管廊建设步入“智慧时代”

9月1日，全国城市地下综合管廊工程技术交流暨项目观摩会在内蒙古自治区包头市举行。离会议开始还有几分钟，记者来到会场，只找到了个后排座位。此时，服务员临时搬进不少座椅，供仍然挤在门口的参会者使用，会议如此“爆棚”是组织者始料未及的。这也从一个侧面说明了“管廊之热”。会上，由中建六局、中建城市建设发展有限公司(下称中建城建公司）研发并成功用于工程实践的矩形项管技术引起了与会者的高度关注。来自中国工程院、同济大学、日本地下空间研究所等机构的专家、学者以及全国第一、二批综合管廊试点城市的政府领导和建筑企业代表近500人参加了会议。

新技术生逢其时

记者在中建城建公司施工现场看到，在一个开挖的方形作业面内，顶管设备将矩形混凝土管稳步向前推进。这就是在包头市新都市区地下综合管廊工程中首次运用的矩形顶管技术。由于经三路管廊与城市主干道建设路交叉，该路段车流量大，如采用传统的方法施工，将带来交通拥堵等问题。“相对于传统施工技术，矩形顶管技术具有空间利用率高、振动低、噪音小、施工安全、对周围交通运行无影响等优点，具有良好的社会效益和经济效益。”包头市顶管工程为全国首例超长顶管技术在管廊中的运用，竣工后将使新都市区地下综合管廊成为统一整体，对包头市综合管廊建设产生深远的影响。据了解，经三路顶管工程已于8月29日顺利开工，目前顶进顺利，预计10月底完成全部的管节顶进施工作业。

顶管施工是暗挖施工技术，是在不开挖或只开挖少量作业坑的条件下，在障碍物或建筑物下利用岩土钻掘技术进行铺设、修复和更换管道的一种施工方法，适用于在不允许或不能开挖的情况下进行煤气、电力、燃气、排水等管道的铺设。

中国工程院院士钱七虎认为，这项技术比较先进，目前虽然施工成本较高，但考虑环境效益和社会效益，还具有很大的推广价值。同济大学教授束昱认为，这一施工工艺是一项创新，有助于提升地下管廊建设的整体效益，也避免了重复施工。日本的施工管理与技术一直走在世界前列，来自日本地下空间研究所的专家也感慨地说，这种技术即使在日本也是具有探索性和挑战性的。

目前，我国十分重视地下综合管廊的建设。行业专家曾表示，中国正处在城镇化快速发展时期，但地下管廊建设严重滞后。加快这方面的建设，很有必要。

不少省市把管廊建设纳入政府工作报告之中，建设地下综合管廊已经不是要不要建的问题，而是怎么建设、如何推进的问题。在城市新区建设管廊的同时，政府正在将着力点指向老城区。这里通常的情形是“蜘蛛网密布”人烟、建筑稠密，正是矩形项管技术的用武之地，这项新技术可谓生逢其时。

中建股份公司总工程师毛志兵告诉记者，中国建筑在管廊业务领域中，承建了一大批科技含量高、技术难度大、社会影响广的综合管廊工程，承担管廊设计25项，累计规模达约190公里；承担管廊施工17项，累计规模约300公里。在全国首批管廊十个试点城市中，中国建筑占据5席，包括包头新都市区综合管廊、六盘水综合管廊等。

作为中国建筑的骨干企业，中建六局自引滦入津工程以来，在城市地下空间工程施工中积累了丰富的施工经验，基本涵盖了目前管廊施工的各项前沿技术，包头市综合管廊工程所采用的矩形顶管法更为全国首例。中建城建公司董事长尉家鑫向记者介绍，矩形顶管施工多集中在南方等黏土地质的城市，施工工艺简单。包头市地质多为砂砾层和粉砂层，顶管施工难度明显加大，是一次不小的挑战。

智能化成为管廊建设的发展趋势

继盾构施工之后，顶管施工发展成为一种新的地下施工方法。它无需开挖面层，就能穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线。顶管施工是借助主顶油缸及管道间中继间等推力，把工具管或掘进机从工作井穿过土层推到接收井。与此同时，把紧随工具管或掘进机之后的管道埋设在两井之间，实现非开挖铺设地下管道。

随着我国城镇化进程的不断推进，顶管施工技术在城市管廊建设中将扮演着越来越重要的角色。在顶管施工的配套设备上，传统设备已无法满足当前的要求，顶管施工技术的信息化、智能化、现代化迫在眉睫。

建筑信息模型（简称BIM）以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。目前，该技术已广泛应用于房屋市政工程施工领域，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性5大特点。应用BIM技术可以进行设计优化、施工模拟，以动画形式辅助技术交底，有利于指导及规范化施工，节约项目成本，缩短施工工期，是提高施工质量、优化施工方案的重要手段。

在传统顶管作业中，施工员需在管道内手动操控顶管机头进行推进作业，在超长距离顶进情况下，人员往返机头的方向控制区与井内的推进系统需要耗费较长时间。同时，机头内施工环境噪音大，内外信息沟通不畅，容易导致工序跟进不及时。特别是大管径顶管施工难度更大、技术要求更加严格。引入BIM技术对顶管施工进行管理，有效地减少了施工过程中的管控失误，节约了项目成本。施工员在操控室内通过远程操控就能控制机头顶进作业。通过信息模型的建立对顶管施工场地及顶管工作井、接收井尺寸进行优化。顶进系统预先设置好了工序，避免了人工误操作，大大提高了施工效率。

可以预见，绿色化、智能化、工业化将成为未来管廊建设的发展趋势。在顶管施工中，信息技术的广泛应用也将引领城市管廊建设步入“智慧时代”。