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(xué)發(fā)展觀提出以后，國(guó)家重點(diǎn)投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(guó)家投資的工程項(xiàng)目，具有投資大、施工多、作業(yè)難等特點(diǎn)。管線施工是市政工程的重點(diǎn)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(gè)環(huán)節(jié)的施工安排，對(duì)管線施工采取技術(shù)管理是不可缺少的決策。

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)，指導(dǎo)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?xì)夤?、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(duì)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(shè)計(jì)人員在規(guī)劃城市管線布置情況時(shí)，要對(duì)管線的具體位置合理選擇，在選址時(shí)要充分考慮各個(gè)方面的問題[1]。如：選址是否會(huì)給破壞城市綠化地帶；是否會(huì)影響到建筑物；地面開挖是否會(huì)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(diǎn)之后，應(yīng)對(duì)管線敷設(shè)的工序進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。通常需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容是對(duì)城市工程管線在地下敷設(shè)時(shí)的排列順序優(yōu)化改進(jìn)，排序的優(yōu)化可以讓管線敷設(shè)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(shí)也可以對(duì)工程管線間的最小水平凈距、最小垂直凈距等指標(biāo)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制指標(biāo)后指導(dǎo)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(shè)計(jì)階段需要重點(diǎn)考慮的問題。在施工時(shí)應(yīng)該對(duì)管線工程的每一部詳細(xì)規(guī)劃，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人需指導(dǎo)施工人員嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求操作，保證每個(gè)步驟按質(zhì)按量完成。如：對(duì)于管線溝槽的開挖深度，施工人員要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開挖，將深入控制在標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目種類繁多，但在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)好各個(gè)部分的作業(yè)狀況，保證每個(gè)項(xiàng)目之間都能協(xié)調(diào)運(yùn)行[2]。工程設(shè)計(jì)師要學(xué)會(huì)從整體角度考慮方案。如：在地下敷設(shè)過程中，設(shè)計(jì)人員要分析管線與行道樹、綠化的關(guān)系；管線與人們生活需要的關(guān)系；管線工程與市容景觀之間的關(guān)系，這些都是優(yōu)化設(shè)計(jì)需要考慮的問題。

2 管溝技術(shù)，創(chuàng)造敷設(shè)環(huán)境

管溝是用于敷設(shè)各種管道的槽溝，管溝施工狀況對(duì)管線敷設(shè)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(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，這些都會(huì)給管線施工造成較大的困難。由于工程中需要敷設(shè)的管線種類不一樣，用到的管溝標(biāo)準(zhǔn)也各不相同。為了保持管溝與線纜敷設(shè)要求一致，在技術(shù)管理時(shí)應(yīng)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)制定施工計(jì)劃，這樣才能確保管溝在管線敷設(shè)中的作用。

按照市政工程要求，干線綜合管溝必須分布在機(jī)動(dòng)車道或道路中央下方，干線的作用是輸送自來(lái)水、發(fā)電廠、燃?xì)鈴S等管道，這些對(duì)于城市居民的生活都是密切相關(guān)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(fēng)、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(fù)責(zé)傳輸?shù)闹匾糠?。支線管溝的技術(shù)管理需注重細(xì)節(jié)，把握好每個(gè)支線溝槽的施工指標(biāo)。支線分布上，通常將其布置在道路兩側(cè)，常用于敷設(shè)城市服務(wù)類的管線。

施工人員在管溝作業(yè)期間對(duì)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(yīng)顧及到城市的地理位置情況，如：管溝開挖時(shí)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(duì)于纜線管溝的施工，主要控制的技術(shù)指標(biāo)則是與纜線相關(guān)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(shè)于地下，若管溝施工質(zhì)量達(dá)不到要求則會(huì)造成漏電等問題而引起安全事故。

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

2.4 混和管溝技術(shù)

管線施工中會(huì)遇到一些復(fù)雜的線路結(jié)構(gòu)，主干線和支線之間交錯(cuò)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(lái)，從而保持整個(gè)管線結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?；旌瞎軠霞夹g(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(cuò)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(biāo)準(zhǔn)要求較高，對(duì)施工人員的技能要求相當(dāng)嚴(yán)格。

3 監(jiān)控技術(shù)，防范施工問題

由于人工操作常會(huì)出現(xiàn)不同的錯(cuò)誤，使得管線施工的質(zhì)量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，為了確保管線施工作業(yè)的正常進(jìn)行。施工單位可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，通過質(zhì)量監(jiān)測(cè)來(lái)控制管線鋪設(shè)質(zhì)量。監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)管線施工，對(duì)于敷設(shè)時(shí)出現(xiàn)的問題也能及時(shí)反饋給技術(shù)管理人員，引導(dǎo)其盡快制定解決方案處理問題。

從目前的市政工程實(shí)施情況看，監(jiān)控系統(tǒng)的采用要注重?cái)?shù)據(jù)收集、信息傳輸、異常報(bào)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(fù)責(zé)收集管線施工的各項(xiàng)資料，包括圖形、文字等，如：管線施工的長(zhǎng)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(shè)備作用的發(fā)揮，對(duì)于圖像信息的采集則要用到攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等[4]。

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

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

3.2 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)的主要對(duì)象是系統(tǒng)圖像、控制信號(hào)。當(dāng)采集系統(tǒng)收集到數(shù)據(jù)之后，應(yīng)及時(shí)通過傳輸系統(tǒng)交給技術(shù)人員分析施工狀況，以及時(shí)協(xié)調(diào)好管線敷設(shè)施工。

傳輸系統(tǒng)的流程：將現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)發(fā)出的電信號(hào)、報(bào)警信號(hào)輸送給控制室，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有通訊線纜、線路驅(qū)動(dòng)設(shè)備等。

考慮到強(qiáng)化傳輸系統(tǒng)的功能，技術(shù)人員可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳輸系統(tǒng)相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)利用敷設(shè)光纜線路以及兩端配置光纖收發(fā)器把視頻、控制信號(hào)傳人站場(chǎng)控制室，然后經(jīng)過交換機(jī)連接主控計(jì)算機(jī)對(duì)圖像、信號(hào)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(chǎng)狀況則可及時(shí)反映給質(zhì)量監(jiān)控部門，更好地指導(dǎo)施工人員引進(jìn)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(yùn)行，對(duì)管線施工的作業(yè)情況優(yōu)化協(xié)調(diào)，在整個(gè)市政工程建設(shè)期間能給管理人員提供科學(xué)的技術(shù)管理指導(dǎo)。

控制系統(tǒng)的功能包括：視頻信號(hào)放大與分配；圖像信號(hào)的校正與補(bǔ)償；圖像信號(hào)的切換、分割、記錄和打印等；數(shù)據(jù)采集設(shè)備的調(diào)試控制等。管線敷設(shè)工程中用到的控制系統(tǒng)，可以結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整每個(gè)各環(huán)節(jié)施工的技術(shù)控制。

如：對(duì)各站場(chǎng)監(jiān)控室配置1～2臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)視頻顯示，再利用信息傳輸網(wǎng)將圖像和報(bào)警信號(hào)及時(shí)輸送到指揮中心，以幫助技術(shù)管理人員進(jìn)行遠(yuǎn)程施工指導(dǎo)控制。

3.4 存儲(chǔ)系統(tǒng)

顯示存儲(chǔ)系統(tǒng)也是管線施工現(xiàn)場(chǎng)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(duì)地下管線的敷設(shè)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(shí)掌握管線施工情況。在觀看施工情況的同時(shí)，也可以對(duì)有用的信息及時(shí)存儲(chǔ)，為后面相似工程的施工積累資料。

存儲(chǔ)系統(tǒng)創(chuàng)建期間，也可以配備相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)，如：利用對(duì)射探頭、報(bào)警主機(jī)、電源、警鈴等構(gòu)成簡(jiǎn)單的報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)管線施工時(shí)的異常情況及時(shí)報(bào)警。

4 測(cè)量技術(shù)，調(diào)控管線布置

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)相對(duì)與GPS技術(shù)更加優(yōu)越，GIS技術(shù)在功能上實(shí)現(xiàn)了突破改進(jìn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是GIS系統(tǒng)的核心技術(shù)，其通過各個(gè)方面的理論學(xué)知識(shí)對(duì)地形測(cè)量的數(shù)據(jù)全面分析，如：地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等。

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

4.1 處理問題

管線施工中多數(shù)采用了先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)管線敷設(shè)自動(dòng)定位分析?，F(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(fù)責(zé)對(duì)地形測(cè)量數(shù)據(jù)的處理分析，分析后的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)[5]。

如：GIS管理人員可利用計(jì)算機(jī)界面對(duì)某個(gè)地區(qū)的地形測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比分析，將對(duì)應(yīng)的結(jié)果記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中，讓用戶對(duì)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(shè)圖紙是施工指導(dǎo)的重要文件，通過GIS則能對(duì)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(duì)地形測(cè)繪工作有很大的幫助。GIS把地面上的實(shí)體圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)融合處理后，自動(dòng)生成用戶要求的圖片表格以供使用。

除了單一的地圖測(cè)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(wú)論是數(shù)據(jù)編輯或信息歸類，GIS的功能優(yōu)勢(shì)都是很明顯的。

從本質(zhì)上看，GIS實(shí)際上是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，其內(nèi)部包含了各個(gè)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(dāng)?shù)匦螠y(cè)量人員收集到數(shù)據(jù)之后，將其輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)則可通過GIS技術(shù)自動(dòng)分析，對(duì)數(shù)據(jù)篩選之后保留實(shí)用的信息，及時(shí)找出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)以修改。

4.4 建模分析

利用計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)，對(duì)管線施工方案模型進(jìn)行調(diào)試，有助于施工技術(shù)的更新改進(jìn)。建模是為了更好地測(cè)繪，讓地形測(cè)繪的圖形、表格與實(shí)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(cè)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(kù)，可發(fā)讓數(shù)據(jù)庫(kù)揮出定義、維護(hù)、操作等多項(xiàng)自動(dòng)管理功能。

5 結(jié)論

總之，優(yōu)化管線設(shè)計(jì)方案，對(duì)后期施工階段的作業(yè)有指導(dǎo)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(duì)城市供電、供水系統(tǒng)的運(yùn)行有決定性作用，管線施工質(zhì)量的好壞也關(guān)系著城市居民的正常生活水平。

對(duì)管線施工采取科學(xué)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。

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