管廊施工管理中的土建工程施工技術與方法

鐘華彬

中鐵貴州工程有限公司 貴州 貴陽 550003

隨著城市化進程的不斷推進，城市地下空間的利用日益重要。而管道網絡的建設與維護對城市正常運行至關重要。管廊施工作為一種有效的解決方案，被廣泛應用于現代城市的基礎設施建設中。在管廊施工管理中，土建工程施工技術與方法起著關鍵性的作用，它們直接影響著施工質量、進度和安全等方面。因此，深入了解土建工程施工技術與方法在管廊施工中的應用具有重要意義。

1 管廊施工管理概述

1.1 管廊施工管理的定義與重要性

管廊施工管理是指在管廊工程施工過程中，對各個環節進行有效組織、協調和監控，以確保施工進度和質量達到預期目標的管理措施和方法。管廊作為一種重要的城市基礎設施，承擔著輸送和保護各類管線的功能，其施工管理直接關系到城市的運行和建設發展。因此，管廊施工管理具有重要性，能夠提高施工效率，降低施工風險，保證工程質量，推動城市建設的可持續發展[1]。

1.2 管廊施工管理的挑戰和需求

管廊施工管理面臨諸多挑戰和需求。首先，管廊施工通常需要穿越復雜地質條件和城市交通網絡，施工難度較大，需要科學合理的規劃和施工方案。其次，管廊工程涉及多個專業領域的協同施工，需要統一的管理體系和工作流程來保證各個專業之間的協調配合。此外，管廊施工期間需要進行監測和檢查，及時發現和解決問題，確保工程質量和安全。因此，管廊施工管理需要具備科學的管理理念、優秀的管理團隊以及先進的技術手段[2]。

1.3 土建工程施工技術與方法在管廊施工管理中的角色

土建工程施工技術與方法在管廊施工管理中起著重要的作用。首先，土建工程施工技術和方法可以提供合理的施工方案，針對不同地質條件和工程要求進行施工設計和施工工藝的選擇，保證施工的順利進行。其次，土建工程施工技術和方法可以提供有效的施工控制手段，如施工進度控制、質量控制、成本控制等，幫助管理團隊實現項目目標。此外，土建工程施工技術和方法還可以為管廊施工管理提供經驗和教訓，為以后類似工程提供參考和借鑒[3]。

2 管廊土建工程施工技術與方法的分類與分析

2.1 基坑開挖技術

基坑開挖是管廊土建工程施工中的重要環節，其目的是為了創造出適合進行地下管道敷設和施工的空間。基坑開挖技術主要包括以下幾種分類和分析：

2.1.1 挖方法

挖方法是基坑開挖的常用方法之一，主要適用于較大規模的基坑。該方法通過機械設備（如挖掘機、推土機等）進行土方開挖和運輸，以快速高效地完成基坑的開挖。在挖方法中，關鍵是對土質的分析和選擇合適的土方處理方式，如挖出的土方可作為填方料或清運出場。

2.1.2 拋土法

拋土法是一種常見的基坑開挖技術，特別適用于狹窄空間或有限工地條件下的基坑開挖。該方法通過使用拋物線拋土機或壓力機器將土方拋離基坑，并直接運輸到適當的位置或裝車運走。拋土法具有作業靈活、速度快、對周邊建筑物影響小的優點，但需要確保拋離的土方不會對周邊環境造成污染或安全隱患。

2.1.3 鉆爆法

鉆爆法是基坑開挖的一種常見方法，在遇到堅硬地質層或需進行巖石開挖時常被采用。該方法使用鉆機進行鉆孔，并通過注入炸藥進行爆破，從而實現土方的開挖和破碎。在使用鉆爆法時，施工管理人員需要確保施工過程中的安全控制措施得到嚴格執行，以防止爆炸事故的發生。

2.1.4 土壤凍結法

土壤凍結法適用于遇到水土層或液態土壤較為困難的基坑開挖。該方法通過在基坑周圍鋪設冷卻管道，通過冷卻介質使土壤溫度降低，使其凍結成固體狀態，然后進行開挖。土壤凍結法對土壤穩定性和施工環境要求較高，但可以有效地控制水位和土壤變形，提供良好的開挖條件。

2.2 地基處理技術

地基處理是管廊土建工程中一個重要的環節，旨在改善或加固地基的承載能力和穩定性，以滿足管道敷設和管廊施工的需求。

2.2.1 增加地基承載力的處理技術

地基處理技術的目的是增強地基的承載能力，以應對管廊施工和使用過程中所帶來的荷載。使用振動器、碾壓機等機械設備施加壓力和振動作用于土層，從而提高土層的密實度和承載能力。通過注入水泥漿或其他材料到土層中，形成柱狀或墩狀的加固體，進一步增加土層的密實度和承載能力。另外，通過添加石灰或其他化學物質到土層中，引發化學反應并產生膠結效果，提升土層的強度和穩定性。這些地基處理技術的應用可以有效地改善土層的工程性能，確保管廊工程的安全和可靠性。

2.2.2 土壤改良的處理技術

一種常見的方法是利用鉆機或挖掘機，在較深處進行土體加固。這包括注入水泥漿或灌漿材料等，從而改善土壤的強度和穩定性。另一種方法是通過移除較差的土壤，使用優質土壤或其他填料代替，以提高地基的承載能力和穩定性。此外，在地下挖掘豎井或孔洞，并在其中灌注水泥漿或其他材料形成立柱狀支撐，也可以增加土壤的強度和穩定性。這些地基處理技術的應用可以有效地改善土壤的工程性能，確保地基在管廊施工和使用過程中的穩定和可靠性。

2.2.3 地基防水和隔離的處理技術

一種常見的方法是設置防水屏障，如擋墻、擋水板、防滲墻等，以防止地下水流入管廊并影響施工和使用。此外，通過設置排水管道和排水井等設施，可以快速排除地下水，減少對地基和土壤的不良影響。還可以在地下進行隔離帶的挖掘，并在其周圍填充防滲材料，以防止地下水和土壤對管廊造成侵蝕或損害。這些地基處理技術的應用可以有效地解決地下水問題，確保管廊的防水和隔離性能，從而保證施工和使用的安全性和可靠性。

2.3 結構施工方法

2.3.1 預制構件安裝法

預制構件安裝法是一種常見的結構施工方法，適用于管廊主體結構的組裝和安裝。該方法將預先制作好的構件（如墻板、梁柱等）運輸到現場，通過吊裝、定位和連接等方式進行安裝。預制構件安裝法具有施工周期短、質量可控、效率高的優點，可以減少現場施工工期和對周邊環境的影響。

2.3.2 現澆施工法

現澆施工法是另一種常用的結構施工方法，適用于混凝土結構的施工。該方法通過在現場搭建模板，將混凝土進行澆筑、振搗和養護等工序，實現管廊結構的形成。現澆施工法要求施工過程中嚴格控制混凝土的配合比和施工質量，以確保結構的強度和耐久性。

2.3.3 隧道掘進法

隧道掘進法是一種用于地下管廊施工的特殊結構施工方法。該方法通過盾構機、頂管機或鉆爆等設備進行地下隧道的開挖和推進，然后在隧道內進行管道敷設和結構加固。隧道掘進法適用于長距離、曲線或復雜地質條件下的管廊施工，具有施工速度快、對環境影響小的優點。

2.3.4 鋼結構施工法

鋼結構施工法適用于需要較大跨度或高強度結構的管廊工程。該方法通過預制或現場焊接鋼構件，進行鋼結構的組裝和安裝。鋼結構施工法具有重量輕、強度高、施工周期短的優點，可以減少結構的自重和對地基的荷載。

2.4 防水與防腐技術

2.4.1 防水技術

為了防止地下水的滲透和水分進入管廊，可以在管廊外墻或地板中設置防滲隔離層，如防滲膜、防水涂料等。這些防滲隔離層可以有效地阻止地下水的滲透，并保持管廊的干燥環境。此外，安裝排水設施也是很重要的一步，比如排水溝、雨水收集系統等，可以將管廊周圍的積水快速排出，減少對管廊結構的水壓力和腐蝕作用。另外，通過設置降水井、提升泵等設備來控制地下水位，可以有效地防止地下水對管廊的滲透和水壓力的影響。這些措施的應用可以確保管廊的防水性能，保護管廊結構免受水分侵蝕和損害。

2.4.2 防腐技術

為了減少管廊的腐蝕作用，可以在管廊表面涂覆特殊的防腐涂料或涂層，形成一層保護膜，以阻礙化學物質和濕氣的侵入。另一種方法是采用電流原理進行防腐處理，例如陰極保護或陰極保護電位控制，通過形成電化學保護層來減緩金屬結構的腐蝕速度。根據具體工程要求，也可以選擇耐腐蝕材料，如不銹鋼、玻璃鋼等，以提高管廊結構的耐腐蝕性能。這些防腐措施的應用可以有效地保護管廊免受腐蝕，并延長其使用壽命。

2.5 施工監控與質量保證

2.5.1 施工監控

施工監控的目標是確保施工質量和安全，主要通過對施工過程中各項工作進行監測、檢測和控制來實現。其中，安裝監測儀器如位移計、應變計、測水儀等，可以實時監測管廊結構的變形、應力、滲漏等情況。同時，建立嚴格的施工程序和質量管理體系，層層把關和進行質量檢查，以及時發現和糾正施工中存在的問題。此外，制定施工安全方案，明確施工過程中的安全標準和操作規程，并加強安全培訓和監督，以確保施工人員具備良好的安全意識和操作技能。通過這些措施的應用，可以有效地控制施工質量和安全風險，保障管廊項目的順利進行和可靠運行。

2.5.2 質量保證

為了確保管廊土建工程的質量符合設計要求和相關規范，需要采取一系列的控制措施。首先，進行材料的抽樣檢測、實驗室試驗和現場檢查，以確保材料的質量和性能符合要求。其次，按照設計要求和施工方案，嚴格控制施工過程中的各項工藝參數和施工工序，以確保施工質量的穩定和一致性。最后，對完成的管廊土建工程進行全面的質量驗收，包括結構的強度測試、防水防腐的檢測和設備的調試等，以確保工程質量達到預期目標。通過這些質量保證措施的實施，可以有效地控制和管理管廊土建工程的質量，確保其安全可靠的運行。

3 案例研究

3.1 選擇具體案例進行分析

本研究選擇了某城市地鐵線路的管廊土建工程作為案例進行分析。

3.2 描述案例背景和要求

該城市地鐵線路的管廊土建工程是為了滿足城市交通發展需求而進行的重要工程。在該工程中，需要滿足以下主要要求：首先，管廊結構必須具備良好的穩定性，能夠承受地下水壓力和外部荷載，并具備較高的抗震性能。其次，由于地鐵環境濕度較大，對管廊結構的防水和防腐要求較高，以確保其長期耐久性。同時，施工進度也是一個重要考慮因素，工程需要在規定的時間內完成，以便與其他地鐵工程的進度相銜接。以上要求的滿足將確保地鐵線路的安全運營和可靠性。

3.3 分析土建工程施工技術與方法的應用與效果

針對上述要求，工程采用了以下土建工程施工技術與方法：

基于地質條件和設計要求，采用了盾構法進行隧道的掘進，同時采用預制構件安裝法進行管廊結構的組裝和安裝。這些方法能夠保證工程的結構穩定性和施工進度。在管廊結構表面采用了特殊的防水涂料，并結合電氣防腐技術進行管廊結構的保護。這些技術的應用確保了地鐵線路的可靠運行和長期耐久性。

經過實際施工的驗證，這些土建工程施工技術與方法在該案例中取得了良好的效果。結構施工方法的應用保證了管廊的穩定性和施工進度的達到，而防水防腐技術則有效保護了管廊結構免受水侵和腐蝕的影響。

3.4 討論案例中遇到的問題和解決方案

在這個案例中，施工過程中也出現了一些問題。由于所在城市的地下土質具有多樣性，給施工帶來了挑戰。為了應對這個問題，我們采用了先進的地質勘探技術，對地質條件進行了詳細分析，并相應地調整了施工方案，以適應不同的地質條件。

考慮到地鐵線路建設的緊迫性，我們必須重視施工進度。為了應對這一問題，我們制定了合理的施工隊伍和資源安排，并加強了施工管理和監控，以確保施工進展順利。通過團隊的共同努力和有效的解決方案，我們成功應對了這些問題，從而確保了工程的順利進行。

3.5 總結案例研究結果

通過對某城市地鐵線路管廊土建工程的案例研究，我們可以得出如下結論：在選擇結構施工方法時，需要考慮其對工程穩定性和施工進度的影響。在本案例中，盾構法和預制構件安裝法的應用確保了管廊結構的穩定性和施工進度的順利進行。同時，防水防腐技術的應用對管廊結構的長期耐久性起到了關鍵作用。采用防水涂料和電氣防腐技術有效保護了管廊結構免受水侵和腐蝕的損害。然而，在實際施工過程中也面臨一些問題。其中，地質條件的復雜性給施工帶來了挑戰，需要采取額外措施以適應不同的地質條件。同時，施工進度的壓力要求團隊高效協作和精細管理，以確保工程按時完成。

團隊為了解決上述問題，采用了先進的地質勘探技術，對地質情況進行詳細分析，并相應地調整施工方案。此外，合理安排施工隊伍和資源，并加強施工管理和監控，有效應對了施工進度的壓力。

通過對本案例的研究可以得出以下結論：在地鐵線路管廊土建工程中，合理選擇和應用土建工程施工技術與方法，并結合有效的防水防腐措施，是確保工程質量和安全的關鍵。此外，在工程實施過程中，團隊需要靈活應對可能遇到的問題，并采取適當的解決方案來保證工程順利進行。通過以上措施的綜合應用，可以提高工程的質量和安全性，確保地鐵線路管廊土建工程的成功實施。

4 管廊施工管理中的挑戰與未來發展方向

管廊土建工程通常在地下進行，面對復雜的地質條件、地下水位起伏以及密集的地下設施。這些因素增加了施工的難度和風險，要求施工團隊具備更高的技術能力和管理水平。此外，管廊土建工程往往位于城市繁忙地區，施工進度緊張，需要確保工期的準確性和可靠性。同時，管廊結構的質量要求也非常高，必須嚴格控制每個施工節點，以確保結構穩定和耐久性。管廊施工涉及多個工種和單位的合作，安全管理和協調成為重要的挑戰。為了保證施工過程中的安全，必須制定全面的安全標準和操作規程，并對相關人員進行培訓和監督。

通過引入先進的施工技術和設備，如無人機、機器人等，可以提高施工效率和質量控制水平。同時，利用信息化技術和大數據分析，可以監控和管理施工過程，提高工程進度和質量的可控性。在設計和施工過程中注重環保和資源節約，采用綠色建筑材料和節能技術，以減少對環境的影響。此外，加強與國際社會的交流與合作，吸取其他國家和地區在管廊施工管理方面的經驗，共同推動行業的發展。

5 結語

綜上所述，土建工程施工技術與方法在管廊施工管理中具有重要作用。通過科學合理的施工方案和控制手段，可以有效地解決管廊施工過程中的各種挑戰和需求。土建工程施工技術和方法的應用可以提高施工效率、降低風險，并保證工程質量和安全。