分析市政管線施工階段的技術(shù)管理

劉永成

唐山市曹妃甸新島科技發(fā)展有限公司，河北 唐山 063200

科學發(fā)展觀提出以后，國家重點投資基礎設施建設以規(guī)劃城市區(qū)域。市政工程是目前推行最廣的工程，該類工程是國家投資的工程項目，具有投資大、施工多、作業(yè)難等特點。管線施工是市政工程的重點環(huán)節(jié)，施工質(zhì)量決定了城市供電供水的持續(xù)性，工程單位必須要控制好管線施工的作業(yè)狀況。為了保證市政工程的質(zhì)量，控制好每個環(huán)節(jié)的施工安排，對管線施工采取技術(shù)管理是不可缺少的決策。

1 優(yōu)化設計，指導后期施工

目前，管線施工的內(nèi)容有：有線通訊管線、給水管、電力管線、燃氣管、供熱管、雨水管、污水管等，這些都是施工期間需要注意的環(huán)節(jié)。

1.1 選址方面

管線施工一般都需要對原有的路面結(jié)構(gòu)開挖處理，影響了周圍其它建筑、樹木的位置結(jié)構(gòu)。設計人員在規(guī)劃城市管線布置情況時，要對管線的具體位置合理選擇，在選址時要充分考慮各個方面的問題[1]。如：選址是否會給破壞城市綠化地帶；是否會影響到建筑物；地面開挖是否會破壞其它管線等，這樣可以避免后期施工遇到困難。

1.2 排序方面

選定管線施工地點之后，應對管線敷設的工序進行規(guī)劃設計。通常需要設計的內(nèi)容是對城市工程管線在地下敷設時的排列順序優(yōu)化改進，排序的優(yōu)化可以讓管線敷設一次性完成，防止工程出現(xiàn)返工返修的問題。此外，選定排序的同時也可以對工程管線間的最小水平凈距、最小垂直凈距等指標設計，嚴格控制指標后指導施工單位作業(yè)。

1.3 施工方面

施工是管線工程的核心環(huán)節(jié)，也是設計階段需要重點考慮的問題。在施工時應該對管線工程的每一部詳細規(guī)劃，現(xiàn)場負責人需指導施工人員嚴格按照圖紙要求操作，保證每個步驟按質(zhì)按量完成。如：對于管線溝槽的開挖深度，施工人員要根據(jù)標準開挖，將深入控制在標準誤差內(nèi)，防止深度過深或過淺引起的施工問題。

1.4 協(xié)調(diào)方面

盡管市政工程涉及到的項目種類繁多，但在設計時應當協(xié)調(diào)好各個部分的作業(yè)狀況，保證每個項目之間都能協(xié)調(diào)運行[2]。工程設計師要學會從整體角度考慮方案。如：在地下敷設過程中，設計人員要分析管線與行道樹、綠化的關系；管線與人們生活需要的關系；管線工程與市容景觀之間的關系，這些都是優(yōu)化設計需要考慮的問題。

2 管溝技術(shù)，創(chuàng)造敷設環(huán)境

管溝是用于敷設各種管道的槽溝，管溝施工狀況對管線敷設的影響最大，若管溝開挖的線路不合理或管溝自身質(zhì)量達不到標準要求，這些都會給管線施工造成較大的困難。由于工程中需要敷設的管線種類不一樣，用到的管溝標準也各不相同。為了保持管溝與線纜敷設要求一致，在技術(shù)管理時應結(jié)合管溝情況制定合理的技術(shù)方案。

2.1 干線管溝技術(shù)

通常管線工程都有一個核心的主干線，其它直線部分都是從主管線分流而成。管溝技術(shù)管理中，也要圍繞著主干線管溝標準制定施工計劃，這樣才能確保管溝在管線敷設中的作用。

按照市政工程要求，干線綜合管溝必須分布在機動車道或道路中央下方，干線的作用是輸送自來水、發(fā)電廠、燃氣廠等管道，這些對于城市居民的生活都是密切相關的。如：發(fā)電廠主干線管溝的施工，干線綜合管溝的斷面采用圓形、多格箱形，且維持通風、照明。

2.2 支線管溝技術(shù)

如果主干線是整體的框架，那么支線則是負責傳輸?shù)闹匾糠帧ＶЬ€管溝的技術(shù)管理需注重細節(jié)，把握好每個支線溝槽的施工指標。支線分布上，通常將其布置在道路兩側(cè)，常用于敷設城市服務類的管線。

施工人員在管溝作業(yè)期間對斷面選擇矩形斷面，與主干線相同可選擇單格、雙格箱形結(jié)構(gòu)。支線施工還應顧及到城市的地理位置情況，如：管溝開挖時需考慮到地下建筑基坑的要求，以免支線管溝施工給地面建筑結(jié)構(gòu)造成損壞。

2.3 纜線管溝技術(shù)

對于纜線管溝的施工，主要控制的技術(shù)指標則是與纜線相關的要求。

根據(jù)纜線管溝的功能情況，其是把城市的電力、通訊、有線電視、道路照明等諸多線路敷設于地下，若管溝施工質(zhì)量達不到要求則會造成漏電等問題而引起安全事故。

現(xiàn)場管理者要指導施工人員將纜線管溝分布于道路的人行道下面，對埋設深度要控制在1m～1.5m[3]。對于管溝斷面的處理，通常采用矩形為準，在纜線選擇上也要使用性能優(yōu)越的材料敷設。

2.4 混和管溝技術(shù)

管線施工中會遇到一些復雜的線路結(jié)構(gòu)，主干線和支線之間交錯連接，這類管溝的施工處理難度較大。

因而，在管溝技術(shù)選擇上要使用混合管溝技術(shù)，把主干線與支線結(jié)構(gòu)互相協(xié)調(diào)起來，從而保持整個管線結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。混合管溝技術(shù)的選擇要根據(jù)市政工程的大小情況而定，小工程一般不存在主干線與支線交錯的情況，此技術(shù)常用于道路寬度大的城市道路。另外，混和管溝技術(shù)的標準要求較高，對施工人員的技能要求相當嚴格。

3 監(jiān)控技術(shù)，防范施工問題

由于人工操作常會出現(xiàn)不同的錯誤，使得管線施工的質(zhì)量難以達到標準要求，為了確保管線施工作業(yè)的正常進行。施工單位可對現(xiàn)場布置相應的監(jiān)控系統(tǒng)，通過質(zhì)量監(jiān)測來控制管線鋪設質(zhì)量。監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以指導現(xiàn)場管線施工，對于敷設時出現(xiàn)的問題也能及時反饋給技術(shù)管理人員，引導其盡快制定解決方案處理問題。

從目前的市政工程實施情況看，監(jiān)控系統(tǒng)的采用要注重數(shù)據(jù)收集、信息傳輸、異常報警等環(huán)節(jié)，這使得監(jiān)控系統(tǒng)由不同的子系統(tǒng)構(gòu)成。

3.1 采集系統(tǒng)

采集系統(tǒng)是負責收集管線施工的各項資料，包括圖形、文字等，如：管線施工的長度、管溝開挖的深度等，這些都是需要積極采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

采集技術(shù)方案的制定需借助信息采集設備作用的發(fā)揮，對于圖像信息的采集則要用到攝像機、鏡頭、云臺、防護罩等[4]。

攝像采集的主要作用是利用設備獲得的光信號處理成電信號，利用數(shù)字壓縮的方式改變成可識別的文字信息。

管線工程中的采集系統(tǒng)分部情況：在站場的工藝裝置區(qū)安裝防爆型槍式攝像機和視頻服務器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點部位安裝網(wǎng)絡智能球型一體化攝像機，從不同的角度進行監(jiān)控。

3.2 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)的主要對象是系統(tǒng)圖像、控制信號。當采集系統(tǒng)收集到數(shù)據(jù)之后，應及時通過傳輸系統(tǒng)交給技術(shù)人員分析施工狀況，以及時協(xié)調(diào)好管線敷設施工。

傳輸系統(tǒng)的流程：將現(xiàn)場攝像機發(fā)出的電信號、報警信號輸送給控制室，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有通訊線纜、線路驅(qū)動設備等。

考慮到強化傳輸系統(tǒng)的功能，技術(shù)人員可將計算機網(wǎng)絡技術(shù)與傳輸系統(tǒng)相結(jié)合，網(wǎng)絡攝像機利用敷設光纜線路以及兩端配置光纖收發(fā)器把視頻、控制信號傳人站場控制室，然后經(jīng)過交換機連接主控計算機對圖像、信號優(yōu)化處理。形成一條完整的信息傳輸結(jié)構(gòu)之后，管線施工的現(xiàn)場狀況則可及時反映給質(zhì)量監(jiān)控部門，更好地指導施工人員引進管線技術(shù)作業(yè)。

3.3 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，其一般由施工單位的控制室調(diào)控運行，對管線施工的作業(yè)情況優(yōu)化協(xié)調(diào)，在整個市政工程建設期間能給管理人員提供科學的技術(shù)管理指導。

控制系統(tǒng)的功能包括：視頻信號放大與分配；圖像信號的校正與補償；圖像信號的切換、分割、記錄和打印等；數(shù)據(jù)采集設備的調(diào)試控制等。管線敷設工程中用到的控制系統(tǒng)，可以結(jié)合計算機網(wǎng)絡來調(diào)整每個各環(huán)節(jié)施工的技術(shù)控制。

如：對各站場監(jiān)控室配置1～2臺監(jiān)控計算機對現(xiàn)場敷設視頻顯示，再利用信息傳輸網(wǎng)將圖像和報警信號及時輸送到指揮中心，以幫助技術(shù)管理人員進行遠程施工指導控制。

3.4 存儲系統(tǒng)

顯示存儲系統(tǒng)也是管線施工現(xiàn)場監(jiān)控的重要部分，其能夠?qū)⒉东@到的各類信息顯示到控制中心屏幕上，對地下管線的敷設情況綜合監(jiān)控。

如：監(jiān)控室選擇液晶顯示器、大屏幕液晶平板電視等共同構(gòu)成電視墻，讓技術(shù)管理人員隨時掌握管線施工情況。在觀看施工情況的同時，也可以對有用的信息及時存儲，為后面相似工程的施工積累資料。

存儲系統(tǒng)創(chuàng)建期間，也可以配備相應的報警系統(tǒng)，如：利用對射探頭、報警主機、電源、警鈴等構(gòu)成簡單的報警系統(tǒng)，對管線施工時的異常情況及時報警。

4 測量技術(shù)，調(diào)控管線布置

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)相對與GPS技術(shù)更加優(yōu)越，GIS技術(shù)在功能上實現(xiàn)了突破改進。計算機技術(shù)是GIS系統(tǒng)的核心技術(shù)，其通過各個方面的理論學知識對地形測量的數(shù)據(jù)全面分析，如：地理學、測量學、幾何學、計算機科學等。

多種學科融合于一體使得GIS技術(shù)能為地形測量、測繪提供更大的幫助。管線施工期間運用地理信息系統(tǒng)可以讓施工人員對管線布置情況準確定位，給管線施工作業(yè)安排提供技術(shù)引導。

4.1 處理問題

管線施工中多數(shù)采用了先進的自動化技術(shù)，對管線敷設自動定位分析。現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)中都配備了數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)，主要負責對地形測量數(shù)據(jù)的處理分析，分析后的數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫存儲[5]。

如：GIS管理人員可利用計算機界面對某個地區(qū)的地形測量數(shù)據(jù)對比分析，將對應的結(jié)果記錄到數(shù)據(jù)庫中，讓用戶對屬性數(shù)據(jù)的輸入、編輯、查詢等操作更加便捷。

4.2 調(diào)配制圖

編制合理的管線敷設圖紙是施工指導的重要文件，通過GIS則能對施工圖紙優(yōu)化編輯。

制圖是GIS技術(shù)的另一大核心功能，對地形測繪工作有很大的幫助。GIS把地面上的實體圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)融合處理后，自動生成用戶要求的圖片表格以供使用。

除了單一的地圖測繪外，GIS還能參照用戶的要求分層輸出各種專題地圖，例：行政區(qū)劃圖、土壤利用圖、道路交通圖等。

4.3 編輯數(shù)據(jù)

在管線工程中，無論是數(shù)據(jù)編輯或信息歸類，GIS的功能優(yōu)勢都是很明顯的。

從本質(zhì)上看，GIS實際上是一個龐大的數(shù)據(jù)庫，其內(nèi)部包含了各個方面的地理信息。這也顯現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、編輯等方面的作用。

當?shù)匦螠y量人員收集到數(shù)據(jù)之后，將其輸入計算機內(nèi)則可通過GIS技術(shù)自動分析，對數(shù)據(jù)篩選之后保留實用的信息，及時找出錯誤數(shù)據(jù)以修改。

4.4 建模分析

利用計算機操作平臺，對管線施工方案模型進行調(diào)試，有助于施工技術(shù)的更新改進。建模是為了更好地測繪，讓地形測繪的圖形、表格與實際地域情況接近。

GIS技術(shù)中不僅具備了二維建模功能，也上升到了三維圖形建模，讓地形測量人員從不同的角度研究數(shù)據(jù)[6]。

在地理信息系統(tǒng)管理上，GIS均配備了地理數(shù)據(jù)庫，可發(fā)讓數(shù)據(jù)庫揮出定義、維護、操作等多項自動管理功能。

5 結(jié)論

總之，優(yōu)化管線設計方案，對后期施工階段的作業(yè)有指導性。市政工程涉及到的內(nèi)容廣闊，管線工程作為其中的主要構(gòu)成，對城市供電、供水系統(tǒng)的運行有決定性作用，管線施工質(zhì)量的好壞也關系著城市居民的正常生活水平。

對管線施工采取科學的技術(shù)管理方案，有助于施工作業(yè)水平的提升，保證了管線工程使用性能的正常發(fā)揮。

[1]蔡金水.關于北京市城區(qū)改建和小區(qū)建設的幾點意見[J].建筑技術(shù)，2010，14(7)：32-35.

[2]孫維絢.北京西直門路口用系統(tǒng)論方法試評路口規(guī)劃探討現(xiàn)代化大城市干道[J].建筑學報，2010，36(12)：54-56.

[3]韓直.無控制交叉口沖突次數(shù)的計算方法[J].重慶交通學院學報，2009，20(15)：45-47.

[4]鄭祖武.城市管線敷設施工期間需要注意的問題分析[J].都市快軌交通，2010，16(2)：36-38.

[5]楊俊濤.垂直荷載作用下埋地管道的縱向力學性狀分析[D].浙江大學學報，2010，31(9)：50-52.

[6]朱蘊輝.工程施工中地下管線的損壞原因及控制措施[J].河北工程技術(shù)高等專科學校學報，2009，30(10)：72-74.