北京城建集团打造城市地下管网建设的综合服务商

编者按：近几年，北京城建集团在水务工程市场占据了一席之地，他们坚持精种深耕，将市场拓展的触角延伸到再生水厂的下游，承揽了多项城市排水管网建设工程，挺进了城市地下“大动脉”的建设领域。

槐丽管线

千龙网北京12月28日讯 （特约通讯员 江梅 徐景臣）实践中，北京城建集团积累了管网建设的成套施工工艺和工法，获得多项专利，购置了小直径盾构机、暗挖台车等先进设备，提升了技术装备水平。同时，在采用非开挖技术老旧城区排水管网修复领域做出了突出成绩，为该集团在市政基础设施领域竞争力的形成贡献了力量。

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》国办发〔2014〕27号指出：“城市地下管线……是保障城市运行的重要基础设施和‘生命线’。近年来，随着城市快速发展，地下老旧管线管理水平不高、建设规模不足等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序”。要“力争用5年时间，完成城市地下老旧管网改造，将管网漏失率控制在国家标准以内，显著降低管网事故率，避免重大事故发生。用10年左右时间，建成较为完善的城市地下管线体系，使地下管线建设管理水平能够适应经济社会发展需要，应急防灾能力大幅提升”。有机构预测，城市地下建设将迎来快速发展期，城市地下管网建设预计将带来4000亿至5000亿元投资。

近年来，北京城建集团土木工程总承包部紧抓城市地下管网建设放量这一市场契机，挺进蓝海，承担了朝阳北路热力管线、东北热电污水和中水管线、中心城区排水管网改造、槐丽排水管线等工程的建设任务，建设总里程达100公里，掌握了包括管线探测、明挖、人工暗挖、机械暗挖、顶管法、盾构法等全方位管线建设的成套技术，在非开挖修复老旧城区排水管网和应用小直径盾构机建设排水管线领域取得多项专利技术，成为首都地下管网建设的一支“地下尖兵”。尤其在中心城区老旧管线改造这个新领域，土木工程总承包部的“非开挖修复”技术和工法走在了行业前沿。

全综合工艺提速建设热电管线

2014年初，北京城建土木工程总承包部承接了东北热电输水管线的建设任务，该工程是东北热电厂配套工程，设计供水规模每天6万吨，关系到东北热电中心的启用调试和正常运行，更关系到北京东北部地区当年冬能否正常供暖。

该工程起点为酒仙桥污水处理厂，终点为市东北热电中心，全程15公里，跨越四个乡镇，两穿亮马河，穿越大片稠密居民区、五环交易市场、市政管线道路几十条，工期紧、施工难度非常大。土木部承担其中的一、三、五等三个标段，共5.51公里的施工任务。

第一标段为再生水管线，从酒仙桥再生水厂到东坝南二街西侧，设计管线总长1900米，管道全线采用明挖与顶管结合施工，其中明挖1342.5米，顶管557.7米；第三标段位于规划东坝南二街，从东五环市场到北小河东路西侧，设计管线总长1520米，全线采用暗挖工法施工，断面为双洞形式；第五标段位于规划东坝南二街，从机场二通道到东高路，设计管线总长1731米，全线采用暗挖工法及明挖开槽法施工，其中暗挖总长1590.2米，明挖140.2米。地质条件差，工程工期3个月，该工程集合了全部传统管线建设的施工工艺。

在工程建设中，针对不同地质条件，采取不同的施工工艺，加快工程建设。第三标段所处地层饱含水粉细砂层，并且沿线滞水水囊较多，地层变化无规律，突发情况极易发生。暗挖隧道下穿现况砖混结构房屋、驹子房路及雨水管线、污水管线、给水管线4条、石各庄路及随路污水管线、雨水管线、燃气管线。暗挖隧道下穿大花窑明渠，明渠底距离隧道仅有40公分。

第五标段全线均处在高杂填土范围内，杂填土最深达到9.5米，地质较三标更差，施工范围内流沙严重，加之涉及了暗挖隧道、顶管、明挖开槽三种工法，更加大了施工难度。其中，暗挖隧道下穿机场二通道焦庄桥段主、辅路，并且下穿雨水方沟、给水管线，主要是直径1000的污水管线，与隧道间距仅有30公分，施工风险极大。顶管区段处在高杂填土范围内，管线水务部为避免顶管设备受杂填土影响，将管线高程下降，但在施工过程中仍不可避免地遇到了堆填的建筑废料，甚至有2米长的混凝土块，致使顶管机无法向前掘进。为了不影响工期，项目部很快挖了一条与顶管并排的小隧道，在机头位置开横通道将障碍物清除。

第五标段由于拆迁问题影响，进场比全线标段晚两个月。该段的重大风险源是两条隧道下穿机场高速二通道，高架桥上是车水马龙，川流不息的通往首都国际机场的高速公路，桥下两侧为通往首都机场的交通干线，施工不能影响交通。高架桥墩与隧道结构相距几米，为一级施工风险源。经过两个月的艰苦工作，各种审批手续直到7月17日才正式通过。有效施工时间只剩下20多天，要按计划达到通水条件难上加难，就连业主都认为第五标段可能成为制约整个东北热电管线工程的一个标段。项目部按照小时安排工序，加强施工质量与施工安全管理，终于在8月5日实现初支隧道贯通。

2014年8月20日，东北热电具备通水条件，提前10天完成隧道管线工程任务。项目部从3月20日进场，在整个施工过程，创造了全线建设9项第一，即第一个拆迁进场施工，第一个竖井完工，第一个马头门开门，第一个顶管机施工，第一个明挖管线完工，第一个顶管隧道贯通，第一个暗挖二衬施工完工，第一个实现三个标段管线安装贯通，第一个实现管线打压完工。

非开挖技术修复升级城区管线

夜间施工出土

北京中心城区使用年限在40年左右的排水管道约占管线总长度的70％，这部分管道腐蚀严重，设计管径偏小，已达到满流状态，不能满足人口增加和生活水平提高后排水量大幅度增加的需要。

按照三行动方案，要在三年时间内完成北京市中心城区所有待修复的污水管网改造。工程共分三期进行，共计171公里多，北京城建集团土木部于2013年11月承接一期8公里，2014年、2016年陆续承接二期23公里、三期工程46公里，总承接修复管网工程量77公里，总造价6.67亿元。

一期工程是对地铁6号线八个区间地铁结构上方或地铁结构两侧10米范围内与地铁结构平行或交叉的线状污水管线进行防渗保护；二期工程是在一期基础上对北京地下管道内部筛查，将腐蚀问题、渗漏和坍塌等现象纳入改造范围；三期工程是在二期修复工程的基础上继续对有腐蚀问题的管线进行管道修复更新。

由于旧管道改造多在内城区，交通拥挤、道路狭窄、周围建筑物密集，采用传统的明开施工方法进行施工越来越受到时间和空间的约束。待修复管线均处于北京市繁华的主城区、大部分不具备开槽施工、更换管道的条件，而且排水管线上方存在其他管线也会给开挖带来极大的隐患。采用非开挖综合技术则可以解决这些问题，其特点是对环境、交通、拥挤的生活区、商业区干扰小；利用原有管线的轨迹，无需控制施工方向；不需破路，减少对路面的损坏；施工综合效率高。

这三期工程成了北京城建集团应用非开挖综合技术实施地下管线工程的练兵场，在施工中综合运用了短管内衬、UV内衬紫外固化、CIPP翻转、EECM砂浆修复等非开挖工艺，针对管道内障碍物等问题管线，又引进胀插法工艺和洗刀等设备。

年久失修的管线管道内问题繁多，如二期五标联保中路插管工艺WC4-WC-5管道出现局部塌陷和混凝土错台，导致清淤困难，无法进行工艺施工。一般现有方法已经无法解决这一问题，现场被迫无限期停工，全体员工都被动员起来，献计献策。经过多方考察、比对研究，终于找到了一种使用碳合金刀头的进口洗刀设备。可行性研究通过了，新设备被应用到问题管线中，它不负众望，一举攻克难关。其后，其它诸多类似管线问题也迎刃而解，在提高施工效率上起到了重要的作用。

很多管线管道长期运转，内部存在管道腐蚀严重、混凝土板结、原管道接口错台等现象，必须对设计上应用于小管径（D300～D600mm）管道修复的短管内衬修复工艺进行变更。经过技术与施工人员夜以继日的专题科研，修改了原设计，改进传统胀管工艺，变更为不用开挖工作坑、交通影响小、可适应子管道局部损坏情况、对原管道腐蚀状况要求低的胀插法施工。通过钻杆将涨头与液压装置链接，利用液压装置向后拉伸将刚性管道胀碎后挤压进周边土壤中，再同时由对面井下的顶镐将已经预制好的带有插口的短管插入原管道来实现新的管道铺设。通过实践与科研的结合，完成了《胀插法非开挖技术在解决中心城区问题管道修复工程中的应用》课题，一期、二期工程合计31公里的污水管线修复改造因此项科研得到了有效保证。

经过三期工程的建设，总结出《短管内衬非开挖技术在中心城区污水管网改造修复工程中的应用》、《中心城区小管径管道修复短管内衬施工工法》、《胀插法非开挖技术在解决中心城区问题管道修复工程中的应用》、《中心城区小管径污水管道非开挖修复更新技术》、《提高翻转内衬常温固化成型质量》等施工工艺和工法，并申请一项专利，获得北京市和全国奖项。

小直径盾构引入排水管线

龙号盾构机始发

马家堡西路等三条再生水及污水管线工程（简称槐丽管线工程）是土木工程总承包部承建的槐房再生水厂工程的配套工程。配套管线工程是槐房水厂实现污水进水和中水退水的必备条件。

管线北起北京市丰台区柳村路纪家庙地铁站南侧，沿柳村路向南至南四环路，沿南四环路北辅路向东，在马家楼桥区向北绕行穿越京开高速，在京开东侧路处向南穿越南四环路主辅路至南辅路南侧绿化带，沿南四环路南侧至马家堡西路，沿马家堡西路东侧向南入槐房再生水厂，污水管线总长6.5公里，中水管线总长6.3公里。全线隧道采用盾构法和暗挖法结合、污水进水管线和再生水退水管线并行施工，其中盾构区间约4.9公里，暗挖区间约7.9公里，竖井29座。

2015年3月1日项目部进场施工并打下1#盾构始发竖井第一根围护桩。4月5日，北京城建集团土木部与小松（中国）公司正式签下购买“龙”、“凤”两台4.2米的小直径盾构机合同。11月10日“龙”号盾构机顺利始发，标志着北京城建集团率先正式开启了首都水务工程管线建设领域“小盾构”时代。从签约到实发仅用了不到190天的时间，这是北京市乃至国内首次将4米外径盾构机应用于排水管线施工，意味着集团在水务工程建设领域的配套服务能力占据行业领先地位。

2016年2月28日“凤”号盾构机在同一竖井内始发，承担并行的约1.6公里的中水管线施工任务，“龙”“凤”两台盾构机并行掘进。

小盾构一天最快掘进速度达20米，是传统矿山法（暗挖法）施工速度的10倍，具有安全、高效、适应性强的特点。丰双铁路距离盾构始发井约65米，并行六条铁轨，下穿长度约60米。在专家论证后，小盾构仅用5天就完成了下穿丰双铁路，路基、轨道沉降小于6毫米，远远低于设计的轨道最大沉降量10毫米和地面最大沉降量30毫米。小盾构凭借安全高速的优点顺利通过这一风险源，仅此一项就比暗挖法施工节省成本近千万元。

为加快暗挖施工效率，北京城建集团土木部购置了暗挖台车，用于暗挖工区建设。TWZ系列暗挖台车是专门为隧道工程暗挖施工研发的专用设备，产品可适用于软土、砂卵石、风化岩等地层作业。设备采用外接动力电源，液压驱动，履带底盘行走。产品高效环保，结构紧凑，机动灵活，能够有效代替人工作业，大幅提高作业效率，装满一车渣土用时3分钟左右是人工效率的3倍多。同时，他还具有开挖土方、开槽、打小导管、破碎岩石、辅助支护等多种功能。利用暗挖台车进行暗挖法作业，每天进尺可以达到原来的1.5倍。至此，结合盾构法施工，槐丽管线项目工程全线实现机械参与作业，土木部地下管线建设产能层次再次升级。

进入、巩固、拓展地下管线建设这一全新的市场，需要积累掌握市政管线建设领域的核心技术和最新设备，形成核心竞争力，并持续保持活力。北京城建集团正着眼未来，研发和及时更新地下管线工程全套技术体系，实施专利保护，提升精细化运营，深耕标准化建设，放眼全球引进先进技术、设备和寻求战略合作机会，总结、萃取运营管理经验精华，不断强化核心竞争力，综合保障管线工程业务可持续性发展，以期稳固占据市场制高点。

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小盾构开辟大空间

北京城建集团土木工程总承包部近几年共建设了14座污水处理厂，包括被称为水务界“鸟巢”的槐房再生水厂，不到两年时间高标准建成这座亚洲最大的全封闭地埋式再生水厂，奠定了该集团在污水处理厂建设领域的领军地位。在市场拓展中，北京城建集团土木部着眼未来，注重新市场开发，将市场拓展的触角延伸到与污水处理厂配套的市政排水管线建设领域，以先进的设备和技术储备，打造出“一条龙”的工程建设服务模式。

2015年4月5日，北京城建集团土木工程总承包部与小松中国公司正式签下购买“龙”、“凤”两台4.2米的小直径盾构机合同，标志着该集团率先开启了首都水务工程管线建设领域“小盾构”时代，这是北京市乃至国内首次将4米外径盾构机应用于排水管线施工，意味着北京城建集团在水务工程建设领域的配套服务能力占据行业领先地位。

这两台小直径盾构机用于与北京市最大的槐房再生水厂配套的马家堡西路等3条再生水及污水管线工程建设，小盾构一天最快掘进速度达20米，是传统矿山法（暗挖法）施工速度的10倍，该工程的污水管线于2016年9月30日具备通水条件，比计划工期提前一年，为完成“北京市加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案”做出了突出贡献。

在小盾构施工过程中，共申报了13项专利，通过6个特级风险源，1个一级风险源，吸引了包括8名院士在内的40余批次500余人到现场学习交流观摩，形成了成套市政管线盾构施工工艺，培育了小直径盾构管理团队，提升了北京城建集团在市政管线建设新技术装备领域的知名度。

小直径盾构取得的专利成果涵盖了市政管线盾构施工的洞内低压照明、分体始发轨枕、临时转接使用的皮带输送机、便携式管片平板运输车、集成式膨润土膨化站等内容，不仅加快了施工进度，确保了施工的安全性，也形成了成套的小直径盾构施工工艺。管理团队还攻克了国内120米最小转弯半径难题。

现今，大中型城市市政管网的建设与改造已迫在眉睫，盾构施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可有效地控制地面隆陷、减少对地面建筑物的影响、减少施工占地和在水下开挖时不影响水面交通等特点，同时还可应用于燃气、水利、电力、雨、污水管线、石油管道等市政管线建设，小直径盾构施工工艺为集团在市政管线建设领域赢得了知名度，为北京城建集团打造“国内领先的城市建设综合服务商”增添了新技术装备元素。

盾构机操作手，不仅要驾驭好这个庞然大物，还要时刻关注着各种仪表盘参数的变化

工作虽然又苦又累，一干就是12个小时，整天见不着阳光，但工人们却很开心

管片拼装工人将笨重的管片，利用滑轮推移到拼装处