陳 誠(chéng)

（核工業(yè)西南建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 成都 610017）

0 引言

目前，隨著我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，市政工程建設(shè)的規(guī)模也越來(lái)越大，并且施工要求也越來(lái)越高。市政工程建設(shè)過(guò)程中，錯(cuò)綜復(fù)雜的地下管線施工成為市政工程建設(shè)面臨的主要難題，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和工程造價(jià)。在實(shí)際施工過(guò)程中，如果準(zhǔn)備工作充分，對(duì)既有地下管線分布區(qū)域和分布特點(diǎn)不明確，極易出現(xiàn)各種施工安全隱患，可能影響既有管線的正常工作，也可能影響新建管線的施工質(zhì)量。同時(shí)，施工單位和技術(shù)人員還應(yīng)熟練掌握地下管線的施工技術(shù)要點(diǎn)，才能保障地下管線的施工安全和施工質(zhì)量[1]。本文結(jié)合具體項(xiàng)目，對(duì)市政工程地下管線施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 工程概況

某地新建集住宅、商業(yè)和辦公為一體的綜合性房建工程項(xiàng)目。該工程項(xiàng)目主要包含樁基礎(chǔ)、地下管線、土方開(kāi)挖、整體結(jié)構(gòu)、機(jī)電工程、幕墻、內(nèi)部住宅及商業(yè)區(qū)域的精裝修等，項(xiàng)目總建筑面積約為10 萬(wàn)m2（含地下停車場(chǎng)及平臺(tái)等部分）。由該項(xiàng)目施工計(jì)劃可知，施工工期相對(duì)較短，且甲方要求標(biāo)準(zhǔn)較高；同時(shí)，該項(xiàng)目屬于大規(guī)模施工項(xiàng)目，施工人員、施工設(shè)備和施工材料規(guī)模均較大，特別是地下管線施工環(huán)境較差，且在前期勘查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)施工場(chǎng)地內(nèi)已經(jīng)具有一定數(shù)量的既有管線。因此，施工單位對(duì)地下管線施工給與了高度重視，決定優(yōu)先開(kāi)展地下管線施工作業(yè)。

2 地下管線施工準(zhǔn)備要點(diǎn)

2.1 前期勘查工作

在前期勘查工作中，施工單位向當(dāng)?shù)厥姓块T(mén)申請(qǐng)查閱既有管線的設(shè)計(jì)材料，并通過(guò)詢問(wèn)相關(guān)部門(mén)工作人員，明確既有管線的位置、走向、深度、數(shù)量、直徑、材料和投入使用時(shí)間等數(shù)據(jù)。

2.2 管線整體規(guī)劃

獲得上述數(shù)據(jù)后，施工單位技術(shù)人員采用BIM 與GIS 聯(lián)合應(yīng)用的方式，對(duì)地下管線的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃，此環(huán)節(jié)主要分為以下幾個(gè)步驟：

（1）將已有的數(shù)據(jù)輸入GIS 軟件中，進(jìn)行整體管線的設(shè)計(jì)布局；

（2）應(yīng)用MapControl 和SceneControl 兩種控件分別調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的二維圖層數(shù)據(jù)和三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)，并以此實(shí)現(xiàn)二維和三維數(shù)據(jù)之間的“聯(lián)動(dòng)”，并根據(jù)中間點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出三維場(chǎng)景中的目標(biāo)點(diǎn)位置，構(gòu)建立體化場(chǎng)景；

（3）使用Revit軟件建設(shè)相應(yīng)的管線模型；

（4）將各專業(yè)構(gòu)建出的模型導(dǎo)入到Nacisworks 軟件內(nèi)，由其完成碰撞試驗(yàn)，根據(jù)碰撞試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合相關(guān)規(guī)定要求，有條不紊地對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的區(qū)域予以優(yōu)化；

（5）使用Project軟件創(chuàng)建施工信息，并完成最終的管線施工整體布局。

3 地下管線施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 場(chǎng)地開(kāi)挖

綜合考慮施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況后，施工單位決定采取分層分段對(duì)稱開(kāi)挖的方式開(kāi)展施工作業(yè)。結(jié)合施工圖紙及施工方案，分層開(kāi)挖層數(shù)設(shè)置為3 層，每層開(kāi)挖的長(zhǎng)度則控制為20m?？紤]到該工程中使用的部分管線結(jié)構(gòu)幾何尺寸小、精度要求多的特點(diǎn)，故開(kāi)挖前首先根據(jù)測(cè)定的軸線控制網(wǎng)初步放線，并在基坑邊加釘軸線控制木樁，依次放出開(kāi)挖邊線。根據(jù)相應(yīng)的輪廓線，先用小型鉤機(jī)開(kāi)挖，再由人工修整完善[2]。

3.2 軟土加固

本工程施工過(guò)程中，軟土加固與土方開(kāi)挖密切配合，在保證安全的基礎(chǔ)上，以達(dá)到充分利用場(chǎng)地，降低造價(jià)，縮短工期的目的。在加固施工前，勘查人員對(duì)施工場(chǎng)地的土質(zhì)進(jìn)行了勘查，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)存在淤泥軟土地基，其基本參數(shù)如表1所示。

表1 施工區(qū)域中淤泥軟土的基本性質(zhì)參數(shù)

根據(jù)表1 中的數(shù)據(jù)可知，該軟土地基力學(xué)性能不足，無(wú)法滿足實(shí)際建設(shè)需要，因此施工單位決定采用高壓旋噴法進(jìn)行加固施工。在進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)后，技術(shù)部門(mén)決定采用雙重管法進(jìn)行施工，其主要參數(shù)如表2所示。

表2 高壓旋噴樁施工的主要參數(shù)

基于上述參數(shù)，場(chǎng)地加固施工環(huán)節(jié)的主要流程如下：

（1）按照施工圖紙對(duì)鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確布置；

（2）進(jìn)行鉆孔作業(yè)，控制鉆進(jìn)速度為1.20m/min；

（3）使用PAM泥漿進(jìn)行清孔作業(yè)；

（4）使用P0425水泥進(jìn)行高壓注漿；

（5）對(duì)注漿孔進(jìn)行清洗，除去多余泥漿后即完成加固施工作業(yè)。

3.3 管線鋪設(shè)

3.3.1 深層地下管線鋪設(shè)

軟土加固環(huán)節(jié)完成后，施工單位就可以進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)?？紤]到本次工程中地下管線的鋪設(shè)較為復(fù)雜，因此施工單位首先開(kāi)展深層地下管線的鋪設(shè)施工。因?yàn)槭┕^(qū)域內(nèi)存在地下電纜，所以在施工開(kāi)始前，施工部門(mén)首先對(duì)地下電纜建筑空間內(nèi)的土體進(jìn)行澆筑[3]。

在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在地下管道兩側(cè)進(jìn)行規(guī)劃鉆孔，每側(cè)布置兩排混凝土孔，內(nèi)線與地下管道之間的距離則控制為20cm。在此過(guò)程中，為提升施工效率，施工部門(mén)采用自內(nèi)而外連續(xù)澆筑的方式，確保接頭向混凝土管道方向擴(kuò)展，以達(dá)到加固的目的。同時(shí)，施工人員也對(duì)混凝土管道的范圍進(jìn)行了合理控制，地下管道下方深度控制為2m，水平寬度控制為3.5m。另外，在施工準(zhǔn)備過(guò)程中，技術(shù)人員引入層壓板，采用分層施工方式進(jìn)行作業(yè)。每層管線鋪設(shè)完成后均澆筑強(qiáng)度等級(jí)為C25 的混凝土，而后繼續(xù)澆筑下一層，以提高施工質(zhì)量。在地下管線施工中，技術(shù)部門(mén)也嚴(yán)格控制了土層的變化，以保證建筑板的施工效率。為達(dá)成上述目標(biāo)，灌漿半徑的擴(kuò)展控制在1m 內(nèi)，在灌漿操作結(jié)束時(shí)，將壓力值設(shè)置為0.5MPa，并確保每立方米土體的灌漿量為20%左右。

3.3.2 淺層地下管線鋪設(shè)

深層混凝土管線施工完成后，施工單位進(jìn)一步開(kāi)展淺層金屬管線安裝工作。在金屬管線安裝前，由質(zhì)檢人員對(duì)所有管線材料逐根進(jìn)行測(cè)量和編號(hào)，選用管徑相差最小的管節(jié)組對(duì)對(duì)接[4]。在下管前，確定管節(jié)內(nèi)外防腐層合乎要求后進(jìn)行下管安裝。

在淺層管道的敷設(shè)過(guò)程中，施工單位對(duì)運(yùn)輸和布管環(huán)節(jié)也給予了重視。在管道預(yù)處理合格后，使用自卸車輛將管道材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。在起吊和運(yùn)輸中，均采用專用吊帶進(jìn)行起吊，做到輕裝輕放，避免出現(xiàn)較為明顯的撞擊。同時(shí)在各根管線材料和管線與車架之間，均妥善設(shè)置橡皮和軟質(zhì)材料襯墊，且捆扎繩外加裝套橡膠管，避免管口和防腐層出現(xiàn)損傷。以上工作準(zhǔn)備就緒后，工作人員開(kāi)始進(jìn)行布管。在布管過(guò)程中，操作人員在管線材料兩端墊高度為45cm 的軟質(zhì)材料襯墊，且兩根管線材料之間的首尾相接處錯(cuò)開(kāi)一個(gè)管口，以便于管內(nèi)的清掃，坡口清理及起吊等步驟。

布管環(huán)節(jié)完成后即為管道下溝環(huán)節(jié)。管道下溝采用輪胎式吊車與倒鏈相結(jié)合的方法，且管段在地面的連接控制在20m 左右。在下管時(shí)，起重機(jī)沿溝槽移動(dòng)，并配備專用的尼龍吊具進(jìn)行吊裝，起吊高度則設(shè)置在1m。管道材料起吊后，轉(zhuǎn)動(dòng)起重機(jī)的起重臂，使管子移動(dòng)至管溝上方，而后輕放到溝底，起重機(jī)的位置與溝邊保持一定距離，以免溝邊土體受壓過(guò)大而塌方[5]。在此基礎(chǔ)上，管端栓繩子，由施工人員拉住繩子，隨時(shí)調(diào)整方向，以防止管道材料出現(xiàn)擺動(dòng)。以上施工完成后，由施工人員操作起重機(jī)，將管道放置于開(kāi)挖的管溝中心。在鋼管下溝后，使用電火花檢漏儀對(duì)管線重新進(jìn)行檢查，針對(duì)出現(xiàn)損傷的節(jié)點(diǎn)，由于其損面直徑均在100mm以下，因此可以使用常規(guī)瀝青材料進(jìn)行修補(bǔ)。

3.4 管道接口連接

本次管道設(shè)計(jì)中，金屬管道的接口連接均采用焊接方式，對(duì)管道的各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)部位進(jìn)行焊接，焊接參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 焊接參數(shù)

焊接完成后，工程人員進(jìn)行水壓試驗(yàn)，確保出水管通暢且焊接質(zhì)量良好后，使用中粗砂在預(yù)制一體化泵站筒體四周繼續(xù)進(jìn)行回填作業(yè)，回填高度與連接管最低面平齊，而后采用分層夯實(shí)方法，待其壓實(shí)度超過(guò)95%后，進(jìn)行進(jìn)出水管道的連接。

3.5 管線防腐處理

管線防腐處理主要針對(duì)金屬管道材料。在管材進(jìn)場(chǎng)后，首先對(duì)材料表面進(jìn)行除銹處理，待除銹等級(jí)達(dá)到St3 級(jí)后，對(duì)其進(jìn)行“特加強(qiáng)級(jí)六油二布防腐”技術(shù)措施。該技術(shù)措施首先刷1 層環(huán)氧煤瀝青涂料底漆，而后第2、3、5、6、8、9層涂刷環(huán)氧煤瀝青涂料面漆，第4層和第7 層包裹玻璃布。同時(shí)為確保防腐處理受環(huán)境影響情況降至最低，在以上技術(shù)措施的開(kāi)展過(guò)程中，涂漆地點(diǎn)的溫度保持在15~25℃范圍內(nèi)，且相對(duì)濕度控制在80%以下。

3.6 施工場(chǎng)地回填

管線鋪設(shè)基本完成后，施工單位開(kāi)始進(jìn)行基坑回填作業(yè)，采用黃砂和粒徑為25mm的細(xì)石混合料進(jìn)行回填。其中，原土回填壓實(shí)度控制為95%，為確保壓實(shí)度符合預(yù)期要求，每間隔50cm 進(jìn)行夯實(shí)，待壓實(shí)度達(dá)到預(yù)期要求后，繼續(xù)進(jìn)行回填?；靥钍┕み^(guò)程中，夯實(shí)作業(yè)由人工實(shí)施。

4 地下管線鋪設(shè)效果檢查要點(diǎn)

管線鋪設(shè)全部完成后，為檢驗(yàn)本次工程中管線施工技術(shù)的應(yīng)用效果，施工單位與設(shè)計(jì)單位和甲方組成驗(yàn)收工作組，對(duì)本次工程的地下管線鋪設(shè)效果進(jìn)行全面檢查，檢查工作主要分為以下幾個(gè)方面：

（1）針對(duì)管道安裝的基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行檢查，包括管道確切位置、深度、管道長(zhǎng)度、數(shù)量和材料含量等指標(biāo)的檢查[6]。檢查結(jié)果顯示，管道實(shí)際位置坐標(biāo)與計(jì)劃位置的坐標(biāo)差異甚小，通過(guò)隨機(jī)抽查典型節(jié)點(diǎn)的結(jié)果可知，最大偏差為45mm，遠(yuǎn)低于允許偏差100mm 的要求。管道長(zhǎng)度的誤差則控制在0.1%以下，同樣合乎要求，而管道數(shù)量及材料含量等指標(biāo)與實(shí)際要求基本吻合，表明管道安裝施工整體效果較優(yōu)。

（2）采用開(kāi)挖樣品坑的方法，對(duì)管線的實(shí)際布置情況進(jìn)行深入檢查，為避免檢查工作可能帶來(lái)的影響，本次針對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)采用空氣壓縮機(jī)輔助施工方法進(jìn)行。檢查結(jié)果顯示，實(shí)際布置管線并未與既有管線出現(xiàn)任何空間上的沖突，證明本次管線施工在布局方面也取得了較優(yōu)的效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政工程地下管線建設(shè)過(guò)程中，及時(shí)開(kāi)展前期勘查工作和管線整體規(guī)劃，有利于施工單位和技術(shù)人員及時(shí)掌握施工場(chǎng)地情況，熟悉既有管線的分布區(qū)域和分布特點(diǎn)。地下管線施工過(guò)程中，要充分掌握?qǐng)龅亻_(kāi)挖、軟土加固、管線鋪設(shè)、管道接口連接、管線防腐處理和施工場(chǎng)地回填等施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)，并及時(shí)開(kāi)展管線鋪設(shè)效果檢查，以確保施工質(zhì)量，提升地下管線施工技術(shù)水平。