程中做好管線保護(hù)工作,需要施工企業(yè)綜合考量多種可能對管道質(zhì)量產(chǎn)生影響的原因,根據(jù)現(xiàn)場測量情況使用效果突出、符合現(xiàn)場實際情況的保護(hù)措施,在保護(hù)管線的同時,市政管理部門應(yīng)做好輔助支持工作,盡可能降低保護(hù)費用,避免施工成本支出過高,影響施工企業(yè)的積極性,讓地下管線保護(hù)工作真正發(fā)揮應(yīng)有的作用。