交通工程管理管線問題探討

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摘要:隨著城市的快速發(fā)展，交通工程建設(shè)中管線問題越來越突出，它直接影響到工程建設(shè)的預(yù)算及工期。今從管線探測(cè)、管線遷改保護(hù)、管線施工組織等方面來探討交通工程中的管線問題，提出將管線問題前置到設(shè)計(jì)階段，并利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線全周期的管理。

關(guān)鍵詞:交通工程;管線遷改;管線探測(cè);BIM管理

地下管線是城市設(shè)施中最隱蔽的部分，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市骨架的迅速擴(kuò)張，地下管線的分布愈加密集。隨之而來的管線事故也越來越多，如2013年青島輸油管道爆炸事故，2019年杭州建國(guó)北路燃?xì)夤苄孤妒鹿实?。于是，各地政府也密集出臺(tái)相關(guān)政策，如成都市將開啟系統(tǒng)治理“大城市病”行動(dòng)，大規(guī)模集中開展地下管線安全整治，系統(tǒng)根治“頑疾”管線事故。為避免破壞管線，在交通工程建設(shè)中更應(yīng)注重管線探測(cè)、遷改、保護(hù)及后期管線BIM管理［1］。本文從交通工程管理者的角度來探討若干管線問題，并提出相關(guān)建議。

1項(xiàng)目周期內(nèi)管線問題

1．1管線探測(cè)

管線探測(cè)一般在設(shè)計(jì)階段完成，其過程包括管線普查、管線協(xié)調(diào)會(huì)、管線專項(xiàng)探測(cè)等。管線普查指通過調(diào)查、收集資料及探測(cè)等手段對(duì)項(xiàng)目范圍內(nèi)的管線進(jìn)行摸排，形成管線成果表，繪制管線成果圖。最后統(tǒng)計(jì)出涉及的管線種類、數(shù)量、權(quán)屬等信息，為召開管線協(xié)調(diào)會(huì)做準(zhǔn)備。管線協(xié)調(diào)會(huì)指通過主管單位召集各相關(guān)管線權(quán)屬單位對(duì)管線普查成果進(jìn)行校驗(yàn)，為下一步專項(xiàng)探測(cè)做準(zhǔn)備。管線專項(xiàng)探測(cè)是針對(duì)重要管線進(jìn)行精探。管線專項(xiàng)探測(cè)需要從效率、精度、經(jīng)濟(jì)等多方面考慮。在設(shè)計(jì)階段規(guī)避重要管線，避免不必要的改遷，以達(dá)到減少預(yù)算和縮短工期的效果。管線探測(cè)方法一般以物探方法為主，其探測(cè)手段包括直連法、感應(yīng)法、夾鉗法、示蹤法、三維陀螺儀、探地雷達(dá)、地震映像、磁梯度、高密度電法、瞬變電磁等。對(duì)不同管線的探測(cè)應(yīng)選擇適當(dāng)方法，如金屬管采用電磁法效率和精度都較高，非金屬管道采用電磁法有局限性，需要采用探地雷達(dá)、地震映像等方法。對(duì)于復(fù)雜的管線應(yīng)選擇綜合方法進(jìn)行探測(cè)［2］。

1．2管線遷改、保護(hù)

交通工程項(xiàng)目施工前針對(duì)不同的管線，要明確是保護(hù)還是遷改，并制定出相應(yīng)方案。管線遷改須制定遷改方案，明確各種管線路由，針對(duì)不同管線采用不同的技術(shù)方案。管線遷改須遵循以下原則:1)新建讓已建;2)柔性讓剛性;3)壓力讓重力;4)小管讓大管;5)臨時(shí)讓永久［3］。管線保護(hù)需要統(tǒng)籌管線現(xiàn)狀和施工現(xiàn)場(chǎng)條件，針對(duì)平行管線、相交管線、特殊管線等應(yīng)采取不同的保護(hù)措施來降低保護(hù)難度。

1．3管線施工組織

交通工程的施工與管線改遷的施工會(huì)存在交叉，因此交通建設(shè)工程中的保通、保暢尤為重要。如何通過計(jì)算道路的飽和度，制定合理的施工組織方案來疏導(dǎo)交通是交通工程管理中的難點(diǎn)［4］。主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行管理:1)容量計(jì)算及飽和度分析，根據(jù)飽和度做好預(yù)判，在其他節(jié)點(diǎn)做好分流;2)圍蔽設(shè)計(jì)，確定最小圍蔽寬度，尤其是警告區(qū)和緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)要合理;3)合理宣傳，通過相關(guān)宣傳及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)標(biāo)牌的布設(shè)，盡量降低車輛、人流的通行飽和度。

2管線BIM

管理在設(shè)計(jì)、施工、營(yíng)運(yùn)階段一次性解決好管線問題，需要借助一定的信息化手段。筆者認(rèn)為管線問題可以前置到設(shè)計(jì)階段，然后利用BIM技術(shù)貫穿整個(gè)項(xiàng)目。設(shè)計(jì)階段根據(jù)管線成果，利用BIM系統(tǒng)進(jìn)行碰撞測(cè)試后，提出遷改保護(hù)方案。施工階段利用BIM進(jìn)行管線校核，避免二次遷改。營(yíng)運(yùn)階段利用BIM系統(tǒng)對(duì)管線進(jìn)行三維管理［5－6］，為其他交叉工程做好前期準(zhǔn)備。通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的管理:1)進(jìn)度管理以BIM模型為基礎(chǔ)加上其他維度信息，如時(shí)間、成本等實(shí)現(xiàn)BIM4D和BIM5D的進(jìn)度管理。2)質(zhì)量管理通過碰撞檢查快速查找不同專業(yè)間的交叉與碰撞問題，避免出現(xiàn)信息傳遞錯(cuò)誤和遺漏的情況。3)安全管理通過BIM模型，規(guī)劃安全區(qū)域，提前對(duì)施工階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判和過程模擬，監(jiān)控施工動(dòng)態(tài)，制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案。4)成本管理各專業(yè)的模型為管理者提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，可以快速進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)，精確核算成本，減少不必要支出。

3工程實(shí)例

實(shí)例1:通過管線精探，避免改遷管線，減少預(yù)算及縮短工期。例如某項(xiàng)目需進(jìn)行棧橋施工，下有燃?xì)夤軐?duì)鋼管樁影響較大，前期對(duì)接建議遷改，后從工期及經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)決定采取調(diào)整樁位規(guī)避管線的方案，兩種方案對(duì)比見圖1。項(xiàng)目情況見圖2，右側(cè)黑色為權(quán)屬單位提供管道竣工驗(yàn)收路由，圓圈為初步鋼管樁位，經(jīng)過精探后，確定右側(cè)細(xì)線為實(shí)際管道路由，將鋼管樁位調(diào)至方塊區(qū)域。目前該棧道施工已經(jīng)安全完成。實(shí)例2:項(xiàng)目前期進(jìn)行管線探測(cè)，后期利用BIM進(jìn)行管線管理。又如某項(xiàng)目前期進(jìn)行了管線探測(cè)，查明了多處管線，設(shè)計(jì)單位利用BIM技術(shù)對(duì)方案進(jìn)行碰撞分析，見圖3。經(jīng)過分析后調(diào)整方案避開了多處國(guó)防光纜、電力管線、給水管道等，減少了管線改遷的工作量，降低了造價(jià)，縮短了工期。并在后期其他管線遷改時(shí)，利用該BIM模型進(jìn)行了管線路由的設(shè)計(jì)，見圖4。

4管線疑難問題探討

實(shí)際工程建設(shè)中，往往遇到復(fù)雜的未知管線，比如因管線權(quán)屬單位管理人員的更迭，管線自身久遠(yuǎn)未備案，企業(yè)私自違建管線等原因，場(chǎng)地既無管線附屬設(shè)施或出露點(diǎn)，又難以收集到相關(guān)資料，但可能存在的管線，這類管線是交通工程管理中的疑難點(diǎn)之一。對(duì)于未知管線，目前主要采用全測(cè)區(qū)掃描的方式探查，常用的掃描方法有以下三類:1)被動(dòng)源掃描探查法該方法主要針對(duì)淺埋的金屬管線，具體方法是在與道路垂直和平行方向按一定的距離繪制測(cè)線網(wǎng)格，將接收儀放置到無源檔，沿測(cè)線移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)異常后在該位置采用感應(yīng)法施加信號(hào)，進(jìn)一步探查管線走向。2)主動(dòng)源掃描探查法該方法主要針對(duì)深埋金屬管線，采用水平磁偶極感應(yīng)法進(jìn)行掃描，將發(fā)射機(jī)與接收機(jī)保持一定距離，沿測(cè)線網(wǎng)格同時(shí)同向移動(dòng)，在移動(dòng)過程中保持接收機(jī)線圈與前進(jìn)方向垂直。3)半圓掃描探查法被動(dòng)源與主動(dòng)源掃描在探測(cè)與測(cè)線網(wǎng)格正交或近似正交的管線時(shí)效率較高，但對(duì)斜交管線則難以探測(cè)，此時(shí)可采用半圓掃描法。將發(fā)射機(jī)位于測(cè)線位置上，接收機(jī)在以發(fā)射機(jī)為圓心，以一定距離為半徑的半圓上精確掃描，在此過程中保證接收機(jī)和發(fā)射機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，而知處于同一方向。此外，對(duì)經(jīng)全測(cè)區(qū)掃描后仍存疑的區(qū)域，可通過樣孔排查的方式進(jìn)一步探查。樣孔排查可采用塑料鉆頭進(jìn)行勘探成孔，然后利用物探手段如磁梯度法、電磁波CT法等進(jìn)行掃描排異。該方法整體效率較低，成本較高，因此還需要進(jìn)一步研究完善。

5結(jié)語(yǔ)

管線問題影響到交通工程的進(jìn)度管控、預(yù)算管控、安全管控，因此建議交通工程項(xiàng)目中管線探測(cè)先行，對(duì)等級(jí)高的管線采用精探，對(duì)等級(jí)一般的管線采用物探技術(shù)進(jìn)行分級(jí)探測(cè)。項(xiàng)目管理過程中對(duì)于管線探測(cè)要敢于利用先進(jìn)技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而減少預(yù)算和縮短工期。建議將管線問題放在設(shè)計(jì)階段一次性解決，利用先進(jìn)的信息化管理技術(shù)如BIM技術(shù)進(jìn)行綜合管理，力爭(zhēng)施工階段管線零投訴、零協(xié)調(diào)、零事故。

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作者：祝關(guān)翔 楊坤平 單位：杭州蕭山交通投資集團(tuán)有限公司