市政公用工程中城市综合管廊施工技术优化与运营维护管理模式研究

一、引言

随着新型城镇化推进，城市对市政管线需求增长，传统“ 直埋式” 敷设方式问题多，城市综合管廊通过“ 统一规划、集中建设、集约管理” 整合管线，提升了基础设施集约化水平。但当前综合管廊建设面临施工技术适配性不足、地质条件适应性差、运营维护效率低等问题，制约其功能发挥。因此，探索施工技术优化路径与科学运营维护管理模式成为重要研究方向。

二、城市综合管廊施工技术的优化路径

（一）明挖法施工技术优化：聚焦高效与环保

明挖法工艺简单、成本低，常用于主干道管廊建设，优化重点是减少对交通与环境影响、提升效率。一是优化基坑支护体系，针对复杂地质采用复合支护方式，如软土地层增加锚索预应力控制变形；引入BIM 技术建模，提前优化参数。二是创新土方开挖工艺，采用“ 分层分段、对称开挖” ，结合不同挖掘机作业；临近既有建筑区域用“ 静态爆破 + 机械破碎” 替代传统爆破。三是推广绿色施工技术，设置喷淋系统降尘，用封闭式车辆运渣；利用降水回收系统实现水资源循环利用。

（二）暗挖法施工技术优化：强化安全与精准

暗挖法适用于核心区、管线密集区管廊施工，需优化开挖稳定性与结构成型质量。首先，优化开挖工法，大断面管廊用“ CRD 工法” 替代传统CD 工法，分步开挖并及时支护，控制围岩变形。其次，引入超前地质预报技术，提前探明地质与地下水情况，富水地层提前注浆加固。最后，优化二次衬砌施工，用液压模板台车浇筑，衬砌混凝土掺入聚丙烯纤维，提升抗裂性能，减少渗漏。

（三）盾构法施工技术优化：提升适配与效率

盾构法适用于长距离、高埋深的综合管廊施工，优化方向集中在盾构选型、掘进参数控制与管片拼装质量提升。一方面，精准匹配盾构机型，根据地质条件选择土压平衡盾构或泥水平衡盾构，例如在黏土地层选用土压平衡盾构，通过调整土舱压力平衡地层压力；在砂卵石地层选用泥水平衡盾构，利用泥浆护壁防止开挖面坍塌。同时对盾构刀具进行优化，针对硬岩地层采用滚刀与刮刀组合的刀具配置，提升切削效率。另一方面，优化掘进参数与管片拼装工艺，通过智能掘进系统实时监测土舱压力、推进速度、扭矩等参数，自动调整掘进参数，避免超挖或欠挖；管片拼装采用 “ 错缝拼装” 方式，拼装前对管片密封垫进行预压缩处理，拼装后及时注浆填充管片与围岩间隙，提升管廊的防水性能与结构稳定性。此外，推广盾构施工与管廊内部管线预制同步进行的 “ 并行施工” 模式，在盾构掘进的同时，在预制管片中提前敷设电缆支架、管道预留孔等，减少后期施工工序。

三、城市综合管廊运营维护管理模式的构建

（一）智能化监测体系：实现风险精准感知

依托物联网、大数据技术搭建智能化监测平台，实现对管廊环境、结构、管线状态的实时监控。其一，布设多维度监测传感器，在管廊内部安装温湿度、气体浓度（如甲烷、硫化氢）、水位等环境传感器，在管廊结构上安装应变计、位移传感器监测结构变形，在各类管线上安装压力、流量传感器监测运行参数，所有传感器数据通过 5G 网络实时传输至监控中 。其二，开发智能分析预警系统，利用大数据算法对监测数据进行分析，建立正常运行阈值范围，当数据超出阈值（如气体浓度超标、结构位移过大）时，系统自动发出声光预警，并推送预警信息至管理人员手机端；同时通过 AI 算法预判潜在风险，例如根据管道压力变化趋势预测泄漏风险，提前安排维护。其三，引入移动巡检技术，为巡检人员配备智能巡检终端（PDA），终端内置管廊电子地图与巡检任务清单，巡检人员可实时记录隐患情况、上传现场照片，实现巡检过程的数字化管控，避免漏检、错检。

（二）精细化维护模式：提升管理高效性

以 “ 预防为主、按需维护” 为原则，建立精细化的维护管理机制。首先，制定分类维护计划，根据管线类型（如给水、排水、电力、通信）的运行特性，制定差异化的维护周期与内容，例如电力管线每半年进行一次绝缘检测，给水管线每年进行一次管道内壁清洗，排水管线每季度进行一次清淤疏通；同时利用监测数据动态调整维护计划，例如当某段给水管线压力波动频繁时，缩短维护周期。其次，推广专业化维护团队建设，组建涵盖管线维修、设备维护、结构检测等领域的专业维护队伍，定期开展技能培训，提升维护人员的专业能力；同时引入第三方检测机构，每年对管廊结构安全性、管线运行状态进行全面检测，形成检测报告并制定整改方案。最后，建立维护成本管控机制，通过精细化核算每类维护作业的人工、材料、设备成本，优化资源配置，例如采用集中采购方式降低维护材料成本，利用智能化设备替代人工巡检降低人力成本。

（三）协同化应急处置机制：强化风险快速响应

针对管廊可能发生的火灾、管线泄漏、结构坍塌等突发事件，建立多部门协同的应急处置体系。其一，制定分级应急预案，根据突发事件的严重程度将应急响应分为一般、较大、重大三个等级，明确不同等级下的处置流程、责任部门与资源调配方案，例如管线轻微泄漏为一般响应，由维护团队现场处置；火灾、结构坍塌为重大响应，立即启动应急指挥部，协调消防、应急、市政等部门联合处置。其二，建立应急资源储备体系，在管廊沿线设置应急物资储备点，配备灭火器、堵漏器材、应急照明等设备，同时与周边消防中队、维修单位建立应急联动机制，确保应急资源快速调用。其三，强化应急演练与复盘，每半年组织一次多部门联合应急演练，模拟不同突发事件场景，提升各部门的协同处置能力；演练结束后召开复盘会议，分析演练中存在的问题（如响应速度慢、协调不畅），优化应急预案与处置流程，形成 “ 演练 - 复盘 - 优化” 的闭环管理。

四、结论

城市综合管廊的施工技术优化与运营维护管理模式创新，是提升市政公用工程质量与效益的核心抓手。通过明挖、暗挖、盾构等工法的针对性优化，可有效提升管廊施工的安全性、效率与环保性；通过构建智能化监测、精细化维护、协同化应急的管理模式，可实现管廊全生命周期的高效管控。

参考文献

[1]王金丽,李鹏峰,郑兴灿,等. 雄安新区市政公用工程建设关键质量指标体系构建思路[J].中国给水排水,2025,41(14):1-6.DOI:10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2025.14.001.

[2]陈亚东. 市政公用工程施工过程中的环境影响评估及对策研究[J].智能建筑与智慧城市,2025,(06):135-137.DOI:10.13655/j.cnki.ibci.2025.06.041.

[3] 钮小伟. 市政公用工程给水管理中的注意事项[J]. 管理观察,2017,(17):32-33.