合桿工程施工的流程管理與優(yōu)化

陳鋒鋒

（上海市城市綜合管理事務中心，上海市 200025）

0 引 言

合桿工程是指通過標準化，集約化的策略對架空線入地，城市道路桿件合并的精細化管理手段。通過合桿整治消除黑色污染、提升市容、打通管理壁壘、高效利用城市空間是城市治理的必然需求。合桿工程施工與普通照明路燈施工存在差異性，針對合桿施工的流程，分析現(xiàn)有合桿施工的特點及局限性，并提供優(yōu)化方法具有重要管理意義[1-9]。

1 城市合桿現(xiàn)狀

隨著城市化的需求提升，城市地面空間及地下空間變得雜亂擁堵。城市街道普遍出現(xiàn)桿件林立，架空線鋪設雜亂，地下空間占用現(xiàn)象嚴重的現(xiàn)象。其主要原因是道路上的立桿、立箱、地下空間開挖及纜線管道鋪設通常由各權屬單位自行施工配置，在設計上未充分考慮搭載設施的擴展空間。隨著城市道路職能的進一步升級，道路上持續(xù)新增各類設施，從而大量占用了城市公共空間用地，也增加了建設難度以及運維養(yǎng)護難度。

因此合桿工程是城市精細化集約化管理的必然需求。在城市道路兩側(cè)重新規(guī)劃及安裝分布均勻規(guī)律的不同類型桿件，并在統(tǒng)一標準的桿件上、箱體內(nèi)搭載路燈、交通信號燈、交通標志牌、槍機球機探頭、公共服務設施等各類型設備。將桿件進行歸并整合，有效規(guī)范并減少道路中的桿件數(shù)量，避免了設施空間占用過大、布局混亂的現(xiàn)象。

2 合桿工程施工

2.1 工程施工特點

合桿工程的施工涉及城市道路市政設施的新改擴建，其主要載體是道路照明燈桿。施工過程中涉及多專業(yè)，如交通、路政、管線、路燈等協(xié)調(diào)溝通。桿件與基礎設計復雜，需要承載標志牌、路燈、智能交通設施的荷載，基礎需要考慮穿線管，整體設計復雜性較高。桿及箱體設備使用強電及弱電電源，桿件內(nèi)部需要分倉設計。

（1）勘察量大

在進行合桿工程設計前，需要進行設計范圍內(nèi)的城市道路現(xiàn)狀普查、測量、物探，地勘等前期工作，以便掌握道路桿件數(shù)量現(xiàn)狀、地下管線及各類設施的分布情況，為制定一桿一設計方案提供科學依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

（2）主管部門協(xié)調(diào)

道路桿件在合并過程中，會涉及的職能單位較多。因此在進行合桿工程中，需要充分考慮多種施工因素，需要多個主管部門進行有效協(xié)調(diào)。針對不同的桿件類別，明確不同的搭載需求，滿足合并后正常使用的布置要求。

（3）基礎實施難度大

合桿工程中基礎的實施難度較大，各類搭載設備抗風，承載能力會發(fā)生變化，桿件基礎強度要求較大，并且要有效的避開地下未合并權屬設施。往往在施工中會發(fā)生盡管會進行地下管線勘察，但是實際施工中還是會遇到必須避開的一些空間障礙，需要修改合桿設計方案的情況。

（4）保障交通安全

合桿工程施工需要合理的組織施工時間及交通管理。夜間施工的方式可以避免影響周邊居民的出行及道路交通。

2.2 工程設計

合桿工程的設計遵循一路一方案、一桿一設計原則，結(jié)合道路總體規(guī)劃設計及景觀環(huán)境要求，搭載設施的業(yè)務需求和功能、性能要求，協(xié)調(diào)與各類道路設施，地下權屬設施、管線、井的關系，統(tǒng)籌設計。工程設計一般分為前期工作，綜合電源箱、綜合設備箱、綜合桿設計、綜合管道設計。

（1）工程設計前期工作

合桿工程設計在前期工作階段按照不同的工程建設條件，建設環(huán)境，完成設計范圍內(nèi)的道路現(xiàn)狀普查、測量、物探、地勘工作。收集工程范圍內(nèi)的地質(zhì)勘探資料，并對地下設施進行物探和排摸，獲取地下設施分布資料。在工程設計的前期，同時還需要完成綜合桿搭載設施需求調(diào)查，在新建道路中獲取各類桿上搭載設施資料，改擴建道路通過路勘整合桿箱井設施資料，在設計中完成所有設施的搭載設計。

（2）綜合設備箱，綜合電源箱設計

綜合電源箱設計符合《綜合電源箱技術要求》，并確保服務半徑不大于500 m。綜合設備箱設計符合《綜合設備箱技術要求》，并確保服務半徑不大于60 m。綜合設備箱與綜合電源箱的設計應充分考慮安全性、隱蔽性、擴展性三種原則。

a. 安全性。綜合設備箱，綜合電源箱的布設位置應該充分考慮環(huán)境的可靠性，如塵埃少、腐蝕少、干燥無劇烈震動等?；A采用凹槽結(jié)構(gòu)，基礎底墊層厚度不小于100 mm，鋼筋保護層厚度不小于40 mm，混凝土強度等級不應小于C25。機箱與外部連接通道需要采用防水密封材料。同時箱體防雷接地設計符合市政工程標準。

b. 隱蔽性。綜合設備箱，綜合電源箱箱體遵循隱形化策略，應安置在綠地中靠側(cè)或側(cè)后隱藏處。箱體顏色，外觀與景觀綠地相協(xié)調(diào)。

c. 擴展性。綜合設備箱基礎中預埋管數(shù)量不少于10 孔，綜合電源箱預埋管數(shù)量不少于16 孔，內(nèi)部倉位根據(jù)權屬關系分倉布置搭載設施。

（3）綜合桿設計

綜合桿設計包括平面布置設計、桿上搭載設施布置設計、部件選定和裝配設計、綜合桿基礎和安裝設計、桿上設施搭載接口設計、綜合桿內(nèi)布線設計及相關荷載計算。

綜合桿在不同的道路區(qū)域具有不同的設計策略。在路口區(qū)域布設時采用整體設計原則，統(tǒng)籌考慮道路照明、車行信號燈、人行信號燈、槍機球機探頭及禁令標志等設施的需求。依據(jù)人行道、機非隔離帶、中央隔離帶不同的參考位置標準進行布設。在路段區(qū)域布設時根據(jù)路口方向的距離，按照《城市道路照明設計標準》規(guī)范化電警、卡口類設備及交通標志牌的布置，并滿足視頻監(jiān)控，治安距離，違法抓拍等采集設備的布置。

綜合桿設計原則上符合《綜合桿技術要求》，主桿、副桿、橫臂規(guī)格依據(jù)搭載設備及預留擴展空間的荷載而定。桿件搭載根據(jù)高度不同分為四層，高度0.5～2.5 m 一般用于檢修門和倉內(nèi)設備等設施；高度2.5～5.5 m 一般用于路名牌、小型標志牌、行人信號燈等設施；高度5.5～8 m，一般用于機動車信號燈、監(jiān)控、交通指示標志等設施；高度8 m 以上一般用于照明燈具及通信設施等。

（4）綜合管道設計

綜合管道的設計依據(jù)綜合桿設施發(fā)展規(guī)劃與道路地下管線規(guī)劃，覆蓋綜合桿、綜合設備箱、綜合電源箱，與搭載設備等管道貫通，形成閉合管道網(wǎng)絡。

綜合管道的建設與城市地下管線同步進行，在與現(xiàn)有地下管線沖突時應進行避讓特殊設計。綜合管道的材料設計根據(jù)空間位置而定，在人行道、綠化帶、分隔帶、非機動車道下的綜合管道宜采用塑料電纜導管，在機動車道下的管道宜采用熱鍍鋅鋼管，子管采用PE 塑料管或其它新型材料的軟管。

2.3 合桿工程施工

合桿工程分為多個階段。首先是編制施工方案，在施工前，對設施和監(jiān)理單位進行圖紙會審和設計交底，并進行工程前期勘探和排摸等工作，并編制施工組織方案和監(jiān)理規(guī)劃。各施工專業(yè)負責人及施工人員全面熟悉、理解桿箱管的綜合布置圖。隨后是施工現(xiàn)場檢查，檢查場地、用電、施工機具、辦公場地、設施存儲，道路占用情況，充分了解地下管道，構(gòu)筑物施工之間進行充分協(xié)調(diào)，協(xié)同施工。隨后是工程桿件的現(xiàn)場檢查，工程中需要現(xiàn)場檢驗綜合桿件的規(guī)格型號，技術性能滿足本次施工的技術標準和設計要求。駐場檢查之后進入施工階段，施工根據(jù)桿箱具有不同的施工策略，整體來說包括施工放樣、溝槽開挖、基礎建設、電線保護管加工、鋪設、土方回填、燈桿組裝、吊裝、搭載設施安裝、桿內(nèi)線纜敷設等流程步驟。施工完成后通知監(jiān)理單位進行隨工檢測和隨工驗收。施工完成后根據(jù)《工程測量規(guī)范》GB 50026和《城市測量規(guī)范》CJJ/T8 的相關規(guī)定進行驗收測量。同時結(jié)合工程建設采集綜合桿、綜合設備箱、綜合電源箱、綜合管道的設施數(shù)據(jù)。

（1）綜合桿施工

綜合桿施工包括駐廠檢查、出廠檢驗，到場檢查，基礎施工，現(xiàn)場裝配、綜合桿吊裝、合桿搭載設施施工、綜合桿內(nèi)線纜敷設等相關步驟。

a. 駐廠檢查、出廠檢驗。監(jiān)理單位組織對綜合桿制造單位的駐廠檢查，檢查內(nèi)容包括鋼材厚度、強度、鋁合金截面表面涂層、部件形態(tài)。

b. 到場檢查，應按照裝箱單清點裝箱內(nèi)容，如各部件的規(guī)格、型號、技術參數(shù)、生產(chǎn)日期、制造商名稱。

c. 基礎施工，根據(jù)設計要求基底標高，尺寸挖至所需深度，基礎深度與設計偏差值進行比對，采用鋪石、填土、沙石等手段夯實處理，并預埋地腳螺栓，進行電線保護管加工鋪設。

d. 現(xiàn)場裝配。使用專用支架輔助對綜合桿進行裝配，檢查各部件裝配偏差值，桿體圖層及電氣貫通性測試。

e. 綜合桿吊裝。檢查基礎預埋螺栓規(guī)格，核對分布圓及孔間距，檢查預埋管線規(guī)格、數(shù)量。之后設定安全距離進行主干或者橫臂吊裝，桿體與預埋螺旋對接，緊固螺栓。完成吊裝后復核垂直度、偏移值和水平夾角。檢查完成后對桿體底法蘭，預埋螺栓隱形化處理。最后針對綜合桿起吊位置，檢查地腳螺栓扭矩、桿體朝向、方位和垂直度、偏移值、水平夾角、測試接地電阻是否符合設計要求。

f. 搭載設施施工。針對不同的搭載設施的安裝部位、搭載方式、連接件式樣，按照設計要求進行搭載設備安裝。

g. 綜合桿內(nèi)線纜敷設。分倉進行設備線纜敷設，緊固桿內(nèi)接地排。

（2）綜合電源箱、綜合設備箱施工

綜合電源箱與綜合設備箱的施工包括出廠檢驗、到場檢驗、基礎施工、現(xiàn)場安裝、箱內(nèi)配電裝置施工，綜合電源箱與綜合設備箱通電調(diào)試及接地電阻測試。

a. 出廠檢驗。核對綜合設備箱，綜合電源箱型號、數(shù)量、銘牌。對外觀進行質(zhì)量檢查，箱內(nèi)配置檢查。

b. 到場檢驗。依據(jù)裝箱單清點裝箱內(nèi)容。綜合電源箱及綜合設備箱的規(guī)格、型號、技術參數(shù)、生產(chǎn)日期、制造商名稱等內(nèi)容無誤。

c. 基礎施工。進行綜合箱基礎施工。流程大致與綜合桿施工相仿。

d. 現(xiàn)場安裝。綜合設備箱，綜合電源箱安裝前檢查基礎預埋螺栓規(guī)格，垂直度及絲牙，核對分布圓和孔間距。按照設計方案的機箱朝向和方位進行安裝、連接及螺栓緊固扭矩。最后使用防水材料封堵機箱底座與基礎之間的縫隙，進線孔則使用防火泥進行封堵。

e. 箱內(nèi)配電裝置施工。通過分倉設計，使用壁掛方式進行不同倉位的設備安裝、線纜敷設、絕緣導線連接。

f. 綜合設備箱，綜合電源箱通電調(diào)試及接地電阻測試。

3 合桿工程施工的難點及優(yōu)化

合桿施工橫跨領域眾多，需要協(xié)調(diào)溝通的主管部門眾多，因管理需求施工階段需要采集的數(shù)據(jù)眾多，整體在工程施工中存在一些難點。主要分為線路較多、設計難度大，地下管線管理保護、數(shù)據(jù)錄入、工程造價等問題。

3.1 設計難度大

合桿工程中涉及交通工程、智能交通、管線、路燈、結(jié)構(gòu)、交警、公安等多個專業(yè)及部門的溝通協(xié)調(diào)，在設計中需要使基礎和桿件符合各主管部門的需求，承載標志牌、路燈、監(jiān)控、智能設施的負荷，需要預留接線孔，基礎需要考慮穿線管，設計的復雜性大大增加。

通過BIM 技術使用合桿合箱三維可視化軟件進行合桿，合箱設計將有助于減輕設計單位的工作量。軟件通過綜合桿技術規(guī)范進行標準化的桿件建模，讓設計單位從重復的建模及渲染工作中解放出來，而專精于合桿合箱的設計，搭載設施的規(guī)劃部署。同時軟件可以提供標準化的荷載計算書，進行合桿設計方案變更的可行性驗證，避免了大量的重復勞動與計算。軟件可以根據(jù)合桿可視化設計結(jié)果自動進行CAD 圖紙渲染，生成在線查看成果。通過軟件進行設計工作的數(shù)字化遷移，單位工程方案設計，單綜合桿設計，設計方案遞交及評審，可以大為降低合桿施工的設計工作復雜性。

3.2 數(shù)據(jù)錄入難度較大

合桿施工涉及的設施設備眾多，包括綜合桿、綜合設備箱、綜合電源箱、綜合井、綜合管道、搭載設施等。所對應的設備型號、規(guī)格、制造廠商繁多。同時合桿實際施工與設計方案會存在一些出入，實施方案變更導致合桿工程往往發(fā)生較多改動，在設施數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)存在較大難度。

大量施工人員難以填報和審核的數(shù)據(jù)其實來自于設計階段，如果設計階段收集的有效信息及數(shù)據(jù)可以傳遞到施工階段、驗收階段、管理階段，則可以大為降低合桿數(shù)據(jù)填報的難度。較為可靠的解決方案包括建立綜合桿設施管理平臺，實現(xiàn)全生命周期的合桿建設與管理?，F(xiàn)階段不少城市的合桿設計與施工是線下交接，存在一定程度上的割裂。通過綜合桿設施全生命周期管理平臺可以實現(xiàn)設計方案與施工的真正互通，可以在線進行設計方案變更，然后施工單位進行實際工程變更。另外可行的方案包括合桿填報APP，讓施工人員可以通過APP 隨時施工隨時填報數(shù)據(jù)，避免了使用EXCEL 等工具進行大量數(shù)據(jù)填報，難度較大不確定性較多。

3.3 管線保護

合桿工程涉及到大量的架空線入地作業(yè)，地下管線保護的難度較大。主要原因之一是地下管線隱蔽性較強，管道建設對埋深的要求不盡相同，地下管線的評估存在困難。原因之二是施工過程中，管道鋪設位置不清晰，設計圖與實際施工之間有很大的差距。原因之三是管理責任模糊，地下管線涉及的主管部門很多，不同的行政部門具有不同的職能和運管養(yǎng)程序，無法建立統(tǒng)一的標準化布置方案。通過后期維護會使施工過程中產(chǎn)生反復開挖，回填的困難。

創(chuàng)建地下工程項目管理信息系統(tǒng)，定期舉行地下管線建設商議，不同主管部門根據(jù)商議結(jié)果制定地下管線建設與維護策略是較為可行的解決方案。除此之外應加強現(xiàn)場施工的安全管理，技術工作人員監(jiān)管關鍵工程施工階段，保障地下管線建設、運維的安全性。

4 結(jié) 語

在市政工程中進行合桿工程建設，能夠使城市空間資源及桿件設施資源得到充分利用。合桿工程施工涉及的專業(yè)及部門眾多，整體存在設計難，溝通難，施工難的問題。而建立有效的設施管理平臺，及借助BIM 可視化工具將有效的改善施工難題，真正實現(xiàn)道路基礎設施的共建共享，城市的精細化管理。