分析市政管线施工阶段的技术管理

刘永成

唐山市曹妃甸新岛科技发展有限公司，河北 唐山 063200

科学发展观提出以后，国家重点投资基础设施建设以规划城市区域。市政工程是目前推行最广的工程，该类工程是国家投资的工程项目，具有投资大、施工多、作业难等特点。管线施工是市政工程的重点环节，施工质量决定了城市供电供水的持续性，工程单位必须要控制好管线施工的作业状况。为了保证市政工程的质量，控制好每个环节的施工安排，对管线施工采取技术管理是不可缺少的决策。

1 优化设计，指导后期施工

目前，管线施工的内容有：有线通讯管线、给水管、电力管线、燃气管、供热管、雨水管、污水管等，这些都是施工期间需要注意的环节。

1.1 选址方面

管线施工一般都需要对原有的路面结构开挖处理，影响了周围其它建筑、树木的位置结构。设计人员在规划城市管线布置情况时，要对管线的具体位置合理选择，在选址时要充分考虑各个方面的问题[1]。如：选址是否会给破坏城市绿化地带；是否会影响到建筑物；地面开挖是否会破坏其它管线等，这样可以避免后期施工遇到困难。

1.2 排序方面

选定管线施工地点之后，应对管线敷设的工序进行规划设计。通常需要设计的内容是对城市工程管线在地下敷设时的排列顺序优化改进，排序的优化可以让管线敷设一次性完成，防止工程出现返工返修的问题。此外，选定排序的同时也可以对工程管线间的最小水平净距、最小垂直净距等指标设计，严格控制指标后指导施工单位作业。

1.3 施工方面

施工是管线工程的核心环节，也是设计阶段需要重点考虑的问题。在施工时应该对管线工程的每一部详细规划，现场负责人需指导施工人员严格按照图纸要求操作，保证每个步骤按质按量完成。如：对于管线沟槽的开挖深度，施工人员要根据标准开挖，将深入控制在标准误差内，防止深度过深或过浅引起的施工问题。

1.4 协调方面

尽管市政工程涉及到的项目种类繁多，但在设计时应当协调好各个部分的作业状况，保证每个项目之间都能协调运行[2]。工程设计师要学会从整体角度考虑方案。如：在地下敷设过程中，设计人员要分析管线与行道树、绿化的关系；管线与人们生活需要的关系；管线工程与市容景观之间的关系，这些都是优化设计需要考虑的问题。

2 管沟技术，创造敷设环境

管沟是用于敷设各种管道的槽沟，管沟施工状况对管线敷设的影响最大，若管沟开挖的线路不合理或管沟自身质量达不到标准要求，这些都会给管线施工造成较大的困难。由于工程中需要敷设的管线种类不一样，用到的管沟标准也各不相同。为了保持管沟与线缆敷设要求一致，在技术管理时应结合管沟情况制定合理的技术方案。

2.1 干线管沟技术

通常管线工程都有一个核心的主干线，其它直线部分都是从主管线分流而成。管沟技术管理中，也要围绕着主干线管沟标准制定施工计划，这样才能确保管沟在管线敷设中的作用。

按照市政工程要求，干线综合管沟必须分布在机动车道或道路中央下方，干线的作用是输送自来水、发电厂、燃气厂等管道，这些对于城市居民的生活都是密切相关的。如：发电厂主干线管沟的施工，干线综合管沟的断面采用圆形、多格箱形，且维持通风、照明。

2.2 支线管沟技术

如果主干线是整体的框架，那么支线则是负责传输的重要部分。支线管沟的技术管理需注重细节，把握好每个支线沟槽的施工指标。支线分布上，通常将其布置在道路两侧，常用于敷设城市服务类的管线。

施工人员在管沟作业期间对断面选择矩形断面，与主干线相同可选择单格、双格箱形结构。支线施工还应顾及到城市的地理位置情况，如：管沟开挖时需考虑到地下建筑基坑的要求，以免支线管沟施工给地面建筑结构造成损坏。

2.3 缆线管沟技术

对于缆线管沟的施工，主要控制的技术指标则是与缆线相关的要求。

根据缆线管沟的功能情况，其是把城市的电力、通讯、有线电视、道路照明等诸多线路敷设于地下，若管沟施工质量达不到要求则会造成漏电等问题而引起安全事故。

现场管理者要指导施工人员将缆线管沟分布于道路的人行道下面，对埋设深度要控制在1m～1.5m[3]。对于管沟断面的处理，通常采用矩形为准，在缆线选择上也要使用性能优越的材料敷设。

2.4 混和管沟技术

管线施工中会遇到一些复杂的线路结构，主干线和支线之间交错连接，这类管沟的施工处理难度较大。

因而，在管沟技术选择上要使用混合管沟技术，把主干线与支线结构互相协调起来，从而保持整个管线结构的稳定性。混合管沟技术的选择要根据市政工程的大小情况而定，小工程一般不存在主干线与支线交错的情况，此技术常用于道路宽度大的城市道路。另外，混和管沟技术的标准要求较高，对施工人员的技能要求相当严格。

3 监控技术，防范施工问题

由于人工操作常会出现不同的错误，使得管线施工的质量难以达到标准要求，为了确保管线施工作业的正常进行。施工单位可对现场布置相应的监控系统，通过质量监测来控制管线铺设质量。监控系统不仅可以指导现场管线施工，对于敷设时出现的问题也能及时反馈给技术管理人员，引导其尽快制定解决方案处理问题。

从目前的市政工程实施情况看，监控系统的采用要注重数据收集、信息传输、异常报警等环节，这使得监控系统由不同的子系统构成。

3.1 采集系统

采集系统是负责收集管线施工的各项资料，包括图形、文字等，如：管线施工的长度、管沟开挖的深度等，这些都是需要积极采集的数据内容。

采集技术方案的制定需借助信息采集设备作用的发挥，对于图像信息的采集则要用到摄像机、镜头、云台、防护罩等[4]。

摄像采集的主要作用是利用设备获得的光信号处理成电信号，利用数字压缩的方式改变成可识别的文字信息。

管线工程中的采集系统分部情况：在站场的工艺装置区安装防爆型枪式摄像机和视频服务器，在所有出入口、道路、围墙和其他重点部位安装网络智能球型一体化摄像机，从不同的角度进行监控。

3.2 传输系统

传输系统的主要对象是系统图像、控制信号。当采集系统收集到数据之后，应及时通过传输系统交给技术人员分析施工状况，以及时协调好管线敷设施工。

传输系统的流程：将现场摄像机发出的电信号、报警信号输送给控制室，系统结构有通讯线缆、线路驱动设备等。

考虑到强化传输系统的功能，技术人员可将计算机网络技术与传输系统相结合，网络摄像机利用敷设光缆线路以及两端配置光纤收发器把视频、控制信号传人站场控制室，然后经过交换机连接主控计算机对图像、信号优化处理。形成一条完整的信息传输结构之后，管线施工的现场状况则可及时反映给质量监控部门，更好地指导施工人员引进管线技术作业。

3.3 控制系统

控制系统是监控系统的核心结构，其一般由施工单位的控制室调控运行，对管线施工的作业情况优化协调，在整个市政工程建设期间能给管理人员提供科学的技术管理指导。

控制系统的功能包括：视频信号放大与分配；图像信号的校正与补偿；图像信号的切换、分割、记录和打印等；数据采集设备的调试控制等。管线敷设工程中用到的控制系统，可以结合计算机网络来调整每个各环节施工的技术控制。

如：对各站场监控室配置1～2台监控计算机对现场敷设视频显示，再利用信息传输网将图像和报警信号及时输送到指挥中心，以帮助技术管理人员进行远程施工指导控制。

3.4 存储系统

显示存储系统也是管线施工现场监控的重要部分，其能够将捕获到的各类信息显示到控制中心屏幕上，对地下管线的敷设情况综合监控。

如：监控室选择液晶显示器、大屏幕液晶平板电视等共同构成电视墙，让技术管理人员随时掌握管线施工情况。在观看施工情况的同时，也可以对有用的信息及时存储，为后面相似工程的施工积累资料。

存储系统创建期间，也可以配备相应的报警系统，如：利用对射探头、报警主机、电源、警铃等构成简单的报警系统，对管线施工时的异常情况及时报警。

4 测量技术，调控管线布置

地理信息系统（GIS）技术相对与GPS技术更加优越，GIS技术在功能上实现了突破改进。计算机技术是GIS系统的核心技术，其通过各个方面的理论学知识对地形测量的数据全面分析，如：地理学、测量学、几何学、计算机科学等。

多种学科融合于一体使得GIS技术能为地形测量、测绘提供更大的帮助。管线施工期间运用地理信息系统可以让施工人员对管线布置情况准确定位，给管线施工作业安排提供技术引导。

4.1 处理问题

管线施工中多数采用了先进的自动化技术，对管线敷设自动定位分析。现有的地理信息系统中都配备了数据管理结构，主要负责对地形测量数据的处理分析，分析后的数据会自动传输到数据库存储[5]。

如：GIS管理人员可利用计算机界面对某个地区的地形测量数据对比分析，将对应的结果记录到数据库中，让用户对属性数据的输入、编辑、查询等操作更加便捷。

4.2 调配制图

编制合理的管线敷设图纸是施工指导的重要文件，通过GIS则能对施工图纸优化编辑。

制图是GIS技术的另一大核心功能，对地形测绘工作有很大的帮助。GIS把地面上的实体图形数据与属性数据融合处理后，自动生成用户要求的图片表格以供使用。

除了单一的地图测绘外，GIS还能参照用户的要求分层输出各种专题地图，例：行政区划图、土壤利用图、道路交通图等。

4.3 编辑数据

在管线工程中，无论是数据编辑或信息归类，GIS的功能优势都是很明显的。

从本质上看，GIS实际上是一个庞大的数据库，其内部包含了各个方面的地理信息。这也显现了地理信息系统在数据采集、编辑等方面的作用。

当地形测量人员收集到数据之后，将其输入计算机内则可通过GIS技术自动分析，对数据筛选之后保留实用的信息，及时找出错误数据以修改。

4.4 建模分析

利用计算机操作平台，对管线施工方案模型进行调试，有助于施工技术的更新改进。建模是为了更好地测绘，让地形测绘的图形、表格与实际地域情况接近。

GIS技术中不仅具备了二维建模功能，也上升到了三维图形建模，让地形测量人员从不同的角度研究数据[6]。

在地理信息系统管理上，GIS均配备了地理数据库，可发让数据库挥出定义、维护、操作等多项自动管理功能。

5 结论

总之，优化管线设计方案，对后期施工阶段的作业有指导性。市政工程涉及到的内容广阔，管线工程作为其中的主要构成，对城市供电、供水系统的运行有决定性作用，管线施工质量的好坏也关系着城市居民的正常生活水平。

对管线施工采取科学的技术管理方案，有助于施工作业水平的提升，保证了管线工程使用性能的正常发挥。

[1]蔡金水.关于北京市城区改建和小区建设的几点意见[J].建筑技术，2010，14(7)：32-35.

[2]孙维绚.北京西直门路口用系统论方法试评路口规划探讨现代化大城市干道[J].建筑学报，2010，36(12)：54-56.

[3]韩直.无控制交叉口冲突次数的计算方法[J].重庆交通学院学报，2009，20(15)：45-47.

[4]郑祖武.城市管线敷设施工期间需要注意的问题分析[J].都市快轨交通，2010，16(2)：36-38.

[5]杨俊涛.垂直荷载作用下埋地管道的纵向力学性状分析[D].浙江大学学报，2010，31(9)：50-52.

[6]朱蕴辉.工程施工中地下管线的损坏原因及控制措施[J].河北工程技术高等专科学校学报，2009，30(10)：72-74.