道路改擴(kuò)建過程中地下管線保護(hù)措施的探索與實(shí)踐

韓關(guān)寶 牛志強(qiáng)

1欒川龍宇鉬業(yè)有限公司（471500） 2 鄭州科技學(xué)院土木建筑工程學(xué)院（450064）

摘 要：地下管線是市政道路中的“經(jīng)脈與血管”，是道路基礎(chǔ)設(shè)施中重要的組成部分，但在道路改擴(kuò)建過程中施工單位常常因地下管線位置不明確、走向不清晰、資料不詳細(xì)等原因在施工過程中對地下管線造成破壞，這不僅可能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失，而且會影響群眾的正常生產(chǎn)與生活，甚至產(chǎn)生安全隱患，造成人身傷亡。文章結(jié)合道路改擴(kuò)建工程實(shí)例，分析施工過程中地下管線遭到破壞的主要原因，提出對地下管線行之有效的保護(hù)方法，解決了地下管線功能不明確、圖紙不齊全、走向不清晰、保護(hù)有困難的技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：道路改擴(kuò)建；地下管線；保護(hù)措施

0 前言

欒川龍宇鉬業(yè)小廟嶺選礦公司（以下簡稱“該公司”） 廠區(qū)及周邊道路升級改造工程 （以下簡稱“該工程”）改擴(kuò)建道路長800 m，涉及部分強(qiáng)電、弱電、給排水管、采暖管道的改造，地下管線錯綜復(fù)雜，施工難度極大。下面將結(jié)合具體工程實(shí)例，就道路改擴(kuò)建過程中地下管線的保護(hù)技術(shù)難題進(jìn)行探索與實(shí)踐。

1 該工程地下管線現(xiàn)狀分析

2019 年 9 月， 施工單位進(jìn)場，2019 年 12 月完工，該工程屬于市政道路改擴(kuò)建類型。 該工程施工區(qū)域涉及供熱管道、供水管道、污水管道、電力電纜管道等，多種管線相互交叉布置，從而導(dǎo)致地下管線布局不合理，出現(xiàn)嚴(yán)重“打架”情況，實(shí)際敷設(shè)與圖紙不符、管線走向不清晰、功能不明確。因?qū)Φ叵鹿芫€不熟悉，在施工過程中往往會挖斷或者破壞地下管線，造成停電、停水、停暖、通訊中斷、污水橫流等情況，嚴(yán)重影響生產(chǎn)與生活。

2 該工程地下管線存在的問題

該工程沒有保存完整的地下管線竣工圖紙，地下管線在圖紙上標(biāo)注不明確，之前建造的地下管線檔案未進(jìn)行規(guī)范的管理是地下管線保護(hù)困難的重要原因。 與此同時(shí)，一些管線在施工過程中未經(jīng)過嚴(yán)格的規(guī)劃與論證，施工單位盲目且未按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地下管線埋設(shè)施工，因此在工程完工之后無施工圖或者無竣工圖紙。在沒有完整地下管線施工圖紙或者竣工圖紙的情況下，以前地下管線不規(guī)范的埋設(shè)可能會產(chǎn)生大量安全隱患，在這種情況下施工要更加嚴(yán)謹(jǐn)與規(guī)范。對該工程現(xiàn)場施工實(shí)際情況分析，地下管線施工與保護(hù)普遍存在以下問題。

2.1 圖紙與實(shí)際不實(shí)

由于之前地下管線施工管理不規(guī)范，施工單位違法分包，將部分地下管線分部分項(xiàng)工程分包給不具備專業(yè)施工能力與資質(zhì)的施工單位，且施工單位未合理安排施工，地下管線未按照設(shè)計(jì)圖紙敷設(shè)與施工，與施工圖紙不符在地下管線工程完工后草草了事，求急圖快，未規(guī)范的編制竣工圖紙，最終導(dǎo)致施工圖紙、竣工圖紙與現(xiàn)場實(shí)際管線的敷設(shè)不一致。

2.2 勘測方式落后

在地下管線施工中，檢驗(yàn)現(xiàn)場地下管線與施工圖紙對比是前期準(zhǔn)備工作，如遇到圖紙與現(xiàn)場實(shí)際不符的情況就需要進(jìn)行現(xiàn)場勘測。 施工單位較為常用的辦法就是咨詢以前地下管線施工單位的施工人員，憑借其模糊記憶進(jìn)行現(xiàn)場盲挖或者根據(jù)地下管線的大致走向試探性開挖，這種方法不準(zhǔn)確且費(fèi)時(shí)耗力，極容易挖到電纜或者管道，可能對管線造成破壞，甚至對施工人員造成安全危害。

可采用電子設(shè)備如管線金屬探測儀，但是電子設(shè)備也具有局限性，如探測深度、土質(zhì)、不同液體等都會受到不同程度的影響，不能高效地配合現(xiàn)場施工。

2.3 勘測不充分

施工單位忙于趕工期或者受制于特殊天氣，未與地下管線權(quán)屬單位有效及時(shí)溝通，未進(jìn)行科學(xué)探測，部分地下管線大致了解線路，但細(xì)節(jié)部位尚未摸查清楚，便急于施工，很難準(zhǔn)確掌握地下管線的走向、埋深、材質(zhì)、包裹方式與布置方式。 不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目睖y方式與施工工藝導(dǎo)致地下管線勘測不充分，給接下來的地下管線施工埋下了“定時(shí)炸彈”。

2.4 土體問題

2.4.1 土地出現(xiàn)形變導(dǎo)致管線破壞

土體問題是地下管線保護(hù)影響的重要因素。 道路工程施工中，位于管線附近的土體極有可能因?yàn)槁坊_挖、擋土墻基礎(chǔ)開挖等原因使原始土體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變。 如果在施工過中產(chǎn)生的形變較大，將會對地下管線造成一定程度的損壞[1]。

2.4.2 地面負(fù)荷過大損壞管線

在施工過程中，施工單位在未知管線布置情況下將材料、機(jī)械設(shè)備放置在管線土體上方，直接給地下管線頂部增加大量的荷載，荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力轉(zhuǎn)遞給地下管線，這樣不可避免地對管線造成了破壞。

2.5 極端氣候條件影響

該工程所在地平均海拔1 400 m，高海拔、低溫與反復(fù)凍融環(huán)境明顯。 在道路改擴(kuò)建路基開挖過程中，地下管線如若暴露在自然狀態(tài)下，因天氣寒冷，氣溫底下，很可能會被凍裂或者造成其他損傷。 部分管線長期暴露在外，經(jīng)雨雪凍融天氣或者高溫暴曬，管線極易老化、破損，影響其耐久性。

2.6 其他因素

2.6.1 設(shè)備震動

施工過程中因機(jī)械設(shè)備施工造成的振動荷載會導(dǎo)致管線接頭產(chǎn)生松動情況。 如壓路機(jī)在震動的情況下，碾壓埋設(shè)在管道上方的土體，較大的震動荷載在管線上形成集中壓應(yīng)力。 如果該段管線在碾壓部位有接頭，則接頭部位極易因震動荷載而松動或破裂。

2.6.2 水流的沖刷侵蝕

在施工過程中，排水管口周圍會出現(xiàn)漏水情況，水流產(chǎn)生較大的沖擊力， 會引起局部的水土流失，導(dǎo)致管線因周圍沒有土體的保護(hù)遭受到破損。 損壞的給排水管、供熱管道有漏水的情況出現(xiàn)，在掩埋過程中沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，但在后來施工的擾動下使管線破損加劇，從而造成更大的隱患。

3 道路改擴(kuò)建過程中常用的地下管線保護(hù)方法

3.1 隔離保護(hù)法

在地下管線施工中若在管線敷設(shè)較淺的情況下可以充分利用挖隔離槽方法進(jìn)行保護(hù)處理。 通常情況下，可在管線與施工部位之間開挖隔離槽將管線進(jìn)行隔離。 這樣能夠有效起到隔離振動力與積壓力的效果，從而對管線進(jìn)行切實(shí)有效的保護(hù)。 若管線敷設(shè)較深則可以在地下管線周圍放置堅(jiān)固的隔離物，如堅(jiān)硬平滑的石塊、鋼管板材、樹根等，采用此方法可以有效保證管線周圍的安全與穩(wěn)定[2]。

3.2 懸吊保護(hù)法

施工時(shí)部分管線會因?yàn)橥馏w開挖而暴露出來，或者在施工過程中因機(jī)械設(shè)備振動而產(chǎn)生較大的位移，設(shè)置支撐達(dá)不到良好的效果，此時(shí)對于管線的固定可以通過懸吊保護(hù)法來施工。 在使用懸吊法時(shí)，需要根據(jù)管線的實(shí)際情況對吊索的變形與伸長進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 吊索固定點(diǎn)位不得因受土體的擠壓而變形產(chǎn)生位移。 在使用懸吊法施工中，要保證管線受力位置準(zhǔn)確，各個(gè)受力點(diǎn)受力要均衡。 利用吊索對受力點(diǎn)和管線位移進(jìn)行持續(xù)不斷的調(diào)整是施工過程中行之有效的辦法，可以確保地下管線免遭破壞。

3.3 卸載保護(hù)法

將地下管線頂部的部分荷載卸掉，也是保護(hù)管線的重要辦法之一。 如地下管線上部有土堆、石塊或者大型機(jī)械設(shè)備，產(chǎn)生的集中應(yīng)力會導(dǎo)致土體或者管線遭到變形破壞，將管線頂部的土堆、石塊或者重載機(jī)械設(shè)備移位或者將荷載卸掉，使管線不因集中荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力遭到破壞，從而起到保護(hù)管線的效果。

3.4 不保護(hù)快速突擊施工法

在施工過程中，對于一些無名稱、無標(biāo)記管線，預(yù)估對其造成破壞并不會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響生產(chǎn)與生活的情況，或者與相關(guān)管線主管部門進(jìn)行聯(lián)系后可暫時(shí)停止使用但并不影響正常的生產(chǎn)與生活的管線， 在施工過程中可以不對其進(jìn)行保護(hù)，可以組織充足的人力物力，并合理安排專項(xiàng)施工方案，快速突擊施工，快速對管線進(jìn)行修復(fù)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)管線的正常運(yùn)行。

4 施工全過程地下管線保護(hù)與實(shí)踐

4.1 在施工準(zhǔn)備階段的保護(hù)措施

在施工前需要通過多種方式獲取原始地下管線資料，在不同專業(yè)地下管線主管單位的指導(dǎo)下，根據(jù)施工圖紙或者竣工圖紙對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際對比驗(yàn)證，分析現(xiàn)場管線布置與原始圖紙是否有出入，如果出入較大則需要查明管線布置方式后方可施工。 還需要制訂可操性強(qiáng)的專項(xiàng)施工方案來指導(dǎo)施工。 為避免錯挖亂挖到地下管線，對管線造成破壞或者因其他原因造成人身傷亡，需要制訂專項(xiàng)應(yīng)急施工預(yù)案，確保施工安全[3]。 施工之前對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，指導(dǎo)其操作，讓施工人員提高質(zhì)量與安全意識，重視施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，并佩戴與管線匹配的勞動防護(hù)用品。 設(shè)專職安全管理人員，時(shí)刻在現(xiàn)場指導(dǎo)與監(jiān)督。 挑選熟練機(jī)械設(shè)備操作手，安排專人跟蹤指揮，將責(zé)任落實(shí)到每個(gè)人身上。

4.2 在施工過程中地下管線的保護(hù)措施

該工程路基擴(kuò)寬開挖作業(yè)前，組織施工單位與建設(shè)單位對比以前圖紙與現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行復(fù)核，通過自噴漆作標(biāo)記確定地下管線位置，并作好安全距離標(biāo)識。 對施工人員進(jìn)行全程跟蹤并提示，禁止在警戒線內(nèi)進(jìn)行施工作業(yè)，避免管道因?yàn)樵馐軘D壓而損傷。

在開挖作業(yè)中，可以依據(jù)土壤含水率或土壤干濕程度的變化對地下管線的位置進(jìn)行合理推斷。 土壤為回填土或者開挖土體明顯與周圍原始土質(zhì)不一樣時(shí)，則表明此處可能敷設(shè)有地下管線，在施工過程需要格外注意，可以采取先用機(jī)械開挖再采用人工輕挖的方法，避免對管線造成損壞。 如果開挖部位土壤為原狀土， 則表明此位置未敷設(shè)管線，此時(shí)施工相對比較安全。 在開挖過程中，如果土壤突然變干，則應(yīng)當(dāng)查看周圍是否存在供暖管道。 如果土壤突然變濕，應(yīng)當(dāng)檢查附近是否存在供水或供暖管道發(fā)生漏水情況。 在該工程施工過程中，因?yàn)橹暗母邏弘娋€屬于無組織隨意埋入地下的，為預(yù)防以后電線維修而破壞路面， 因此提前預(yù)埋套管，為以后維修保養(yǎng)做好準(zhǔn)備工作（如圖1 所示）。

圖1 道路路基施工過程中預(yù)埋電線管道

4.3 地下管線受損采取隔離保護(hù)措施

在道路工程基層開挖施工現(xiàn)場中，路基開挖挖到10 kV 高壓電線，并對高壓電線外皮造成刮傷。出現(xiàn)此危險(xiǎn)情況后，立即停止送電，對施工現(xiàn)場進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，拉設(shè)警戒線，立即聯(lián)系專業(yè)管線維修人員趕到施工現(xiàn)場，使用隔離保護(hù)法對管線遭到破壞部位進(jìn)行搶修施工（如圖2 所示）。 為了避免發(fā)生意外，應(yīng)對周圍的人群進(jìn)行疏散撤離，保持安全距離并快速組織搶修恢復(fù)，努力將損失降到最小程度[4]。

4.4 地下管線完工后的保護(hù)措施

道路改擴(kuò)建完工之后，將地下管線所在位置上方安置管線標(biāo)識牌，禁止堆放雜物，禁止人員通行，保持安全距離。 要求施工單位在施工過程中遇到以前未知地下管線以及該工程新建的地下管線在竣工圖中詳細(xì)標(biāo)注，為以后地下管道線路維修提供依據(jù)。 制訂地下管線專項(xiàng)保護(hù)制度，安排專職人員定期對管線周圍進(jìn)行檢查與檢修[5]，如遇問題及時(shí)修復(fù)，確保地下管線這條“城市血管”不堵塞、不損壞，保證地下管網(wǎng)正常運(yùn)行。

圖2 道路基礎(chǔ)開挖中對高壓電線挖損以及保護(hù)措施

5 結(jié)語

道路改擴(kuò)建過程中常出現(xiàn)管線功能不明確、圖紙不齊全、走向不清晰、管線“打架”等突出問題，給施工帶來風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。 通過研究分析道路修繕工程地下管線常見的問題，提出使用隔離保護(hù)法、懸吊保護(hù)法、卸載保護(hù)、不保護(hù)快速突擊施工等方法對地下管線進(jìn)行保護(hù)。 在施工過程中通過預(yù)埋電線套管，對高壓電線進(jìn)行隔離防護(hù)，并在竣工圖紙中標(biāo)注地下管線位置，解決了道路施工過程中管線因圖紙不全、走向不明易挖到管線而產(chǎn)生安全隱患的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了地下管線維護(hù)與高效使用的目標(biāo)。