管廊施工主要机械设备配置及使用

田永峰

摘要：城市道路地下综合管廊使城市地下空间得到了合理、有效的利用，是保障城市运行的重要基础设施和"生命线"。综合管廊的建设与发展解决了地上面积不足和市政管网错综复杂、维修困难的问题。中国第一条地下综合管廊始建于1958年的天安门地下广场下，长约2公里。目前为止，管廊施工技术已日渐趋于成熟，各项技术指标已完善。而道路地下管廊施工主要包含：测量放线、拉森钢板桩打拔及支护、深基坑开挖、基础垫层浇筑、管廊主體浇筑、管廊回填、管廊内部设备安装等各个工序，工序与工序之间需要紧密衔接，合理规划，非常考验施工单位的施工与管理水平，一旦管理不善，很有可能导致亏损。本文主要阐述了地下综合管廊明挖法施工时针对不同的环境选择合理的机械配置，可以为市政地下综合管廊施工的机械设备选用提供借鉴。

Abstract： The underground integrated corridor of urban roads makes the urban underground space be used reasonably and effectively， and it is an important infrastructure and "lifeline" to ensure the operation of the city. The construction and development of the integrated pipe corridor solved the problems of insufficient ground area， intricate municipal pipe network and difficult maintenance. The first underground integrated pipe corridor in China was built under the Tiananmen Square in 1958 and is about 2 kilometers long. So far， the construction technology of the pipe corridor has gradually matured， and various technical indicators have been perfected. The procedures of construction of road underground pipe corridor mainly includes： measurement of pay-off， Larsen steel sheet pile extraction and support， deep foundation pit excavation， foundation cushion casting， pipe corridor main pouring， pipe corridor backfill， pipe corridor internal equipment installation. There is a need for a close connection between processes and reasonable planning， which is a great test of the construction and management level of the construction unit. If the management is not good， it may cause losses. This article mainly expounds the selection of reasonable mechanical configuration for different environments when the underground comprehensive pipe corridor is excavated openly， which can provide a reference for the selection of mechanical equipment for the construction of municipal underground integrated pipe corridor.

关键词：地下综合管廊;明挖;配置;挖机;打拔机;土方运输车;打施;拔施

0  引言

城市地下综合管廊开挖分为明挖及暗挖两种方式。暗挖是指由于城市标志性建筑或其他市政建设、古迹设施无法拆除，到其地下进行地下作业，采用掘进等施工法，这里不做过多分析;明挖是指露天在相应保护措施情况下直接开挖土方，然后施工完成后回填。那如何选择明挖设备？如何配置？如何能降本增效？又可合理有效开挖？现以城市地下管廊深基坑开挖为例进行分析阐述。

1  管廊施工机械配置目标及类型

管廊施工机械配置原则：坚持在“以人为本，安全第一，预防为主，综合治理”的前提下，以先进适用的配套机械设备为支撑，以成熟、配套、先进、可靠的施工技术为指导;以建立质量、安全、工期、环保保证体系为载体，按照“一流工程，一流设备，一流管理”的要求，坚持“安全、优质、快速、有序”和“规范、科学、和谐、有为”为配置原则。

机械设备选型：土方运输车，220挖机、260挖机，300挖机，60挖机以及25米长臂挖机，450打拔机。

2  开挖主要设备使用流程及注意事项

2.1 开挖前后打拔机使用

打拔机主要用于拉森钢板桩打入及拔出，简称打施及拔施，该设备主要用于管廊施工施工前的防护工作（图1）。

打施：施工前待测量人员将边线画好后，拔机施打前，打拔机必须位于边线外侧，且必须保证打拔机作业区地面平整，防止打拔机打拔时侧翻，另除一个驾驶操作员外，现场还需要准备一名人员负责指挥打拔机及拉森钢板桩挂钩，然后拉森钢板桩通过平板车运输至打拔机处，将拉森钢板桩吊装起来，每10至20根为一组按照测量放线处插入开挖放线处，依次呈扇形排列，这就是“屏风式打入法”， 屏风式打入法可避免使拉森钢板桩变形、弯曲。然后由打拔机依次将钢板桩打至设计标高。

拔施：待所有主体工程施工完毕后，管廊回填结束，即可安排打拔机对拉森钢板桩进行拔施，拔施前，操作手必须仔细观察钢板桩打施顺序及钢板桩是否存在变形，然后在指挥人员指引下，操作员利用打拔机震动锤产生的强迫震动扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔出，如若直接转场，则直接装至平板车上转场，如果暂不转场，则归码整齐存放。拔桩时操作员应注意：对封闭式拉森钢板桩，拔樁起点应离开角桩5至10根以上，具体情况可根据地质确定拔桩起点，必要时也可采用跳拔方式拔桩。拔桩的顺序最好与打桩时相反。拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先将桩振下0.3至0.5米，再与振动锤交替振打、振拔。

2.2 挖机在管廊施工中的作用

挖机管廊施工中具有举足轻重作用，主要用于场地平整、富水/贫水开挖、道虹开挖、管廊回填。

场地平整：管廊开挖前需要整修便道，将场地平整至可施工程度，这里不做过多阐述，值得注意的是这项工序挖机的任务量比较轻，均是闲杂工作，挖机油耗较少，如220挖机每小时油耗在14升左右，但是挖机磨损率比较高，主要原因是地面道路比较坚硬，挖机来回走动频繁，挖机履带等相比磨损严重。

富水区开挖：开挖地面挖机平整后，2台挖机，6台土方运输车可满足一个工作面施工所需，因属于富水区，土质松软，可选择1台220及1台260挖机。开工后，打拔机将拉森钢板桩打至开挖作业面后，再进行开挖作业，待开挖至3米深后，260挖机下基坑开挖，将开挖出的土方甩至地面，由220挖机接力装车让运输车运走，开挖至5米深后，开挖停止，开始做第一道横向拉森钢板桩支撑，待完成后，260再行开挖，由220进行接力，60挖机下到基坑底层进行细致清底，清理的土方由260甩至地面，由220挖机装车运输走。直至可浇筑混凝土垫层为止。应当注意的是：一旦工作面清理完成，因属于富水区，应及时浇筑混凝土垫层，如果实在浇筑不了，应及时将清理挖机调出，防止被水淹造成挖机泡水（如图1），另外，需经常安排测量人员对拉森钢板桩进行观测，一旦变形，立即将挖机调出，防止坍塌被埋造成损失。

贫水区开挖：贫水区开挖与富水区开挖程序一样，不同之处在于工作面在开挖时可完全选用220挖机，且管廊基础清理完毕后，根据施工情况浇筑砼，不必将清底挖机调出，只需要挪动位置即可，贫水区管廊观测频次相对于富水区可少一些。

倒虹开挖：倒虹基坑开挖先期可采用220至300挖机开挖，待到中部时，因为坡度及宽度限制，220挖机在其内无法回转，必须采用长臂挖掘机开挖，基坑开挖至距基底15-30厘米应立即停止开挖，改用60挖机配合人工进行清底，防止超挖，进而浪费混凝土。

管廊回填：管廊回填一般用中粗砂回填，这是为了增加透水性。因目前国内市场人工费比较高，而且效率低，经反复测算，项目一般均选用挖机将中粗砂填至管廊两侧，由人工配合机械回填。这就要用到挖机，回填选用220挖机即可，回填速度不能过快，应慢慢将中粗砂倾倒至主体外侧缝隙间。特殊地段，拉森钢板桩外侧地面状况较差，土质较为松散时，挖机距钢板桩至少5-6米，然后选用长臂回填，选用长臂挖机回填缺点是速度较慢，因为其斗容量比较小，一般0.6-0.7方，优点则是比较安全，防止挖机因碾压导致临近钢板桩外侧下沉，致使拉森钢板桩向内侧倾斜，防止破坏主体结构。

2.3 土方运输车

因综合管廊主要修建在市区内，所有土方、中粗砂运输均需要汽车运输，建议项目在选用车辆时尽量一次性到位，直接选用7.2米具有合规手续的合规土方运输车，同时在建筑工地进出口位置设置一套简易洗车机，在当今大形势情况下，环保对施工企业的要求日益严格，上述举措可减少对环境的污染，同时也可避免因影响市容而导致的停工损失，另应注意：因管廊开挖不是连续作业，建议土方运输车可与市政公司签订运输协议，这样即减少了因工作不连续租赁和自有机械的租赁费及折旧费，又可减少管理费，比较经济合理。

3  注意事项

①所有施工设备应按其技术性能的要求正确使用，且选用设备时要选用技术状况良好的设备，对于缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备不得使用;②各种施工设备的操作人员，必须经过有关部门组织的专业安全技术操作规程培训，考试合格后，持有效证件上岗操作，且每天开机前必须对设备进行保养，减少设备故障率;③设备操作人员工作前，应对所使用的机械设备进行安全检查，严禁带病使用，严禁酒后操作，严禁操作设备时接打电话及听音乐;④设备操作人员只要离开机械设备，必须按规定将机械放置于安全位置，并将操作室锁好，或把电器设备的控制箱拉闸上锁;⑤施工现场的各类设备必须设专人全程监督指导设备施工，并且管廊开挖基坑边设专人防护，拉森钢板桩派人一定要定期观测，防止突然塌方;⑥开挖时应随时检查槽壁和边坡的状态，发现异常情况应立即停止施工，以防坍塌。如果开挖后的管廊存在涌砂涌水或者存在塌方危险，应先抽水或者采取加强支护等措施，严禁设备冒险下基坑作业。

4  结束语

总之，管廊施工设备使用配置在不断琢磨中前行，项目想要效益，要想真正管好机械设备，使项目机械设备管理上一个台阶，关键是要各级管理人员重视，把设备使用管理提高到与工程技术和质量管理同等重要的地位上来考虑问题，避免设备使用中的短期行为，杜绝施工乱用、随意用、只用不管设备现象发生，另外在设备管理制度的贯彻执行过程中应率先垂范，一视同仁，让管理制度真正地运行起来，常抓不懈，实现设备管理规范化、制度化，提高管理人员、操作人员的高度责任感，形成爱岗敬业、爱护设备、干好工作的良好氛围，真正从上到下重视、管理好企业的资产，才是企业生存、发展的根本所在。

参考文献：

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