管廊施工管理中的土建工程施工技术与方法

钟华彬

中铁贵州工程有限公司 贵州 贵阳 550003

随着城市化进程的不断推进，城市地下空间的利用日益重要。而管道网络的建设与维护对城市正常运行至关重要。管廊施工作为一种有效的解决方案，被广泛应用于现代城市的基础设施建设中。在管廊施工管理中，土建工程施工技术与方法起着关键性的作用，它们直接影响着施工质量、进度和安全等方面。因此，深入了解土建工程施工技术与方法在管廊施工中的应用具有重要意义。

1 管廊施工管理概述

1.1 管廊施工管理的定义与重要性

管廊施工管理是指在管廊工程施工过程中，对各个环节进行有效组织、协调和监控，以确保施工进度和质量达到预期目标的管理措施和方法。管廊作为一种重要的城市基础设施，承担着输送和保护各类管线的功能，其施工管理直接关系到城市的运行和建设发展。因此，管廊施工管理具有重要性，能够提高施工效率，降低施工风险，保证工程质量，推动城市建设的可持续发展[1]。

1.2 管廊施工管理的挑战和需求

管廊施工管理面临诸多挑战和需求。首先，管廊施工通常需要穿越复杂地质条件和城市交通网络，施工难度较大，需要科学合理的规划和施工方案。其次，管廊工程涉及多个专业领域的协同施工，需要统一的管理体系和工作流程来保证各个专业之间的协调配合。此外，管廊施工期间需要进行监测和检查，及时发现和解决问题，确保工程质量和安全。因此，管廊施工管理需要具备科学的管理理念、优秀的管理团队以及先进的技术手段[2]。

1.3 土建工程施工技术与方法在管廊施工管理中的角色

土建工程施工技术与方法在管廊施工管理中起着重要的作用。首先，土建工程施工技术和方法可以提供合理的施工方案，针对不同地质条件和工程要求进行施工设计和施工工艺的选择，保证施工的顺利进行。其次，土建工程施工技术和方法可以提供有效的施工控制手段，如施工进度控制、质量控制、成本控制等，帮助管理团队实现项目目标。此外，土建工程施工技术和方法还可以为管廊施工管理提供经验和教训，为以后类似工程提供参考和借鉴[3]。

2 管廊土建工程施工技术与方法的分类与分析

2.1 基坑开挖技术

基坑开挖是管廊土建工程施工中的重要环节，其目的是为了创造出适合进行地下管道敷设和施工的空间。基坑开挖技术主要包括以下几种分类和分析：

2.1.1 挖方法

挖方法是基坑开挖的常用方法之一，主要适用于较大规模的基坑。该方法通过机械设备（如挖掘机、推土机等）进行土方开挖和运输，以快速高效地完成基坑的开挖。在挖方法中，关键是对土质的分析和选择合适的土方处理方式，如挖出的土方可作为填方料或清运出场。

2.1.2 抛土法

抛土法是一种常见的基坑开挖技术，特别适用于狭窄空间或有限工地条件下的基坑开挖。该方法通过使用抛物线抛土机或压力机器将土方抛离基坑，并直接运输到适当的位置或装车运走。抛土法具有作业灵活、速度快、对周边建筑物影响小的优点，但需要确保抛离的土方不会对周边环境造成污染或安全隐患。

2.1.3 钻爆法

钻爆法是基坑开挖的一种常见方法，在遇到坚硬地质层或需进行岩石开挖时常被采用。该方法使用钻机进行钻孔，并通过注入炸药进行爆破，从而实现土方的开挖和破碎。在使用钻爆法时，施工管理人员需要确保施工过程中的安全控制措施得到严格执行，以防止爆炸事故的发生。

2.1.4 土壤冻结法

土壤冻结法适用于遇到水土层或液态土壤较为困难的基坑开挖。该方法通过在基坑周围铺设冷却管道，通过冷却介质使土壤温度降低，使其冻结成固体状态，然后进行开挖。土壤冻结法对土壤稳定性和施工环境要求较高，但可以有效地控制水位和土壤变形，提供良好的开挖条件。

2.2 地基处理技术

地基处理是管廊土建工程中一个重要的环节，旨在改善或加固地基的承载能力和稳定性，以满足管道敷设和管廊施工的需求。

2.2.1 增加地基承载力的处理技术

地基处理技术的目的是增强地基的承载能力，以应对管廊施工和使用过程中所带来的荷载。使用振动器、碾压机等机械设备施加压力和振动作用于土层，从而提高土层的密实度和承载能力。通过注入水泥浆或其他材料到土层中，形成柱状或墩状的加固体，进一步增加土层的密实度和承载能力。另外，通过添加石灰或其他化学物质到土层中，引发化学反应并产生胶结效果，提升土层的强度和稳定性。这些地基处理技术的应用可以有效地改善土层的工程性能，确保管廊工程的安全和可靠性。

2.2.2 土壤改良的处理技术

一种常见的方法是利用钻机或挖掘机，在较深处进行土体加固。这包括注入水泥浆或灌浆材料等，从而改善土壤的强度和稳定性。另一种方法是通过移除较差的土壤，使用优质土壤或其他填料代替，以提高地基的承载能力和稳定性。此外，在地下挖掘竖井或孔洞，并在其中灌注水泥浆或其他材料形成立柱状支撑，也可以增加土壤的强度和稳定性。这些地基处理技术的应用可以有效地改善土壤的工程性能，确保地基在管廊施工和使用过程中的稳定和可靠性。

2.2.3 地基防水和隔离的处理技术

一种常见的方法是设置防水屏障，如挡墙、挡水板、防渗墙等，以防止地下水流入管廊并影响施工和使用。此外，通过设置排水管道和排水井等设施，可以快速排除地下水，减少对地基和土壤的不良影响。还可以在地下进行隔离带的挖掘，并在其周围填充防渗材料，以防止地下水和土壤对管廊造成侵蚀或损害。这些地基处理技术的应用可以有效地解决地下水问题，确保管廊的防水和隔离性能，从而保证施工和使用的安全性和可靠性。

2.3 结构施工方法

2.3.1 预制构件安装法

预制构件安装法是一种常见的结构施工方法，适用于管廊主体结构的组装和安装。该方法将预先制作好的构件（如墙板、梁柱等）运输到现场，通过吊装、定位和连接等方式进行安装。预制构件安装法具有施工周期短、质量可控、效率高的优点，可以减少现场施工工期和对周边环境的影响。

2.3.2 现浇施工法

现浇施工法是另一种常用的结构施工方法，适用于混凝土结构的施工。该方法通过在现场搭建模板，将混凝土进行浇筑、振捣和养护等工序，实现管廊结构的形成。现浇施工法要求施工过程中严格控制混凝土的配合比和施工质量，以确保结构的强度和耐久性。

2.3.3 隧道掘进法

隧道掘进法是一种用于地下管廊施工的特殊结构施工方法。该方法通过盾构机、顶管机或钻爆等设备进行地下隧道的开挖和推进，然后在隧道内进行管道敷设和结构加固。隧道掘进法适用于长距离、曲线或复杂地质条件下的管廊施工，具有施工速度快、对环境影响小的优点。

2.3.4 钢结构施工法

钢结构施工法适用于需要较大跨度或高强度结构的管廊工程。该方法通过预制或现场焊接钢构件，进行钢结构的组装和安装。钢结构施工法具有重量轻、强度高、施工周期短的优点，可以减少结构的自重和对地基的荷载。

2.4 防水与防腐技术

2.4.1 防水技术

为了防止地下水的渗透和水分进入管廊，可以在管廊外墙或地板中设置防渗隔离层，如防渗膜、防水涂料等。这些防渗隔离层可以有效地阻止地下水的渗透，并保持管廊的干燥环境。此外，安装排水设施也是很重要的一步，比如排水沟、雨水收集系统等，可以将管廊周围的积水快速排出，减少对管廊结构的水压力和腐蚀作用。另外，通过设置降水井、提升泵等设备来控制地下水位，可以有效地防止地下水对管廊的渗透和水压力的影响。这些措施的应用可以确保管廊的防水性能，保护管廊结构免受水分侵蚀和损害。

2.4.2 防腐技术

为了减少管廊的腐蚀作用，可以在管廊表面涂覆特殊的防腐涂料或涂层，形成一层保护膜，以阻碍化学物质和湿气的侵入。另一种方法是采用电流原理进行防腐处理，例如阴极保护或阴极保护电位控制，通过形成电化学保护层来减缓金属结构的腐蚀速度。根据具体工程要求，也可以选择耐腐蚀材料，如不锈钢、玻璃钢等，以提高管廊结构的耐腐蚀性能。这些防腐措施的应用可以有效地保护管廊免受腐蚀，并延长其使用寿命。

2.5 施工监控与质量保证

2.5.1 施工监控

施工监控的目标是确保施工质量和安全，主要通过对施工过程中各项工作进行监测、检测和控制来实现。其中，安装监测仪器如位移计、应变计、测水仪等，可以实时监测管廊结构的变形、应力、渗漏等情况。同时，建立严格的施工程序和质量管理体系，层层把关和进行质量检查，以及时发现和纠正施工中存在的问题。此外，制定施工安全方案，明确施工过程中的安全标准和操作规程，并加强安全培训和监督，以确保施工人员具备良好的安全意识和操作技能。通过这些措施的应用，可以有效地控制施工质量和安全风险，保障管廊项目的顺利进行和可靠运行。

2.5.2 质量保证

为了确保管廊土建工程的质量符合设计要求和相关规范，需要采取一系列的控制措施。首先，进行材料的抽样检测、实验室试验和现场检查，以确保材料的质量和性能符合要求。其次，按照设计要求和施工方案，严格控制施工过程中的各项工艺参数和施工工序，以确保施工质量的稳定和一致性。最后，对完成的管廊土建工程进行全面的质量验收，包括结构的强度测试、防水防腐的检测和设备的调试等，以确保工程质量达到预期目标。通过这些质量保证措施的实施，可以有效地控制和管理管廊土建工程的质量，确保其安全可靠的运行。

3 案例研究

3.1 选择具体案例进行分析

本研究选择了某城市地铁线路的管廊土建工程作为案例进行分析。

3.2 描述案例背景和要求

该城市地铁线路的管廊土建工程是为了满足城市交通发展需求而进行的重要工程。在该工程中，需要满足以下主要要求：首先，管廊结构必须具备良好的稳定性，能够承受地下水压力和外部荷载，并具备较高的抗震性能。其次，由于地铁环境湿度较大，对管廊结构的防水和防腐要求较高，以确保其长期耐久性。同时，施工进度也是一个重要考虑因素，工程需要在规定的时间内完成，以便与其他地铁工程的进度相衔接。以上要求的满足将确保地铁线路的安全运营和可靠性。

3.3 分析土建工程施工技术与方法的应用与效果

针对上述要求，工程采用了以下土建工程施工技术与方法：

基于地质条件和设计要求，采用了盾构法进行隧道的掘进，同时采用预制构件安装法进行管廊结构的组装和安装。这些方法能够保证工程的结构稳定性和施工进度。在管廊结构表面采用了特殊的防水涂料，并结合电气防腐技术进行管廊结构的保护。这些技术的应用确保了地铁线路的可靠运行和长期耐久性。

经过实际施工的验证，这些土建工程施工技术与方法在该案例中取得了良好的效果。结构施工方法的应用保证了管廊的稳定性和施工进度的达到，而防水防腐技术则有效保护了管廊结构免受水侵和腐蚀的影响。

3.4 讨论案例中遇到的问题和解决方案

在这个案例中，施工过程中也出现了一些问题。由于所在城市的地下土质具有多样性，给施工带来了挑战。为了应对这个问题，我们采用了先进的地质勘探技术，对地质条件进行了详细分析，并相应地调整了施工方案，以适应不同的地质条件。

考虑到地铁线路建设的紧迫性，我们必须重视施工进度。为了应对这一问题，我们制定了合理的施工队伍和资源安排，并加强了施工管理和监控，以确保施工进展顺利。通过团队的共同努力和有效的解决方案，我们成功应对了这些问题，从而确保了工程的顺利进行。

3.5 总结案例研究结果

通过对某城市地铁线路管廊土建工程的案例研究，我们可以得出如下结论：在选择结构施工方法时，需要考虑其对工程稳定性和施工进度的影响。在本案例中，盾构法和预制构件安装法的应用确保了管廊结构的稳定性和施工进度的顺利进行。同时，防水防腐技术的应用对管廊结构的长期耐久性起到了关键作用。采用防水涂料和电气防腐技术有效保护了管廊结构免受水侵和腐蚀的损害。然而，在实际施工过程中也面临一些问题。其中，地质条件的复杂性给施工带来了挑战，需要采取额外措施以适应不同的地质条件。同时，施工进度的压力要求团队高效协作和精细管理，以确保工程按时完成。

团队为了解决上述问题，采用了先进的地质勘探技术，对地质情况进行详细分析，并相应地调整施工方案。此外，合理安排施工队伍和资源，并加强施工管理和监控，有效应对了施工进度的压力。

通过对本案例的研究可以得出以下结论：在地铁线路管廊土建工程中，合理选择和应用土建工程施工技术与方法，并结合有效的防水防腐措施，是确保工程质量和安全的关键。此外，在工程实施过程中，团队需要灵活应对可能遇到的问题，并采取适当的解决方案来保证工程顺利进行。通过以上措施的综合应用，可以提高工程的质量和安全性，确保地铁线路管廊土建工程的成功实施。

4 管廊施工管理中的挑战与未来发展方向

管廊土建工程通常在地下进行，面对复杂的地质条件、地下水位起伏以及密集的地下设施。这些因素增加了施工的难度和风险，要求施工团队具备更高的技术能力和管理水平。此外，管廊土建工程往往位于城市繁忙地区，施工进度紧张，需要确保工期的准确性和可靠性。同时，管廊结构的质量要求也非常高，必须严格控制每个施工节点，以确保结构稳定和耐久性。管廊施工涉及多个工种和单位的合作，安全管理和协调成为重要的挑战。为了保证施工过程中的安全，必须制定全面的安全标准和操作规程，并对相关人员进行培训和监督。

通过引入先进的施工技术和设备，如无人机、机器人等，可以提高施工效率和质量控制水平。同时，利用信息化技术和大数据分析，可以监控和管理施工过程，提高工程进度和质量的可控性。在设计和施工过程中注重环保和资源节约，采用绿色建筑材料和节能技术，以减少对环境的影响。此外，加强与国际社会的交流与合作，吸取其他国家和地区在管廊施工管理方面的经验，共同推动行业的发展。

5 结语

综上所述，土建工程施工技术与方法在管廊施工管理中具有重要作用。通过科学合理的施工方案和控制手段，可以有效地解决管廊施工过程中的各种挑战和需求。土建工程施工技术和方法的应用可以提高施工效率、降低风险，并保证工程质量和安全。