合桿工程施工的流程管理與優化

陳鋒鋒

（上海市城市綜合管理事務中心，上海市 200025）

0 引 言

合桿工程是指通過標準化，集約化的策略對架空線入地，城市道路桿件合并的精細化管理手段。通過合桿整治消除黑色污染、提升市容、打通管理壁壘、高效利用城市空間是城市治理的必然需求。合桿工程施工與普通照明路燈施工存在差異性，針對合桿施工的流程，分析現有合桿施工的特點及局限性，并提供優化方法具有重要管理意義[1-9]。

1 城市合桿現狀

隨著城市化的需求提升，城市地面空間及地下空間變得雜亂擁堵。城市街道普遍出現桿件林立，架空線鋪設雜亂，地下空間占用現象嚴重的現象。其主要原因是道路上的立桿、立箱、地下空間開挖及纜線管道鋪設通常由各權屬單位自行施工配置，在設計上未充分考慮搭載設施的擴展空間。隨著城市道路職能的進一步升級，道路上持續新增各類設施，從而大量占用了城市公共空間用地，也增加了建設難度以及運維養護難度。

因此合桿工程是城市精細化集約化管理的必然需求。在城市道路兩側重新規劃及安裝分布均勻規律的不同類型桿件，并在統一標準的桿件上、箱體內搭載路燈、交通信號燈、交通標志牌、槍機球機探頭、公共服務設施等各類型設備。將桿件進行歸并整合，有效規范并減少道路中的桿件數量，避免了設施空間占用過大、布局混亂的現象。

2 合桿工程施工

2.1 工程施工特點

合桿工程的施工涉及城市道路市政設施的新改擴建，其主要載體是道路照明燈桿。施工過程中涉及多專業，如交通、路政、管線、路燈等協調溝通。桿件與基礎設計復雜，需要承載標志牌、路燈、智能交通設施的荷載，基礎需要考慮穿線管，整體設計復雜性較高。桿及箱體設備使用強電及弱電電源，桿件內部需要分倉設計。

（1）勘察量大

在進行合桿工程設計前，需要進行設計范圍內的城市道路現狀普查、測量、物探，地勘等前期工作，以便掌握道路桿件數量現狀、地下管線及各類設施的分布情況，為制定一桿一設計方案提供科學依據和數據支持。

（2）主管部門協調

道路桿件在合并過程中，會涉及的職能單位較多。因此在進行合桿工程中，需要充分考慮多種施工因素，需要多個主管部門進行有效協調。針對不同的桿件類別，明確不同的搭載需求，滿足合并后正常使用的布置要求。

（3）基礎實施難度大

合桿工程中基礎的實施難度較大，各類搭載設備抗風，承載能力會發生變化，桿件基礎強度要求較大，并且要有效的避開地下未合并權屬設施。往往在施工中會發生盡管會進行地下管線勘察，但是實際施工中還是會遇到必須避開的一些空間障礙，需要修改合桿設計方案的情況。

（4）保障交通安全

合桿工程施工需要合理的組織施工時間及交通管理。夜間施工的方式可以避免影響周邊居民的出行及道路交通。

2.2 工程設計

合桿工程的設計遵循一路一方案、一桿一設計原則，結合道路總體規劃設計及景觀環境要求，搭載設施的業務需求和功能、性能要求，協調與各類道路設施，地下權屬設施、管線、井的關系，統籌設計。工程設計一般分為前期工作，綜合電源箱、綜合設備箱、綜合桿設計、綜合管道設計。

（1）工程設計前期工作

合桿工程設計在前期工作階段按照不同的工程建設條件，建設環境，完成設計范圍內的道路現狀普查、測量、物探、地勘工作。收集工程范圍內的地質勘探資料，并對地下設施進行物探和排摸，獲取地下設施分布資料。在工程設計的前期，同時還需要完成綜合桿搭載設施需求調查，在新建道路中獲取各類桿上搭載設施資料，改擴建道路通過路勘整合桿箱井設施資料，在設計中完成所有設施的搭載設計。

（2）綜合設備箱，綜合電源箱設計

綜合電源箱設計符合《綜合電源箱技術要求》，并確保服務半徑不大于500 m。綜合設備箱設計符合《綜合設備箱技術要求》，并確保服務半徑不大于60 m。綜合設備箱與綜合電源箱的設計應充分考慮安全性、隱蔽性、擴展性三種原則。

a. 安全性。綜合設備箱，綜合電源箱的布設位置應該充分考慮環境的可靠性，如塵埃少、腐蝕少、干燥無劇烈震動等。基礎采用凹槽結構，基礎底墊層厚度不小于100 mm，鋼筋保護層厚度不小于40 mm，混凝土強度等級不應小于C25。機箱與外部連接通道需要采用防水密封材料。同時箱體防雷接地設計符合市政工程標準。

b. 隱蔽性。綜合設備箱，綜合電源箱箱體遵循隱形化策略，應安置在綠地中靠側或側后隱藏處。箱體顏色，外觀與景觀綠地相協調。

c. 擴展性。綜合設備箱基礎中預埋管數量不少于10 孔，綜合電源箱預埋管數量不少于16 孔，內部倉位根據權屬關系分倉布置搭載設施。

（3）綜合桿設計

綜合桿設計包括平面布置設計、桿上搭載設施布置設計、部件選定和裝配設計、綜合桿基礎和安裝設計、桿上設施搭載接口設計、綜合桿內布線設計及相關荷載計算。

綜合桿在不同的道路區域具有不同的設計策略。在路口區域布設時采用整體設計原則，統籌考慮道路照明、車行信號燈、人行信號燈、槍機球機探頭及禁令標志等設施的需求。依據人行道、機非隔離帶、中央隔離帶不同的參考位置標準進行布設。在路段區域布設時根據路口方向的距離，按照《城市道路照明設計標準》規范化電警、卡口類設備及交通標志牌的布置，并滿足視頻監控，治安距離，違法抓拍等采集設備的布置。

綜合桿設計原則上符合《綜合桿技術要求》，主桿、副桿、橫臂規格依據搭載設備及預留擴展空間的荷載而定。桿件搭載根據高度不同分為四層，高度0.5～2.5 m 一般用于檢修門和倉內設備等設施；高度2.5～5.5 m 一般用于路名牌、小型標志牌、行人信號燈等設施；高度5.5～8 m，一般用于機動車信號燈、監控、交通指示標志等設施；高度8 m 以上一般用于照明燈具及通信設施等。

（4）綜合管道設計

綜合管道的設計依據綜合桿設施發展規劃與道路地下管線規劃，覆蓋綜合桿、綜合設備箱、綜合電源箱，與搭載設備等管道貫通，形成閉合管道網絡。

綜合管道的建設與城市地下管線同步進行，在與現有地下管線沖突時應進行避讓特殊設計。綜合管道的材料設計根據空間位置而定，在人行道、綠化帶、分隔帶、非機動車道下的綜合管道宜采用塑料電纜導管，在機動車道下的管道宜采用熱鍍鋅鋼管，子管采用PE 塑料管或其它新型材料的軟管。

2.3 合桿工程施工

合桿工程分為多個階段。首先是編制施工方案，在施工前，對設施和監理單位進行圖紙會審和設計交底，并進行工程前期勘探和排摸等工作，并編制施工組織方案和監理規劃。各施工專業負責人及施工人員全面熟悉、理解桿箱管的綜合布置圖。隨后是施工現場檢查，檢查場地、用電、施工機具、辦公場地、設施存儲，道路占用情況，充分了解地下管道，構筑物施工之間進行充分協調，協同施工。隨后是工程桿件的現場檢查，工程中需要現場檢驗綜合桿件的規格型號，技術性能滿足本次施工的技術標準和設計要求。駐場檢查之后進入施工階段，施工根據桿箱具有不同的施工策略，整體來說包括施工放樣、溝槽開挖、基礎建設、電線保護管加工、鋪設、土方回填、燈桿組裝、吊裝、搭載設施安裝、桿內線纜敷設等流程步驟。施工完成后通知監理單位進行隨工檢測和隨工驗收。施工完成后根據《工程測量規范》GB 50026和《城市測量規范》CJJ/T8 的相關規定進行驗收測量。同時結合工程建設采集綜合桿、綜合設備箱、綜合電源箱、綜合管道的設施數據。

（1）綜合桿施工

綜合桿施工包括駐廠檢查、出廠檢驗，到場檢查，基礎施工，現場裝配、綜合桿吊裝、合桿搭載設施施工、綜合桿內線纜敷設等相關步驟。

a. 駐廠檢查、出廠檢驗。監理單位組織對綜合桿制造單位的駐廠檢查，檢查內容包括鋼材厚度、強度、鋁合金截面表面涂層、部件形態。

b. 到場檢查，應按照裝箱單清點裝箱內容，如各部件的規格、型號、技術參數、生產日期、制造商名稱。

c. 基礎施工，根據設計要求基底標高，尺寸挖至所需深度，基礎深度與設計偏差值進行比對，采用鋪石、填土、沙石等手段夯實處理，并預埋地腳螺栓，進行電線保護管加工鋪設。

d. 現場裝配。使用專用支架輔助對綜合桿進行裝配，檢查各部件裝配偏差值，桿體圖層及電氣貫通性測試。

e. 綜合桿吊裝。檢查基礎預埋螺栓規格，核對分布圓及孔間距，檢查預埋管線規格、數量。之后設定安全距離進行主干或者橫臂吊裝，桿體與預埋螺旋對接，緊固螺栓。完成吊裝后復核垂直度、偏移值和水平夾角。檢查完成后對桿體底法蘭，預埋螺栓隱形化處理。最后針對綜合桿起吊位置，檢查地腳螺栓扭矩、桿體朝向、方位和垂直度、偏移值、水平夾角、測試接地電阻是否符合設計要求。

f. 搭載設施施工。針對不同的搭載設施的安裝部位、搭載方式、連接件式樣，按照設計要求進行搭載設備安裝。

g. 綜合桿內線纜敷設。分倉進行設備線纜敷設，緊固桿內接地排。

（2）綜合電源箱、綜合設備箱施工

綜合電源箱與綜合設備箱的施工包括出廠檢驗、到場檢驗、基礎施工、現場安裝、箱內配電裝置施工，綜合電源箱與綜合設備箱通電調試及接地電阻測試。

a. 出廠檢驗。核對綜合設備箱，綜合電源箱型號、數量、銘牌。對外觀進行質量檢查，箱內配置檢查。

b. 到場檢驗。依據裝箱單清點裝箱內容。綜合電源箱及綜合設備箱的規格、型號、技術參數、生產日期、制造商名稱等內容無誤。

c. 基礎施工。進行綜合箱基礎施工。流程大致與綜合桿施工相仿。

d. 現場安裝。綜合設備箱，綜合電源箱安裝前檢查基礎預埋螺栓規格，垂直度及絲牙，核對分布圓和孔間距。按照設計方案的機箱朝向和方位進行安裝、連接及螺栓緊固扭矩。最后使用防水材料封堵機箱底座與基礎之間的縫隙，進線孔則使用防火泥進行封堵。

e. 箱內配電裝置施工。通過分倉設計，使用壁掛方式進行不同倉位的設備安裝、線纜敷設、絕緣導線連接。

f. 綜合設備箱，綜合電源箱通電調試及接地電阻測試。

3 合桿工程施工的難點及優化

合桿施工橫跨領域眾多，需要協調溝通的主管部門眾多，因管理需求施工階段需要采集的數據眾多，整體在工程施工中存在一些難點。主要分為線路較多、設計難度大，地下管線管理保護、數據錄入、工程造價等問題。

3.1 設計難度大

合桿工程中涉及交通工程、智能交通、管線、路燈、結構、交警、公安等多個專業及部門的溝通協調，在設計中需要使基礎和桿件符合各主管部門的需求，承載標志牌、路燈、監控、智能設施的負荷，需要預留接線孔，基礎需要考慮穿線管，設計的復雜性大大增加。

通過BIM 技術使用合桿合箱三維可視化軟件進行合桿，合箱設計將有助于減輕設計單位的工作量。軟件通過綜合桿技術規范進行標準化的桿件建模，讓設計單位從重復的建模及渲染工作中解放出來，而專精于合桿合箱的設計，搭載設施的規劃部署。同時軟件可以提供標準化的荷載計算書，進行合桿設計方案變更的可行性驗證，避免了大量的重復勞動與計算。軟件可以根據合桿可視化設計結果自動進行CAD 圖紙渲染，生成在線查看成果。通過軟件進行設計工作的數字化遷移，單位工程方案設計，單綜合桿設計，設計方案遞交及評審，可以大為降低合桿施工的設計工作復雜性。

3.2 數據錄入難度較大

合桿施工涉及的設施設備眾多，包括綜合桿、綜合設備箱、綜合電源箱、綜合井、綜合管道、搭載設施等。所對應的設備型號、規格、制造廠商繁多。同時合桿實際施工與設計方案會存在一些出入，實施方案變更導致合桿工程往往發生較多改動，在設施數據采集環節存在較大難度。

大量施工人員難以填報和審核的數據其實來自于設計階段，如果設計階段收集的有效信息及數據可以傳遞到施工階段、驗收階段、管理階段，則可以大為降低合桿數據填報的難度。較為可靠的解決方案包括建立綜合桿設施管理平臺，實現全生命周期的合桿建設與管理。現階段不少城市的合桿設計與施工是線下交接，存在一定程度上的割裂。通過綜合桿設施全生命周期管理平臺可以實現設計方案與施工的真正互通，可以在線進行設計方案變更，然后施工單位進行實際工程變更。另外可行的方案包括合桿填報APP，讓施工人員可以通過APP 隨時施工隨時填報數據，避免了使用EXCEL 等工具進行大量數據填報，難度較大不確定性較多。

3.3 管線保護

合桿工程涉及到大量的架空線入地作業，地下管線保護的難度較大。主要原因之一是地下管線隱蔽性較強，管道建設對埋深的要求不盡相同，地下管線的評估存在困難。原因之二是施工過程中，管道鋪設位置不清晰，設計圖與實際施工之間有很大的差距。原因之三是管理責任模糊，地下管線涉及的主管部門很多，不同的行政部門具有不同的職能和運管養程序，無法建立統一的標準化布置方案。通過后期維護會使施工過程中產生反復開挖，回填的困難。

創建地下工程項目管理信息系統，定期舉行地下管線建設商議，不同主管部門根據商議結果制定地下管線建設與維護策略是較為可行的解決方案。除此之外應加強現場施工的安全管理，技術工作人員監管關鍵工程施工階段，保障地下管線建設、運維的安全性。

4 結 語

在市政工程中進行合桿工程建設，能夠使城市空間資源及桿件設施資源得到充分利用。合桿工程施工涉及的專業及部門眾多，整體存在設計難，溝通難，施工難的問題。而建立有效的設施管理平臺，及借助BIM 可視化工具將有效的改善施工難題，真正實現道路基礎設施的共建共享，城市的精細化管理。