论文部分内容阅读
摘 要：城市地下综合管廊是一种新型的市政基础设施，集电、气、暖等工程管线于一体，能有效解决传统地理管线的难题。文章结合工程实例，研究城市地下综合管廊机电安装的主要施工过程及注意事项，总结相关经验，确保城市管道的安全运行，进一步提高工程的施工效率和质量项目。
关键词：城市地下综合管廊;机电安装;施工;研究
中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）04-091-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.045
随着城市化的发展，对地下市政管网的管道类型和容量要求越来越大，管道容量已不能满足城市发展的需要。传统的管道大多是直埋的。它占用了路面下更多的空间，由于多部门管理，管道铺设与道路建设不能同步进行，导致道路开挖频繁，不仅影响道路的正常使用，造成投资浪费，而且带来噪声和扬尘污染。针对传统管网建设中存在的问题和我国城市化建设的实际需要，城市地下综合管廊的建设逐渐引起社会各界的关注。
城市地下综合管廊是指为容纳两种或两种以上城市工程管线而在地下修建的构筑物和附属设施。一般来说，在城市道路下修建市政隧道，将电力、通信、供水、燃气等市政管线一体化，统一规划，统一建设，统一管理，实现地下空间的综合利用和资源共享。在不同的国家和地区，城市地下综合管廊又被称为公共沟、公共管道、综合管道、综合管沟、综合管廊等[1]。
1 地下综合管廊机电安装施工安全管理现状
当前，在地下综合管廊机电安装施工安全管理中，由于机电安装施工需要配合电力、消防、燃气、给排水等作业，不同的建筑材料需要通过给料口吊入综合管廊进行安装，因此风险因素有很大差异。然而，在一些施工项目中，由于没有充分把握风险要素的差异性，导致安全管理缺乏针对性和有效性，无法有效防范风险要素。地下综合管廊内空间狭小，而线路较深，地面起伏坡道较多，在运输、安装施工材料时容易发生碰撞等。此外，地下综合管廊密封性强，空气潮湿，采光通风往往不足，容易发生窒息、中毒、触电或火灾事故。部分安全管理人员对地下综合管廊机电安装施工的风险因素认识不足，未能形成较为全面有效的安全管理，易出现管理漏洞和安全事故。
2 地下综合管廊机电安装施工特点
地下综合管廊机电安装施工一般包括通信、消防、电力等专业，但瓦斯、热力、给排水、通风等专业具有安装难度低的特点，地下综合管廊环境条件特殊，不仅线路里程长，而且空间狭小，施工环境恶劣，给施工增加了更多的难度和风险。为了提高地下综合管廊的安全性，通常每隔200m设置一个防火分区，以降低大面积火灾事故风险。另外，每隔200m～300m设置出风口，每隔400m～500m设置进料口，每隔900m～1 000m设置人员出入口，在一定范围内增加了地下综合管廊的安全性，同时机电安装成本也相应增加。
3 城市地下综合管廊机电安装施工研究
3.1 大口径管道的安装
根据《地下综合管廊机电安装施工标准》对管道安装及维护的要求，在综合管廊内必须保证每隔一段距离设置一个排放口，排放口尺寸一般为3m～6m，主要满足廊道内给水、给水、真空废水管单段长度设置的要求。在管道安装施工后期，通道廊道及廊道的拼接安装成为施工的重点和难點[2]。
此外，现有的地下综合管廊内部空间有限，存在断面较深、地面起伏、坡道等缺陷，大大增加了大口径管道的运输和安装难度。由于综合管廊焊接工作量大，且此时相关通风、采光、监控设备尚未安装到位，存在一定的安全隐患，应采取相应措施，确保受限空间内施工人员和作业环境的安全。
在地下综合管廊的实际施工中，大口径管道的安装通常采用逆序安装工艺。安装步骤如下：
确定管道分段及现场施工条件;
测量放线，即利用全站仪分别放出管道中心线和高程控制线，并根据施工图纸沿管道中心线标出管墩的十字中心线、支墩和弧形管架轮廓线;
制作弧形管架，考虑到弧形板半径与滑动管支架半径之间管壁的厚度，滑动管支架板的模型可用钢制成，凸面可用锤子敲击，保证误差小于1mm;
管段吊入廊道，测量后的管段应按顺序分类，将错边数量控制在最小，并进行坡口加工。检查合格后，方可吊装入库;
管道临时支架固定;
弧形管支架安装，在进行后续安装施工前，应将锚筋预埋在预钻孔空间内;
支墩模板制作安装;
管口焊接，手工电弧焊可分两层进行，为有效避免焊接变形，可采用两人同时对称焊接的方法;
支墩混凝土浇筑，注意防止混凝土对管道的污染;
管道试压、防腐、冲洗。其中管道试压强度按1.5倍设计压力进行，如果发现泄漏，不允许进行压力处理。酚醛树脂涂料可用于防腐，管道一次冲洗出口水样浊度应小于3ntu，二次冲洗应经水检等有关部门检验合格。
3.2 结合BIM技术优化综合管线交叉点的设计
在综合管廊交叉口处，常用的处理方法有两种：一种是将交叉口处的综合管廊布置成两层，解决管道交叉问题;另一种是拓宽交叉口处综合管廊的平面尺寸，实现管道从一层穿过[3]。
大多数设计采用上下层交叉的方式。
3.3 提前做好消防施工论证
《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）对消防设计及验收提出了相应要求，综合管廊施工前，邀请有关专家进行防火论证，形成防火评价意见。为保证综合管廊的施工进度，施工结束后应按国家有关规范和防火鉴定意见组织防火验收。
4 重视机电安装的施工管理
4.1 建立完善的安全管理体系
安全管理的主要目的是保证地下综合管廊机电安装施工的安全。为了充分发挥安全管理的积极作用，必须建立完善的安全管理体系，包括安全管理工作小组、安全管理制度和方案、安全管理监督等。在安全管理队伍中，组织结构通常包括项目项目经理、项目副经理、项目总工程师、安全员、安全经理、评估员、现场管理员等，一岗双责的职位可根据实际管理情况进行调整。不同的岗位需要通过不同的岗位职能发挥特定的管理作用，并承担相应的管理责任。根据地下综合管廊和机电安装的实际情况，制定安全管理制度和方案，由具有专业安全管理能力和经验的人员参与制定，提高安全管理制度和方案的质量。 4.2 注重适当的风险转移
在地下公用隧道机电安装施工中，涉及部门、单位、人员众多，它们可以合理转移安全风险，共同分担安全风险，降低安全风险的概率和严重性，避免安全风险过度集中所造成的严重后果。适当的风险转移虽然可以降低不同部门、单位、人员的安全风险，但不能使风险消失，仍需采取相应的管理措施防范风险。
4.3 积极开展应急救援预案的演练
积极开展应急救援预案的演练，有助于加强相关人员对应急救援预案的熟悉和掌握，避免因操作不当或救援秩序混乱造成的救援问题。演练中应根据不同的安全事故采取不同的应急救援模式，及时发现问题和漏洞，更好地完善预案，提高应急救援预案的有效性，以扩大应急救援预案的作用，更好地应对地下综合管廊机电安装施工的多样性和复杂性的安全风险。通过演练对相关人员的应急救援能力进行培训和考核，提高应急救援质量和应急救援人员的水平。
4.4 临时通风口及照明设施安装管理要点
地下综合管廊机电安装的临时通风照明设备的安装思路是利用临时排风机，通过机械排风、送风等方式完成作业区公用地下综合管廊机电的通风。临时风机控制箱设置在排气节点，电源由临时电力变压器供电。控制箱进线电源采用干线连接完成排气节点供电，节点位置以管廊整体施工图为基础。
临时照明设备大多使用管廊内壁敷设LED灯条，其电源来自现场临时电力变压器的低压电路。在安装临时通风和照明设施时，应注意以下问题：一是气体检测，便携式气体检测报警可用于分析检测管廊内的氧气、可燃气体、有毒气体及周围环境，并根据管道廊道空间气体环境的复杂性增加气体检测次数;二是自然通风，实际操作前，应打开管廊内的通风口、出入口、盖板等，进行自然通风;三是机械通风，机械通风的平均风速和通风次数应达到标准，吸入口应远离柴油发电机的位置，可以设置挡板或改变吹方向，以避免通风死角;四是通风要求，为满足施工要求，控制管廊内最小换气频率和换气速度，根据实际情况计算管廊的换气需求;五是合理布置通风排风设备，为保证用电安全，应注意二次配电箱连接的通风设备，第三配电箱应独立设置。同时应准备一定数量的发电机作为备用电源，以确保电源畅通。
4.5 重视风险监控
在地下综合管廊机电安装施工时，施工环节多、里程长、环境恶劣等因素导致存在诸多风险。风险监控是对潜在的风险要素进行跟踪识别，分析评价风险要素的状况，充分掌握风险要素的变化，并针对风险要素的变化采取相应的措施，对于预防风险事故有着更为重要的作用。
5 结语
城市地下综合管廊机电安装施工应遵循统一规划、统一施工、统一管理的原则，注意提高空间利用率，合理降低运营成本，确保城市管道安全运行，促进城市可持续发展。
参考文献
[1] 柏万林，刘玮.月亮湾地下综合管廊機电安装施工技术[J].安装，2016（8）：29-32.
[2] 朱首俊.城市地下综合管廊机电安装施工的研究[J].工程建设，2020（4）：66-67.
[3] 黄森，彭兵兵，罗志刚.基于城市地下综合管廊机电施工要点的探究[J].工程技术（文摘版），2019（9）：327-328.
关键词：城市地下综合管廊;机电安装;施工;研究
中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）04-091-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.045
随着城市化的发展，对地下市政管网的管道类型和容量要求越来越大，管道容量已不能满足城市发展的需要。传统的管道大多是直埋的。它占用了路面下更多的空间，由于多部门管理，管道铺设与道路建设不能同步进行，导致道路开挖频繁，不仅影响道路的正常使用，造成投资浪费，而且带来噪声和扬尘污染。针对传统管网建设中存在的问题和我国城市化建设的实际需要，城市地下综合管廊的建设逐渐引起社会各界的关注。
城市地下综合管廊是指为容纳两种或两种以上城市工程管线而在地下修建的构筑物和附属设施。一般来说，在城市道路下修建市政隧道，将电力、通信、供水、燃气等市政管线一体化，统一规划，统一建设，统一管理，实现地下空间的综合利用和资源共享。在不同的国家和地区，城市地下综合管廊又被称为公共沟、公共管道、综合管道、综合管沟、综合管廊等[1]。
1 地下综合管廊机电安装施工安全管理现状
当前，在地下综合管廊机电安装施工安全管理中，由于机电安装施工需要配合电力、消防、燃气、给排水等作业，不同的建筑材料需要通过给料口吊入综合管廊进行安装，因此风险因素有很大差异。然而，在一些施工项目中，由于没有充分把握风险要素的差异性，导致安全管理缺乏针对性和有效性，无法有效防范风险要素。地下综合管廊内空间狭小，而线路较深，地面起伏坡道较多，在运输、安装施工材料时容易发生碰撞等。此外，地下综合管廊密封性强，空气潮湿，采光通风往往不足，容易发生窒息、中毒、触电或火灾事故。部分安全管理人员对地下综合管廊机电安装施工的风险因素认识不足，未能形成较为全面有效的安全管理，易出现管理漏洞和安全事故。
2 地下综合管廊机电安装施工特点
地下综合管廊机电安装施工一般包括通信、消防、电力等专业，但瓦斯、热力、给排水、通风等专业具有安装难度低的特点，地下综合管廊环境条件特殊，不仅线路里程长，而且空间狭小，施工环境恶劣，给施工增加了更多的难度和风险。为了提高地下综合管廊的安全性，通常每隔200m设置一个防火分区，以降低大面积火灾事故风险。另外，每隔200m～300m设置出风口，每隔400m～500m设置进料口，每隔900m～1 000m设置人员出入口，在一定范围内增加了地下综合管廊的安全性，同时机电安装成本也相应增加。
3 城市地下综合管廊机电安装施工研究
3.1 大口径管道的安装
根据《地下综合管廊机电安装施工标准》对管道安装及维护的要求，在综合管廊内必须保证每隔一段距离设置一个排放口，排放口尺寸一般为3m～6m，主要满足廊道内给水、给水、真空废水管单段长度设置的要求。在管道安装施工后期，通道廊道及廊道的拼接安装成为施工的重点和难點[2]。
此外，现有的地下综合管廊内部空间有限，存在断面较深、地面起伏、坡道等缺陷，大大增加了大口径管道的运输和安装难度。由于综合管廊焊接工作量大，且此时相关通风、采光、监控设备尚未安装到位，存在一定的安全隐患，应采取相应措施，确保受限空间内施工人员和作业环境的安全。
在地下综合管廊的实际施工中，大口径管道的安装通常采用逆序安装工艺。安装步骤如下：
确定管道分段及现场施工条件;
测量放线，即利用全站仪分别放出管道中心线和高程控制线，并根据施工图纸沿管道中心线标出管墩的十字中心线、支墩和弧形管架轮廓线;
制作弧形管架，考虑到弧形板半径与滑动管支架半径之间管壁的厚度，滑动管支架板的模型可用钢制成，凸面可用锤子敲击，保证误差小于1mm;
管段吊入廊道，测量后的管段应按顺序分类，将错边数量控制在最小，并进行坡口加工。检查合格后，方可吊装入库;
管道临时支架固定;
弧形管支架安装，在进行后续安装施工前，应将锚筋预埋在预钻孔空间内;
支墩模板制作安装;
管口焊接，手工电弧焊可分两层进行，为有效避免焊接变形，可采用两人同时对称焊接的方法;
支墩混凝土浇筑，注意防止混凝土对管道的污染;
管道试压、防腐、冲洗。其中管道试压强度按1.5倍设计压力进行，如果发现泄漏，不允许进行压力处理。酚醛树脂涂料可用于防腐，管道一次冲洗出口水样浊度应小于3ntu，二次冲洗应经水检等有关部门检验合格。
3.2 结合BIM技术优化综合管线交叉点的设计
在综合管廊交叉口处，常用的处理方法有两种：一种是将交叉口处的综合管廊布置成两层，解决管道交叉问题;另一种是拓宽交叉口处综合管廊的平面尺寸，实现管道从一层穿过[3]。
大多数设计采用上下层交叉的方式。
3.3 提前做好消防施工论证
《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）对消防设计及验收提出了相应要求，综合管廊施工前，邀请有关专家进行防火论证，形成防火评价意见。为保证综合管廊的施工进度，施工结束后应按国家有关规范和防火鉴定意见组织防火验收。
4 重视机电安装的施工管理
4.1 建立完善的安全管理体系
安全管理的主要目的是保证地下综合管廊机电安装施工的安全。为了充分发挥安全管理的积极作用，必须建立完善的安全管理体系，包括安全管理工作小组、安全管理制度和方案、安全管理监督等。在安全管理队伍中，组织结构通常包括项目项目经理、项目副经理、项目总工程师、安全员、安全经理、评估员、现场管理员等，一岗双责的职位可根据实际管理情况进行调整。不同的岗位需要通过不同的岗位职能发挥特定的管理作用，并承担相应的管理责任。根据地下综合管廊和机电安装的实际情况，制定安全管理制度和方案，由具有专业安全管理能力和经验的人员参与制定，提高安全管理制度和方案的质量。 4.2 注重适当的风险转移
在地下公用隧道机电安装施工中，涉及部门、单位、人员众多，它们可以合理转移安全风险，共同分担安全风险，降低安全风险的概率和严重性，避免安全风险过度集中所造成的严重后果。适当的风险转移虽然可以降低不同部门、单位、人员的安全风险，但不能使风险消失，仍需采取相应的管理措施防范风险。
4.3 积极开展应急救援预案的演练
积极开展应急救援预案的演练，有助于加强相关人员对应急救援预案的熟悉和掌握，避免因操作不当或救援秩序混乱造成的救援问题。演练中应根据不同的安全事故采取不同的应急救援模式，及时发现问题和漏洞，更好地完善预案，提高应急救援预案的有效性，以扩大应急救援预案的作用，更好地应对地下综合管廊机电安装施工的多样性和复杂性的安全风险。通过演练对相关人员的应急救援能力进行培训和考核，提高应急救援质量和应急救援人员的水平。
4.4 临时通风口及照明设施安装管理要点
地下综合管廊机电安装的临时通风照明设备的安装思路是利用临时排风机，通过机械排风、送风等方式完成作业区公用地下综合管廊机电的通风。临时风机控制箱设置在排气节点，电源由临时电力变压器供电。控制箱进线电源采用干线连接完成排气节点供电，节点位置以管廊整体施工图为基础。
临时照明设备大多使用管廊内壁敷设LED灯条，其电源来自现场临时电力变压器的低压电路。在安装临时通风和照明设施时，应注意以下问题：一是气体检测，便携式气体检测报警可用于分析检测管廊内的氧气、可燃气体、有毒气体及周围环境，并根据管道廊道空间气体环境的复杂性增加气体检测次数;二是自然通风，实际操作前，应打开管廊内的通风口、出入口、盖板等，进行自然通风;三是机械通风，机械通风的平均风速和通风次数应达到标准，吸入口应远离柴油发电机的位置，可以设置挡板或改变吹方向，以避免通风死角;四是通风要求，为满足施工要求，控制管廊内最小换气频率和换气速度，根据实际情况计算管廊的换气需求;五是合理布置通风排风设备，为保证用电安全，应注意二次配电箱连接的通风设备，第三配电箱应独立设置。同时应准备一定数量的发电机作为备用电源，以确保电源畅通。
4.5 重视风险监控
在地下综合管廊机电安装施工时，施工环节多、里程长、环境恶劣等因素导致存在诸多风险。风险监控是对潜在的风险要素进行跟踪识别，分析评价风险要素的状况，充分掌握风险要素的变化，并针对风险要素的变化采取相应的措施，对于预防风险事故有着更为重要的作用。
5 结语
城市地下综合管廊机电安装施工应遵循统一规划、统一施工、统一管理的原则，注意提高空间利用率，合理降低运营成本，确保城市管道安全运行，促进城市可持续发展。
参考文献
[1] 柏万林，刘玮.月亮湾地下综合管廊機电安装施工技术[J].安装，2016（8）：29-32.
[2] 朱首俊.城市地下综合管廊机电安装施工的研究[J].工程建设，2020（4）：66-67.
[3] 黄森，彭兵兵，罗志刚.基于城市地下综合管廊机电施工要点的探究[J].工程技术（文摘版），2019（9）：327-328.