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市政管线随路同步建设模式现况分析

2020-03-08佟慧超

工程技术研究 2020年9期
关键词:市政施工单位管线

吕 滨,佟慧超

(顺义公路分局,北京 101300)

由于各种原因,绝大部分市政管线均不能做到与道路工程同步施工,通常是等道路施工完毕后,再进行道路开挖管线作业,该工程模式不但严重浪费人力及物力,还会影响道路的质量。为了避免此类事情的发生,杜绝工程浪费,保证道路工程的质量,提高道路使用寿命,两者的工程建设模式逐渐转变为同期施工建设。这样一来,道路工程与市政管线工程二者不可避免地会发生施工交叉作业等现象,其施工交叉作业及后期运行期间存在的诸多问题也日益突出。如何解决二者在施工过程中以及后期运行时在道路工程安全、质量、进度等方面问题是当务之急。文章以此为调研素材,结合北京市顺义地区经济发展形势及工程建设模式进行深入分析,找出问题,并提出有效的应对措施,减少地下管线施工及使用期间对道路工程的质量影响,延长公路使用寿命。

1 道路工程与市政管线工程的特点

1.1 道路

道路是连接城市、乡村等区域的重要载体,其主要供汽车行驶,是具备一定技术条件和设施的结构物。道路能够在要求的时间、规定的地点迅速地集散、运送物资,且交通设施限制较少,服务对象可直达到工厂、企业、村镇以及个人住宅。一般而言,按道路使用特点可将其分为公路、城市道路、乡村道路、厂矿道路、林业道路、考试道路、竞赛道路、汽车试验道路、车间通道以及学校道路等类型。文中所指道路以公路为主。

1.2 市政管线工程

(1)市政管线种类。市政管线种类繁多,一般根据管线的性能和用途可分为给水管道、排水管道、电力线路、通信线路、热力管道、可燃气体管道(煤气等)、液体燃料管道等;如果按照工程管线输送方式来分,可分为压力管线和重力自留管线。给水、煤气管道为压力管道,排水管道为重力自流管道。

(2)市政管线特点。①市政管线种类繁多,管线来自不同的公司,例如给水管道,来自自来水公司;电力管道,源自国家电网;热力管道,来自热力公司;燃气管道,源于燃气公司。②管线更新速度快。随着经济的迅速发展,在各类新城、新区的不断建设中,道路管线需要预先敷设;另外旧城区管道老化、扩容,需维修、维护。

(3)市政管线建设投资多元化,运行方式多样化。①单位隶属:央属、部队、公安、市属、区属企事业单位及社会单位等;②企业性质:国有独资、股份公司、上市公司、民营企业等;③管线投资方式:政府基建投资、企业自筹投资、用户投资等;④经营模式:纯公共属性、完全市场化、基本市场化等。

2 道路与城市管线的关系

随着城市建设的飞速发展和人民生活水平的不断提高,基础设施水平也相应地不断提高,市政管线也变得日益复杂,管线的种类日益增多,管道的建设时间也不尽相同,使得道路二次开挖现象非常严重,不但影响人们的日常生活,更造成了人力、物力的浪费,同时也给管线综合设计带来很大的困难。

北京市道路工程和市政管线分属不同的部门管理,在道路与市政管线同步施工中如果无法做到统筹安排,势必会造成道路工程工期拖延、质量隐患以及后续道路维修养护方面的问题。鉴于此,必须加强两者同步施工的协调配合,确保工程质量,节约道路及市政管线的后期养护费用。市政管线大多位于道路工程路床处理深度以下,新建市政管线的施工方式主要有两种——明挖和顶管。明挖在影响城市面貌和市民生活的同时,也造成了资源的大量浪费,顶管技术因为成本较高,难以大规模使用。为避免不同管线单位新建管线对公路进行反复开挖,杜绝“拉链马路”现象的出现,政府相关部门会组织各管线单位在公路部门进行道路大修工程或新改建工程过程中统一进行市政管线施工。

3 道路工程与市政管线工程同步施工中产生的问题

在市政管线建设中,为减少日后对道路的反复开挖,较好的做法是在道路主体施工时同步埋设各类市政管线,即道路主体工程和各类市政管线同步施工。但是,由于投资渠道不同、行业垄断等原因,使各类市政管线建设从投资、设计到施工都不能够完全与道路工程同步进行,并且存在着各行业设计标准与施工技术管理水平参差不齐的问题,造成道路主体施工单位和各类市政管线施工单位之间时常发生矛盾,严重影响了道路整体质量,甚至道路修建不久就出现路面沉陷、龟裂、井周跳车等质量问题,城市建设形象受到极大损害。通过对近年来北京市顺义区新建、改建及扩建道路工程的调查、走访,道路主体工程施工时同步施工各类市政管线的问题主要表现在以下几个方面。

3.1 市政管线日常管理的问题突出

要克服道路工程与市政管线工程同步施工中产生的困难,认识和解决市政管线日常管理的问题尤为重要。当下,北京市市政管线管理中存在主要问题有以下几种。

(1)管线信息和档案资料缺失。例如2003年的李天路改建工程中,市政管线包括排水、电力、燃气、给水等。管线产权单位无档案资料可查,无法明确管线位置、埋深等,只能动用技术手段现场勘测管线位置,给道路施工造成极大不便。2009年开工的顺白路改建工程中,由于排水管线产权隶属不同部门,且后期档案资料缺失,无法明确产权单位,导致后期排水管线的维护工作无人进行,几乎处于失养状态。

(2)管线相互交叉形成安全风险。例如2017年的李天路大修工程中,燃气管线试图借道路大修的机会采用明挖的方式横穿李天路,燃气管线计划在现况排水管线下方1m处进行横穿,在桌面推演过程中发现明挖开槽放坡过程中开挖宽度已超过排水管线一节管管节长度,且需把排水管线下方挖空,极易造成排水管坍塌事故,故该横穿未实施。

(3)管线事故仍时有发生。例如2012年的顺安路改扩建工程中,道路工程与电力隧道交叉施工,电力隧道采用暗挖的施工方式,暗挖过程中导致道路结构层塌陷,面积约10m2,后期采用雷达检测及混凝土注浆的方式进行修复。

(4)管线与道路管理缺乏统筹,路面反复开挖。例如2017年的李天路大修中,电力管线随大修进行了铺设,但污水、雨水管线的前期工作滞后,次年水务部门只能重新申请破路明挖施工。

(5)市政管线建设和运行管理政府部门职责不清晰。以顺义区为例,道路工程开工建设前一般由北京市交通委员会路政局与顺义区政府签订共建协议,明确工程建设的责任划分、投资组成以及完工后的各方管养范围。通常协议规定道路范围内排水管线由道路施工单位同时实施,道路范围外排水管线及其他市政管线由区政府实施,完工后排水管线的管养全部由区政府负责。但排水管线完工后并无牵头部门组织该管线的产权及管养责任的移交,例如天北路改建工程、顺白路改建工程、顺安路改扩建工程、顺平辅线俸伯桥改建工程都涉及排水管线完工后无运行管理部门接管的问题。

(6)市政管线建设和运行管理缺乏有效衔接。以顺义区为例,道路工程开工前的共建协议只明确了工程建设过程中的责任划分,对建成后的管养责任实际并无具体说明,未明确具体管养单位以及管线移交工作的牵头单位。因排水管线为非营利性管线,后期管养需不断投入人力、物力,管养责任重大,这个“烫手的山芋”无单位愿意接管,管线几乎处于失养状态。

(7)市政管线相关设计施工规范无法满足当前管理需要。以火沙路提级改造工程为例,道路工程和市政管线工程的建设单位分别为北京市交通委员会路政局顺义公路分局和顺义区市政重点办。由于投资主体不同,导致工程的设计、施工、监理均为两套人马。排水管线最初设计形式为混凝土管涵和双孔现浇混凝土方涵,管顶高程位于道路结构层范围内,方涵顶板及侧墙采用现浇方式,但顶板为预制盖板。该方案对道路工程质量有较大负面影响,管顶侵入道路结构层会造成施工过程中结构层厚度不够,道路承载力下降,且管线两侧区域在结构层施工时不易压实,易发生路面沉陷的病害。方涵使用预制盖板而不是整体现浇会导致顶板与侧墙无法形成整体受力,在路面荷载的反复作用下导致道路结构层发生破损,产生路面病害。部分弱电检查井井室还在采用老式的红砖砌筑上覆盖板的方式,且其规范要求井脖不能过长,这就导致弱电井室设计时井室顶面高程往往在道路结构层内,经过长时间路面荷载作用,盖板出现位移,红砖出现酥软现象,导致该检查井周边出现沉陷。此次火沙路提级改造工程中市政管线均涉及上述问题,在顺义公路分局的坚持下,管线设计单位调整设计将管顶下移退出道路结构层,使用整体现浇混凝土方涵,弱电检查井改为整体预制方式。

3.2 同步施工管理上的局限性

(1)工程设计前期缺乏沟通配合。由于工程建设单位不同,前期设计单位也不尽相同。在工程设计阶段缺乏必要的沟通交流,各自为政,导致工程的施工范围、平面位置、道路与管道的高差关系等均受到不同程度的影响。管线设计单位不了解道路设计相关规范,不考虑管线对道路质量的影响及对以后道路养护施工的影响,尤其是通信、给水这类以企业投资为主体的管线,过多考虑管线施工成本,井室结构能薄则薄,埋深能浅则浅,导致管线位于道路结构层内,极端情况如李天路樱花园小区至机场辅路段在大修过程中发现给水管线的阀门井盖板位于道路面层油内。此类问题严重影响道路的工程质量及工期。

(2)道路主体工程进度无法按计划实施。道路工程的立项等前期工作及后续招投标工作相对较为简单。市政管线工程因涉及管线种类较多,建设单位前期立项招投标手续比较烦琐,故此道路工程无法控制各类市政管线前期工作的推进速度,这样造成道路主体施工进度往往无法按计划正常实施。例如2017年的火沙路提级改造工程,于2017年底完成招标工作确定了施工监理单位,计划2018年3月进场施工,受市政管线工程立项推进滞后、招标工作缓慢及交通导改手续办理延期等影响,实际开工时间为2018年8月。顺平辅线提级改造工程更甚,道路工程完成招标工作后,等待管线工程一年之久才能进场施工。

(3)多家单位同步施工造成管理混乱。道路工程与市政管线工程同步施工,在本就不宽敞的道路断面内多方作业,需要各家相互配合、相互理解,但各家隶属不同建设单位,为确保自己的利益不受损害往往出现摩擦,从而给管理部门对工程的管控带来诸多麻烦。当多家单位同时进行工作时,常常各队伍对本身的工作区域区分不清,造成作业衔接前后混乱。简单地说,随着参与施工的单位数量减小,项目全局的规划和进度计划就会变得明朗,管理工作也就会变得简单很多。

3.3 同步施工技术上的局限性

(1)各类管线设计施工规范和道路设计施工规范冲突。由于各专业设计的规范侧重点不同,导致道路整体质量无法保证。例如电力检查井井筒高度要求是一定的,但是道路主体结构厚度有可能超过井筒的高度,所以实际施工中有可能产生井室结构在道路结构内的情况;雨水管道在完工后不强制进行闭水试验,导致雨水管道在使用过程中容易发生漏水现象,大量漏水就可能导致路面以下被涮空,路面大面积塌陷,最终危及过往车辆及行人的生命财产损失。

(2)道路土方运输及存储费用增大。根据近年来环境保护的严峻形势,顺义区道路主体施工着重于环境保护的理念,对工程旧路材料采取100%回收利用,极大减轻了工程施工对环境的影响。在没有市政管线施工的情况下,基层旧料及沥青路面旧料均能及时回收利用,占用场地时间短,施工速度快。但市政管线同步进行后,道路施工单位需铣刨旧路材料,运输至适当场地堆放,待市政管线单位施工完毕后,才能逐步进场施工。期间的场地租用、材料运输、环保苫盖等费用在无形中增加了,提高了施工单位直接成本。

(3)道路工程施工可能会对已完成的地下管线造成损坏。道路工程施工过程中重型压实机械作业可能会对埋深较浅的市政管线造成影响,甚至对没有保护措施的管线造成损坏。

3.4 施工单位的工程整体性意识薄弱

(1)市政管线施工单位质量意识单薄。由于地下管线属于隐蔽工程,管线埋深可达数米,质量问题不易被发现,后期管线出现质量问题往往首先反映在路面上,造成道路运行期间局部塌陷、裂缝等质量隐患,损坏道路整体质量,且后续维修责任不清,社会影响较大。

(2)市政管线工程缺乏严谨性意识。各类地下管线在施工时管线总体长度不变,但各类检查井的位置可以随意调整,导致道路的工程衔接出现过大偏差。例如在排水检查井位置,有的管道需要切管处理,但是为了节省人力及时间,施工中往往通过改变检查井位置来达到不切管的目的。

(3)道路主体施工单位的社会责任风险增大。由于管线施工质量造成的道路问题,如道路裂缝、沉陷、甚至路面塌陷,后期事故原因调查取证困难,道路主体施工单位往往成为调查部门和舆论的众矢之的;甚至各类市政管线检查井的下沉及井盖的异响造成的行车不舒适,道路主管部门也是被投诉的第一责任人。

4 市政管线与道路同步施工问题的对策及建议

4.1 对施工单位的要求

(1)严把管线施工单位资质关。管线建设单位应选择有一定施工资质的施工队伍,资质低或无资质的施工单位不能进行施工作业,并且道路主体施工单位可拒绝低等级资质或无资质的施工队伍进驻施工现场。

(2)适当弥补道路施工单位的额外损失。管线建设部门应采取有效的费用弥补措施,以弥补由于管线施工、工序顺序等问题造成的道路主体单位误工、机械待班及材料二次倒运等实际损失。

(3)由道路施工单位牵头管理双方开槽土方。道路施工单位对市政管线工程及道路工程开槽土方进行集中管理,统一储存、调运、使用,从而避免市政管线工程土方回填施工质量不达标造成更多的经济损失,同时避免市政管线施工单位为了经济利益自行处理开槽土,导致道路工程开始进行回填时无土可用的情况发生。

4.2 管理单位加强统一协调管理

(1)加强各建设项目的组织协调。前期对各管线单位的施工图纸进行统一核查,对影响道路施工质量的管线设计提前进行控制,对其设计提出相应的改进意见,以免在后期施工中发生不可挽回的质量问题。

(2)统一监理并充分发挥监理单位作用。对道路工程及随路同步建设的市政管线工程进行统一监理以方便管理。监理单位在施工期间要对各施工单位进行严格的监管,并在施工过程中对工程进度及施工质量及时进行调整,将现场协调工作发挥到最佳。

(3)各市政管线单位应与道路建设单位签订质量保证责任书,保证管线工程的工期、质量、文明施工满足道路建设单位要求,并明确质保时间,以便后期道路因管线质量问题产生病害追责使用。

(4)市政管线单位应接受监理及道路主体单位监督管理。市政管线单位由各类管线单位各自安排专业施工队伍配合施工,但应统一接受现场监理及道路主体单位的监督检查,施工现场统一协调、统一指挥、服从管理,以使工程保质保量顺利完成。

(5)加强信息沟通完善工程质量。各参建主管部门应统一部署、统一协调。对各参建单位采取会议制度,不定期召开现场协调会,定期开展工程总体协调会。对施工中存在的施工工艺、工序交接、验收标准等统一部署规划。对会议所达成的共识详实地记录,形成文字资料以备后用。

(6)加快综合管廊的推广。综合管廊就是地下管线的综合走廊,将各类管线集于一体,统一设置专门的检查井,统一规划、统一设计、集中建设、统一管理。国务院自2013年以来先后印发了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》,部署开展城市地下综合管廊建设试点工作,其中北京早在1958年就首先开展了综合管廊项目。综合管廊受到如此推崇有以下原因:首先,减少各类市政管线维护费用,避免“拉链马路”现象发生。各类市政管线敷设、维护都可以直接在综合管廊内进行,大大减少了道路反复开挖的费用和管线的维护费用。其次,确保道路功能充分发挥。综合管廊的建设可以避免由于市政管线的施工导致的频繁挖掘路面对于社会交通的影响,确保道路畅通。最后,确保各类市政管线安全稳定。由于管线在综合管廊内被保护起来,不接触土壤和地下水,也没有道路施工机械的压实,同时管廊内设有检修空间,维护人员可以定期进行巡视检查,确保各类管线安全。所以,管理者无论从管线本身还是从道路的全寿命周期及社会成本考虑,综合管廊都是值得推荐的。

5 结束语

在与管线单位多年的配合后,顺义公路分局总结了适用于顺义区的施工模式:(1)不随道路工程施工的管线工程,由管线单位向顺义公路分局路政大队提出涉路施工申请,由路政大队进行行政审批,管线施工完成后由道路养护单位负责管线的回填压实及路面恢复工作。该做法的好处是保证路基压实效果,确保后期不发生路面沉陷等问题。(2)随道路工程施工的管线工程中,燃气管线、自来水管线等工期较道路工程工期短的管线工程,一般以道路施工单位为主,由道路施工单位向交通主管部门申报交通导改手续,道路施工单位在完成路面铣刨后管线单位进厂施工,由道路施工单位给管线单位制定关门回填工期,在规定的时间内完成管线施工并由道路施工单位进行回填压实,随后进行道路工程施工。该模式用于规模较小工期较短的管线工程,对道路工程进度影响小,质量可控。(3)随道路工程施工的管线工程中的排水管线、给水管线等工期较道路工程工期较长且规模较大的管线工程,一般以管线单位为主,由管线单位向交通主管部门申报交通导改手续,道路施工单位在完成路面铣刨后撤场,施工场地全部交给管线单位,期间的安全、环保及交通导行等工作由管线单位负责。在管线单位完成全部管线铺设后将施工场地交还给道路施工单位,此后的安全、环保工作由道路施工单位负责。道路施工单位负责回填压实工作,并继续完成道路工程。

市政管线工程与道路工程同步建设是一个复杂的结合模式,其使用功能惠及千家万户,涉及工程建设的方方面面。顺义公路分局通过过去的公路工程建设总结了一些经验,但伴随着北京地区经济建设的飞速发展,市政工程与道路工程的建设模式及使用功能逐渐相同,对于道路建设来说也是一次严峻考验。从工程前期阶段、施工阶段以及后期养护维修阶段等全过程均展现了全新的管理模式及施工方式。

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