基于方法論的綜合管廊施工方案比選

伍軍，王孟鈞

基于方法論的綜合管廊施工方案比選

伍軍1, 2，王孟鈞1

(1. 中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075；2. 中鐵四局集團有限公司，安徽 合肥 230023)

綜合管廊建設空間廣闊，施工方案不僅對工程項目影響大，對國民經(jīng)濟的發(fā)展也有一定影響。當前，關于管廊施工方案比選的專門研究較少，且缺失方法論角度的研究，造成方案選擇具有局限性。運用辯證唯物主義的基本原理，提出用求同與求異的方法、用矛盾轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的規(guī)律來選擇方案。這種方法具有重要的科學價值，填補了管廊工程研究哲學領域的空白，也為重大工程、復雜工程、創(chuàng)新型工程方案選擇提供了有意義的借鑒。運用求同與求異法，得出管廊施工方案要滿足規(guī)模化社會化生產(chǎn)、供應鏈整合及結構?工法?裝備統(tǒng)一的要求；通過分析環(huán)境?結構?土體、結構制?運?安、前期與后期及一次性與重復性投入、工期與結構及工法的矛盾轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化的規(guī)律，得出了管廊不同施工方案的適用條件。

綜合管廊；方法論；方案比選；求同與求異；矛盾轉(zhuǎn)移

地下綜合管廊是“城市地下管線綜合體”，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。在基礎設施供給側改革中，綜合管廊建設已經(jīng)成為急需補齊的短板[1]。綜合管廊主要的結構形式如圖1。

(a) 單層兩艙斷面；(b) 雙層四艙斷面；(c)單層多艙斷面

法國最早于1833年開始興建地下綜合管廊，截至2015年，法國巴黎綜合管廊總長度已達2 100 km[2]，密度達1.75 km/萬人。此后，發(fā)達國家均開始興建地下綜合管廊。以日本為例，截至2015年，已經(jīng)修建了總長度超過2 057 km的地下綜合管 廊[3]，密度達0.16 km/萬人。我國預計到2020年底，綜合管廊密度才能達到0.057 km/萬人，由此可見，我國綜合管廊未來的建設空間巨大。如何優(yōu)質(zhì)高效的建好綜合管廊，施工方案是關鍵。科學合理地選擇施工方案，不僅能保障項目建設質(zhì)量、安全，節(jié)約成本，還對降低社會總投資，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，推進城鎮(zhèn)化建設具有重要意義。目前，國內(nèi)外學者關于綜合管廊的研究越來越多。Canto-Perello等采用SWOT分析法和層次分析法對綜合管廊戰(zhàn)略規(guī)劃進行研究，指出前瞻性的戰(zhàn)略規(guī)劃對地下空間及綜合管廊可持續(xù)發(fā)展至關重要，后續(xù)要注重系統(tǒng)、可持續(xù)規(guī)劃研究[4]。Valdenebro等[5]認為，綜合管廊建設大多集中在新城市化的發(fā)展中，在歷史城市中心鮮有涉及，要統(tǒng)籌老城區(qū)更新和改造積極推進綜合管廊建設發(fā)展。Sim等[6]基于PDCA法建立了綜合管廊優(yōu)化設計評價模型。Hunt等[7]在綜合管廊可持續(xù)(經(jīng)濟、社會及環(huán)境)成本分析基礎上，研究了綜合管廊建設的經(jīng)濟臨界點，有助于完善可持續(xù)性經(jīng)濟成本模型。Seong等[8]指出，新城區(qū)的綜合管廊施工技術較為成熟，在密集的城市建設綜合管廊施工非常復雜，地基下沉和道路塌陷等安全隱患作為社會關注的焦點，綜合管廊施工中的環(huán)境影響與安全問題需深入研究。Marshall等[9]基于空腔脹縮分析法研究了綜合管廊施工對既有建筑樁基礎的影響，該研究對獲取安全的隧道與樁基間距評價或隧道體積損失具有重要的理論與現(xiàn)實意義。Lee 等[10]提出了一種基于BIM和GIS的綜合管廊運維集成管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿足了可視化、數(shù)據(jù)互操作性和維修管理工作輔助的需求。王夢恕等[11]指出應根據(jù)城市的經(jīng)濟發(fā)展水平、城市規(guī)模、市政設施發(fā)展需求及地下空間的開發(fā)規(guī)模等因素，客觀評價城市當前發(fā)展階段建設綜合管廊的必要性。王恒棟[12]指出，城市老舊城區(qū)綜合管廊建設宜結合地下空間開發(fā)、舊城改造、道路改造、地下主要管線改造等項目同步進行。譚忠盛等[13]系統(tǒng)總結了綜合管廊的施工方法，具體包括明挖現(xiàn)澆法、明挖預制拼裝法、淺埋暗挖法、盾構法、頂管法，并分析了各類方法的技術特點。韋海民等[14]對核心文獻進行了關鍵詞共現(xiàn)分析，如表1所示。可以發(fā)現(xiàn)，關于綜合管廊施工技術的現(xiàn)有研究排在第7位，經(jīng)進一步查閱文獻，又主要集中在技術特點、適宜條件、技術發(fā)展趨勢3個研究方向上。關于施工方案比選的專門研究相當少，更缺少工程方法論角度的研究，因此在方案的選擇上還有相當?shù)木窒扌浴Ｅc以往施工方案比選僅從技術的視野比選方案，側重技術的先進性、創(chuàng)新性、經(jīng)濟性、安全性等不同，本論文從工程哲學的角度考慮方案的比選，具有創(chuàng)新性，填補了管廊工程研究哲學領域的空白。本文運用辯證唯物主義的基本原理，對不同條件下管廊工程施工方案的技術特征及合理選擇進行了多維度、深層次分析研究，從而提出用求同與求異的方法、用矛盾轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的規(guī)律來選擇方案，這種方法具有重要的科學價值，使施工方案的決策看得更深、更接近問題的實質(zhì)、更科學，尤其對重大工程方案、創(chuàng)新型方案、復雜工程方案的選擇具有借鑒意義。

表1 綜合管廊研究高頻關鍵詞統(tǒng)計

1 從事物的一般性(求同)與特殊性(求異)中選擇方案

特殊與一般的關系問題是馬克思主義哲學的重要問題，毛澤東將這個問題稱之為辯證法的精髓[15]，列寧則認為處理好特殊與一般的關系，就抓住了問題的實質(zhì)[16]。在處理特殊與一般的問題上，關鍵要認知到：普遍性與特殊性此對關系普遍存在，無論是在事物內(nèi)在本質(zhì)，還是外在特征上；事物的普遍性為事物的根本，它是事物共性的反映，是事物內(nèi)在的總體的本質(zhì)，因此一切事物都要遵循普遍原理，歸于一定的體系、種類、屬類等，從這個角度來說，沒有例外的事物；但世界上也沒有兩個完全相同的雞蛋，不存在2個完全一致的事物，任何規(guī)律不能完全照搬，當面對新的尚未研究過的個別，運用一般原理去研究時，必然會碰到問題的不同、情況的不同。就如何應用馬克思主義原理，列寧就曾說過，“在英國不同于法國，在法國不同于德國，在德國不同于俄國”[17]。因此必須理論聯(lián)系實際，具體問題具體分析。但對事物的特殊性和個性，也不能片面的無限夸大，只談事物表象上的特殊性和個性，當認識從個別上升到一般，得到普遍原理以后，又可以以“一般”為指導，因此“一般”的功能就在于指導人們?nèi)パ芯啃碌摹皞€別”[18]。事物又是普遍聯(lián)系的，事物之間總能找到相似、相同、共同等“一般”性；事物進行比較分類時，特殊性往往是關鍵少數(shù)，但卻決定事物的根本屬類。

1.1 在與涵洞的求同與求異中選擇方案

方法1：求同法

在管廊施工方案的選擇中,人們首先看到的是管廊結構與涵洞結構表象上的高度相似性，被這個“一般性”所遮蓋，施工思路局限于“小”涵洞施工方案，本能的選擇借鑒涵洞的常用施工方案，也就是大支護、大開挖，現(xiàn)場搭支架、立模板，澆筑混凝土的施工工法。此類方案的特征是：手工作坊式的，簡易設備，簡易場地，野外作業(yè)；小農(nóng)經(jīng)濟式的，沒有現(xiàn)代物流、現(xiàn)代管理等理念。

管廊施工主要包括2個大的內(nèi)容，一個是結構本體的施工；一個是土方的施工，它為結構本體施工創(chuàng)造前提條件。分別闡述如下：

1.1.1 土方施工工法

這個工法選擇，是一個從選擇發(fā)揮土體自穩(wěn)能力到選擇逐漸依賴支護能力的變化過程，從而形成了譜系化的土方施工工法。主要的土方施工工法包括無支護開挖、錨噴支護、樁(墻)+橫支撐支護等。

1) 無支護開挖施工

本工法的適用條件為：較硬地層，有極強的自穩(wěn)定能力；降雨量小，確保土體不被浸泡，不降低土體承載力；開挖深度較淺，形成垂直開挖、放坡開挖、臺階式放坡開挖等類型；施工地點宜在城郊或新城區(qū)。優(yōu)點是：開挖方便，施工進度快；基坑成本低。缺點是：對道路破壞大，對道路行車干擾大，對土體地質(zhì)水文條件要求高，對施工地點干 擾大。

2) 錨噴支護施工

與明挖施工相比，土體承載力有所下降，對雨水適應力提升，開挖深度有所加大，開挖類型同上，其他適用條件、優(yōu)缺點同明挖施工。

3) 樁(墻)+橫支撐支護施工

根據(jù)地質(zhì)承載力，開挖深度，選擇不同的樁形、墻形進行支護，代表性的有4種：鋼板樁支護，SMW工法樁支護，地下連續(xù)墻支護，鉆(挖)孔樁支護，越靠后，支護能力越強，越適用差的地質(zhì)、深的基坑，和前面的工法相比，具有以下共同優(yōu)點：基坑支護安全可靠；對道路破壞范圍相對較小；可應用于城區(qū)繁忙地段，建筑物可距基坑較近，施工期間既有道路可保持通行，對道路行車干擾相對較小等。共同缺點：基坑成本高，支護結構施工耗時較長，橫支撐體系對管廊主體施工有一定干擾。

1.1.2 混凝土現(xiàn)澆施工工法

隨著機械化程度的提升，形成從可拆模板、支架到可移動臺車、臺架、模架的工法譜系。但要指出的是，因為此種工法的先天不足，其機械化程度是有限的。

1) 可拆支架+模板體系現(xiàn)澆

工藝特點為：支架體系通常采用扣件式、碗扣式、盤扣式等，模板通常采用鋼、竹膠板、塑料,可適用各類管廊斷面形式。工法優(yōu)點為：不受管廊非標準段及斷面形式多樣化影響，具有廣泛的適應性；一次性投入少；市場資源豐富，模板、支架調(diào)集快捷，有利于搶工期。缺點為：人工需求量大，勞動密集，高度依賴人口紅利；管廊主體質(zhì)量控制較難，精度難以達標，質(zhì)量缺陷多；支架模板大量搭拆的安全風險偏大。

2) 臺架法現(xiàn)澆

臺架法現(xiàn)澆與支架模板現(xiàn)澆相比，一次性投入加大，機械化程度越高，投入越大；作業(yè)人員數(shù)量隨機械化程度提升而下降；安全質(zhì)量工效均得到了提升；對管廊結構的形式適應能力下降，機械化程度越高，越只能適用于標準段；搶工的能力下降，等等。

如采用內(nèi)模臺車的方法，其工藝特點是：外模仍采用常規(guī)的支架組合模板體系，內(nèi)模采用液壓內(nèi)模臺車，整裝整拆，自動走行。

如移動模架法，其工藝特點為：外模板系統(tǒng)設計為整體移動式，整體安拆及移動，內(nèi)模仍采用常規(guī)內(nèi)模。

如綜合臺車法，其工藝特點是：采用液壓綜合臺車，內(nèi)模、外模系統(tǒng)均整裝整拆，自動走行，實現(xiàn)了模板裝拆及混凝土相關工序相當程度的機 械化。

方法2：求異法

前面闡述了從結構外形“求同”產(chǎn)生的一系列方案設計，但沒發(fā)現(xiàn)管廊與傳統(tǒng)“小”涵洞相比，有一個顯著的不同，即這是一個“大”涵洞，這個“大”指的不是結構尺寸更大，還是規(guī)模巨大。傳統(tǒng)涵洞一般分散在具體的項目中，是項目中的簡單結構、技術含量低的結構，更重要的是涵洞占比低，規(guī)模很小。還管廊，整體項目幾乎就由“涵洞”類的結構組成，幾億，甚至幾十億元以上，體量在性質(zhì)上發(fā)生了本質(zhì)的改變。因此在管廊施工方案的選擇上，要緊緊抓住這個不同，在“大”上面做文章。即方案應符合以下特征：規(guī)模化生產(chǎn)，樹立大投入，大產(chǎn)出的理念；社會化生產(chǎn)，實現(xiàn)與小生產(chǎn)相對立的組織化、規(guī)模化、專業(yè)化生產(chǎn)；供應鏈整合，構建一個整體的功能網(wǎng)鏈結構。“大”有幾個層面上的大，如大項目，指管廊項目體量大；大區(qū)域，指在區(qū)域內(nèi)有大量同類型的項目，可以實現(xiàn)滾動發(fā)展；大產(chǎn)業(yè)，指全國一盤棋，需要統(tǒng)一布局。不同的“大”要求采取不同的方案。

1) 適用于大項目的方案原則

一是貫徹集中生產(chǎn)的原則，把分散到各工點的施工，集中到固定的生產(chǎn)中心，如設置管廊鋼筋集中加工場，并配套機械化加工的設備。

二是貫徹工場化原則，把現(xiàn)澆作業(yè)轉(zhuǎn)化為預制生產(chǎn)，把野外環(huán)境轉(zhuǎn)化為室內(nèi)環(huán)境，配套機械化、自動化程度相當高的生產(chǎn)線。工場選址一般要靠近項目中心，有利于運輸；工場設備設施具有可拆性，有利于周轉(zhuǎn)。

三是應盡可能大塊、大噸位整體預制的原則。因工場靠近項目，可以沿線運輸，對噸位、尺寸限制較小，千噸左右產(chǎn)品運輸、吊裝也是較成熟的技術，因此應盡量大噸位、整體預制[19]，為提升現(xiàn)場結構安裝效率創(chuàng)造更有利的條件。

2) 適用于大區(qū)域的方案原則

這個方案的最大特點是施工模式向制造業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，勞務工向產(chǎn)業(yè)工人身份的轉(zhuǎn)變，工場向工廠的轉(zhuǎn)變。同“大”項目方案相比，具體有以下的不同：一是由臨時可拆工場轉(zhuǎn)化為永久固定工廠，生產(chǎn)線、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設備應該更先進，工廠環(huán)境應更優(yōu)美，生活設施更完善；二是工廠選址不拘泥于具體的項目，還是應該符合城市經(jīng)濟綜合布局要求，盡可能靠近原材料產(chǎn)地，在土地成本與生產(chǎn)、生活便捷中尋求平衡；三是工廠產(chǎn)品可不拘泥于單一的管廊產(chǎn)品，還應該以區(qū)域市場為中心，綜合考慮市場各種產(chǎn)品的需要來規(guī)劃工廠建設，如在考慮管廊產(chǎn)品的時候，也應兼顧地鐵產(chǎn)品、市政產(chǎn)品的需要，做到一廠多產(chǎn)品。四是運輸有較多的限制，結構尺寸、噸位都有一定限制，一般不超過100 t，起碼要滿足特定時段超限(超尺寸、超重)貨物運輸要求。

3) 適用于大產(chǎn)業(yè)的方案原則

此方案除具備大區(qū)域方案的主要特點外，更強調(diào)按行業(yè)“一般性”原則解決問題。這是因為矛盾特殊性和一般性是可以互相轉(zhuǎn)化的，就象毛澤東同志所說一樣--“在一定場合為特殊性的東西，在另一場合則變?yōu)槠毡樾浴盵20]，把項目的特殊問題提升至行業(yè)一般問題來解決，其基本的方法是標準化、制式化。如開發(fā)專用于管廊施工的U型盾構(見圖2)，對于首次應用的項目來說，是一個特殊裝備，但對行業(yè)發(fā)展的未來說，就有可能成為行業(yè)通用的制式裝備，從而大幅降低在項目的成本攤銷。

圖2 U形盾構示意圖

大產(chǎn)業(yè)方案還有以下不同點：結構的尺寸、重量均有嚴格的限制，應滿足全天候、多種運輸方式的要求，其結構應該是部品式的結構，即把特殊貨物轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄘ浳镞\輸。如借鑒裝配式住宅的方案，管廊可以采用空心墻板及疊合板形式；工廠的選址應該是基于全國或一定地區(qū)的布局，布局應滿足經(jīng)濟供應半徑的要求，應盡量靠近交通樞紐。

1.2 在與地鐵的求同與求異中選擇方案

管廊除了與涵洞有同與異的關系外，與地鐵也有同與異的關系問題。

方法1：求同法

地鐵的施工體現(xiàn)了一個重要的理念，就是結構、工法、裝備的有機統(tǒng)一。一般來說結構設計決定工法，工法才決定裝備。但對于一些顛覆性技術創(chuàng)新的設備，往往要以簡化或降低裝備技術難度或降低裝備造價為優(yōu)先方向，即由裝備決定工法，工法改變設計。

在地鐵施工中，為實現(xiàn)結構、工法、裝備的有機統(tǒng)一，采取了以下措施：一是對結構進行妥協(xié)，并不采用受力更合理的馬蹄形斷面，還是圓形斷面，有利于降低盾構的設計及制造難度；二是采用高強度螺栓剛性連接方式，使結構更復雜，但有利于盾構更快速地掘進；三是合理設置盾構區(qū)間與車站，即處理好一般段(區(qū)間段)與特殊段(車站)的關系，有利于提升盾構連續(xù)使用的效率。

借鑒以上地鐵施工的處理方法，管廊施工方案，也應采取以下措施：一是對標準區(qū)間及非標區(qū)間進行設計優(yōu)化，使非標準區(qū)間更集中，提高標準區(qū)間的占比，從而提升U型盾構使用效率；二是取消底板伸出墻體的部分，維持廊體寬度方向不變，調(diào)整高度方向，從而簡化U型盾構的功能；三是結構水平分段，連接為剛性過渡、濕接成型，有利盾構快速施工及安裝。見圖3。

方案2：求異法(深埋地鐵與淺埋管廊)

管廊與地鐵在埋深上有較大的不同，地鐵埋深一般為10～20 m(地面到地鐵結構頂部)，開挖深度為15～25 m(地面到地鐵結構底部)；還管廊埋深僅為2～5 m，挖深僅為8～12 m。因此管廊施工與地鐵相比應該有以下特點及優(yōu)勢：一是土的防護要求降低，施工難度降低；二是深埋暗挖盾可創(chuàng)新為敞口明挖盾構；三是明挖敞口盾構不僅僅是掘進工具，也能滿足土體支護穩(wěn)定要求，如完全取消土體橫向支撐(一般也不需要對土體加固)，為盾構掘進創(chuàng)造更便捷的條件，并大幅降低土體支護成本。

圖3 管廊結構優(yōu)化示意圖

2 從事物矛盾運動規(guī)律中選擇方案

矛盾是推動世界發(fā)展的根本動力，是客觀事物所固有的，具有客觀性、普遍性，是永恒存在的，矛盾的消滅，不是問題的解決，還是物質(zhì)的滅亡，但矛盾是運動的，可以轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移。一類是空間轉(zhuǎn)移。辯證法認為矛盾的表現(xiàn)形式之一就是對立，包括系統(tǒng)內(nèi)部間、系統(tǒng)與環(huán)境間互相制約、牽制或者對抗，因此某個部分的強化，就意味著其它部分的弱化。二類是時間轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在是理想和現(xiàn)實的結合，表現(xiàn)為既對過去的肯定又是對過去的否定，將來，作為將來的現(xiàn)在，也要對過去的現(xiàn)在進行肯定和否定，因此每一個現(xiàn)在均是過去、現(xiàn)在、未來妥協(xié)的結果，對某個時點肯定的強化，意味著對其它時點否定的強化，也就是實現(xiàn)了矛盾在時間上的轉(zhuǎn)移。三類是時空間的轉(zhuǎn)移。時、空、質(zhì)在內(nèi)涵上雖然是各自獨立的，但彼此又緊密地聯(lián)系在一起，無法分割，正是這種聯(lián)系性，可以實現(xiàn)矛盾在時空中的 轉(zhuǎn)移[21]。

2.1 方案選擇與時間矛盾轉(zhuǎn)移

在工程建設中，時間矛盾轉(zhuǎn)移的主要路徑是：一次性投入少，就會轉(zhuǎn)移到多次、重復投入多；早期投入少，就會轉(zhuǎn)移到后期投入多。反之亦然。以某管廊項目為例，工程總造價接近80億元，原設計施工方案為常規(guī)大開挖，現(xiàn)場澆注，為滿足大開挖的條件，需對土體采取一系列加固措施，加固費用約接近16億元左右。顯然，土體穩(wěn)定屬于重復投入的措施，并且不屬于運營期結構本身所需要的僅是臨時性的措施。創(chuàng)新方案的思路一是把重復性投入轉(zhuǎn)化為一次性投入，研發(fā)專門的既可穩(wěn)定土體又可掘進的設備，實現(xiàn)將重復性的土體穩(wěn)定矛盾轉(zhuǎn)化至設備矛盾，該設備預估1 000萬元，與原方案相比，中間使用的費用(扣除設備費后)與原挖掘機費用近似相等，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。思路二是把后期投入的矛盾轉(zhuǎn)化至早期投入的矛盾，即把現(xiàn)澆作業(yè)方案改為預制生產(chǎn)的方案，需一次性投資建場費用約8 000萬元，設備周轉(zhuǎn)攤銷費用約2 000萬元，但大幅度減少了后期野外作業(yè)產(chǎn)生的一系列費用，如支架頻繁安拆、作業(yè)效率不高等增加的費用，運營期維修保養(yǎng)的費用，此些費用，估算遠超1億元以上。正如上章所闡述的一樣，方案的經(jīng)濟性與規(guī)模有很強的直接關系，規(guī)模越大，早期投入越多，一次性投入越多，往往越經(jīng)濟。

需要注意的是，解決既有問題，需要新的辦法，還新的辦法，往往又帶來新的矛盾，需要妥善解決，還不是止步不前。有時解決新矛盾產(chǎn)生的知識及辦法本身就有巨大的價值，可以獨立存在。

2.2 方案選擇與空間矛盾轉(zhuǎn)移

空間矛盾轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為一個部分的改變會影響到其他部分的改變。在管廊工程中，存在土體、管廊結構、環(huán)境矛盾的統(tǒng)一體，管廊結構本體又是制造、運輸、安裝的矛盾統(tǒng)一體，統(tǒng)一體內(nèi)存在相互制約與相互轉(zhuǎn)化的關系。

施工對環(huán)境產(chǎn)生負的溢出，環(huán)境也制約施工工法的選擇，并影響施工的效率，在平衡環(huán)境影響與施工簡單化間，實現(xiàn)了土體施工工法與環(huán)境矛盾間轉(zhuǎn)移。工法1，大開挖工法，工法簡單，開挖效率高，但矛盾轉(zhuǎn)移至對環(huán)境產(chǎn)生重大的影響，僅適合對環(huán)境影響沒有要求或要求極少的工點。工法2，無支護敞口垂直開挖，對環(huán)境影響降低，但矛盾轉(zhuǎn)移至研發(fā)專用裝備以及管廊結構需要解體。工法3，暗挖法、蓋挖法，對環(huán)境幾乎沒有影響或影響大幅度下降，此類工法一般適用于城市中心區(qū)等對環(huán)境有嚴格要求的地方，但矛盾轉(zhuǎn)移至需要復雜的暗挖工法或暗挖盾構。或者要降低環(huán)境對施工的影響這個矛盾，也會轉(zhuǎn)移到需采用更復雜的生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)生活設施上，如工廠化、全封閉、保溫防寒等 措施。

從完全現(xiàn)澆作業(yè)、夾心疊合板預制安裝、節(jié)段預制安裝至整體預制安裝，隨著現(xiàn)澆量變小，預制量加大，形成了譜系化的施工工法，實現(xiàn)了一系列的矛盾轉(zhuǎn)移。如現(xiàn)澆矛盾轉(zhuǎn)移至預制矛盾，預制量越大，工廠建設越復雜，運輸越復雜，對道路影響越大，吊裝工具越大型化，一次性前期投入越大，適應的條件更加苛刻。但現(xiàn)場安裝效率大幅度提升，對勞動力的依賴大幅下降，現(xiàn)場過程費用大幅度下降，后期維保費下降等。

3 結論

1) 處理好一般和特殊的關系才能抓住問題的實質(zhì)，只有從個別到一般，從一般指導新的特殊，將普遍原理與具體實際相結合，才能求得問題的真解。本文運用求同與求異法，得出管廊施工要滿足規(guī)模化、社會化生產(chǎn)、供應鏈整合及結構?工法?裝備統(tǒng)一的要求，遵循大項目、大區(qū)域、大產(chǎn)業(yè)的方案選擇原則。

2) 方案選擇應該認清矛盾轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的規(guī)律，在矛盾的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中抓住工程問題求解的實質(zhì)。本文通過分析環(huán)境?結構?土體、結構制?運?安、前期與后期及一次性與重復性投入、工期與結構及工法的矛盾轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化的規(guī)律，得出了管廊不同施工方案的適用條件。

[1] 錢七虎. 建設城市地下綜合管廊, 轉(zhuǎn)變城市發(fā)展方式[J]. 隧道建設, 2017, 37(6): 647?654. QIAN Qihu. To transform way of urban development by constructing underground utility tunnel[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(6): 647?654.

[2] 于晨龍, 張作慧. 國內(nèi)外城市地下綜合管廊的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J]. 建設科技, 2015(17): 49?51. YU Chenlong, ZHANG Zuohui. Development process and present situation of urban underground utility tunnel in China and abroad[J]. Construction of Science and Technology, 2015(17): 49?51.

[3] 中國信息界編輯部. 日本: 共同溝提升城市功能[J]. 中國信息界, 2015(4): 87. Information China. Japan: Common tunnel enhances urban functions[J]. Information China, 2015(4): 87.

[4] Canto Perello J, Curiel Esparza J, Calvo V. Strategic decision support system for utility tunnel’s planning applying A’WOT method[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2016(55): 146?152.

[5] Valdenebro J V, Gimena F N. Urban utility tunnels as a long-term solution for the sustainable revitalization of historic centres: The case study of Pamplona-Spain[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2018(81): 228?236.

[6] Sim Y J, Jin K N, Oh W J, et al. Development of evaluation model for optimum design of multi-utility tunnel in urban area[J]. Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, 2017, 19(3): 437?439.

[7] Hunt D V L, Nash D, Rogers C D F. Sustainable utility placement via multi-utility tunnels[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2014(39):15?26.

[8] Seong J H, Jung M H. Study on key safety hazards and risk assessments for small section utility tunnel in urban areas[J]. Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, 2018, 20(6): 931?936.

[9] Marshall A M, Haji T. An analytical study of tunnelpile interaction[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2015(45): 43?51.

[10] Lee P C, WANG Yiheng, Lo T P, et al. An integrated system framework of building information modelling and geographical information system for utility tunnel maintenance management[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2018(79): 263?273.

[11] 王夢恕, 王永紅, 譚忠盛, 等. 我國智慧城市地下空間綜合利用探索[J]. 北京交通大學學報(自然科學版), 2016(40): 1?8. WANG Mengshu, WANG Yonghong, TAN Zhongsheng, et al. Exploration on the comprehensive uilization of underground space in China’s smart city[J]. Journal of Beijing Jiaotong University (Natural Science), 2016(40): 1?8.

[12] 王恒棟. 我國城市地下綜合管廊工程建設中的若干問題[J]. 隧道建設, 2017(5): 7?12. WANG Hengdong. Several problems about urban underground utility tunnel during construction in China [J]. Tunnel Construction, 2017(5): 7?12.

[13] 譚忠盛, 陳雪瑩, 王秀英, 等. 城市地下綜合管廊建設管理模式及關鍵技術[J]. 隧道建設, 2016, 36(10): 1177?1189. TAN Zhongsheng, CHEN Xueying, WANG Xiuying. Construction management model and key technologies for underground utility tunnels in urban areas[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(10): 1177?1189.

[14] 韋海民, 賀廣學. 基于CNKI的地下綜合管廊研究文獻計量分析[J]. 土木工程與管理學報, 2019, 36(5): 81?89. WEI Haimin, HE Guangxue. Bibliometric analysis of utility tunnel research literature based on CNKI data[J]. Journal of Civil Engineering and Management, 2019, 36(5): 81?89.

[15] 毛澤東. 實踐論[M]. 北京: 人民出版社, 1975. MAO Zedong. On practice[M]. Beijing: People’s Press, 1975.

[16] 列寧. 哲學筆記[M]. 北京: 人民出版社, 1956. Vladimir Ilich Lenin. Philosophy notes[M]. Beijing: People’s Press, 1956.

[17] 列寧. 列寧選集(第四卷)[M]. 北京: 人民出版社, 1972: 161. Vladimir Ilich Lenin. Selected works of Lenin (Volume IV)[M]. Beijing: People’s Press, 1972: 161.

[18] 盧良梅, 李進. 毛澤東對個別與一般辯證關系理論的發(fā)展[J]. 上海師范大學學報(哲學社會科學版), 1993(4): 1?7. LU Liangmei, LI Jin. MAO Zedong’s development of the theory of dialectical relationship between individual and general[J]. Journal of Shanghai Normal University (Philosophy and Social Sciences), 1993(4): 1?7.

[19] 班笑. 軟土地區(qū)整體預制綜合管廊施工方法探討與分析[J]. 江蘇建筑, 2019, 196(2): 66?70. BAN Xiao. Research and analysis on construction method of integrated precast assembled utility tunnel in soft soil area[J]. Jiangsu Architecture, 2019, 196(2): 66? 70.

[20] 毛澤東. 毛澤東選集[M]. 北京: 人民出版社, 1944: 318. MAO Zedong. Selected works of Mao tsetung[M]. Beijing: People’s Press, 1944: 318.

[21] 聶玉昕. 中國大百科全書[M]. 北京: 中國大百科全書出版社, 2009(7): 290?291. NIE Yuxin. Encyclopedia of China[M]. Beijing: Encyclopedia of China Press, 2009(7): 290?291.

Comparative selection of construction methods for integrated pipeline network based on the theory of methodologies

WU Jun1, 2, WANG Mengjun1

(1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;2. China Tiesiju Civil Engineering Group Co., Ltd., Hefei 230023, China)

The construction of the integrated pipeline network has a bright prospect. The construction scheme not only has a great influence on the project but also has a certain influence on the development of the national economy. At present, there are relatively few studies on the comparison of pipeline network construction schemes, and the lack of research on methodology leads to the limitation of scheme selection. Based on the basic principle of dialectical materialism, this paper proposed to select schemes with the method of seeking common ground while reserving differences and the law of contradiction transfer. This method not only fills the gap of pipeline network engineering research in the field of philosophy and provides significant references for construction schemes of major projects, complicated projects, and innovative projects, with great scientific value. By using the method of seeking common ground while reserving differences, it is concluded that the construction scheme of the integrated pipe gallery should meet the requirements of socialized production, integration of supply chain and unity of structure-construction method-equipment. By analyzing the law of contradiction transfer and conversion of the environment–structure-soil, structural manufacture-transportation-installation, prophase and anaphase, one- time and repetitive investment as well as construction period, structure and method, the applicable conditions of different construction schemes of pipeline network were obtained.

integrated pipeline network; methodology; scheme comparison; seeking for common and difference; contradiction transfer

TU723.2；F284

A

1672 ? 7029(2021)01 ? 0137 ? 08

10.19713/j.cnki.43?1423/u.T20200377

2020?04?30

國家自然科學基金資助項目(51378509)；十三五國家重點研發(fā)計劃子課題(2017YFB1201204)

王孟鈞(1960?)，女，湖南長沙人，教授，博士，從事工程管理研究；E?mail：wmjcs@163.com

(編輯 蔣學東)