分析市政道路改造工程管线设计要点

周锋  刘潭  王洪宝  李娜 郭婷婷 

摘要：管线改造工程是目前市政发展过程中的重要基础性工程，与人们的生产生活有着直接的联系，本文则是以提升管线改造，科学性和规范性为目的，以规避不必要的难点问题为前提条件，依托信息技术打造智慧化的市政道路管线改造方案。凸显了信息技术的应用价值，并且针对管线改造的目的设计框架以及全过程管理进行优化，确保工程能够顺利开展。

关键词：市政道路；改造工程；管线设计；数字化

一直以来，落实好市政基础设施建设成为新时期城市发展的重点，而管线工程的改造本身具备较强的复杂性，有诸多难点，管线碰撞、拆改、优化消耗的资源较多，且容易受到周边环境的影响，为了进一步提升管线改造的科学性和合理性，在传统人工管理的基础上，增加以信息技术为主的可视化管理，能够有效规避部分问题。

一、市政管线改造的核心需求及框架分析

市政管线改造工程往往包含了多种类型的项目，所涉及管道类型众多，这也是导致市政管线改造工程复杂程度有所提升的主要因素。在改造范围内通常会出现燃气、电力、通信、给排水、照明管线同步出现的情况，这不仅会对改造工程造成较大影响，不同管线自身的规划模式以及优化办法也有所不同[1]。为了进一步提升管线工程的改造效率，在保证成本可控的基础上提升改造效果，需要制定明确的工程方案以及实际规划，并且结合具体情况实现具体分析。

从工程的设计目的以及整体思路来看，首先要掌握工程当地用地情况以及工程规划情况，通过资料收集的方式，了解当地的管线分布状态，掌握管线的具体使用情况，尤其要考虑不同管线之间是否有交叉和碰撞问题，更需要收集管线的尺寸以及相关参数，才可以为后续改造工程的贯彻落实奠定基础。

其次要在了解现有管线分布情况的基础上，制定科学的拆改方案。施工单位可以通过现场勘测以及物探等多种手法，了解目前施工范围内的管线分布状态。采集到了数据信息之后，需要结合拆改工程的具体需求，依托信息技术绘制工程可视化模型、图纸以及优化方案。而这也是管线改造的重点环节，本文则是从这一领域展开分析，利用信息技术打造精细化的管线改造控制方案，在避免管线碰撞以及冲突的基础上，提升管线改造的科学性和合理性。

二、以信息技术为依托打造的市政道路管线改造设计方案

信息化勘察技术目前在建筑领域应用较为广泛，通过信息技术打造建筑可视化模型，能够让所有的施工盲区得以显现出来，更可以通过立体分析的方式定位其中存在的各项冲突和问题，具备较强普适性和可视化特点，适用于管线改造工程。

（一）智能勘察在管线改造中的具体应用框架

智能勘察在建筑工程领域的应用涵盖了多个方面，特别是在数字可视化和全过程精细化管理方面发挥着重要作用。此外，智能勘察还可以在前期预演预排和后期信息追溯等方面提供重要价值[2]。例如某工程的改造规模较大，涉及管线迁改设计、施工、周边环境保护等内容，采用了智能勘察配合GIS技术，构建了如图1所示的作业流程，以确保工程能够顺利开展并取得成功。

图１：智能勘察在城市地下管线迁改中的应用流程

（二）工程自动化模型建立

2.1创建数模

城市地下管线的专业领域广泛且数量众多，传统方式进行数据信息的分析易出现信息错漏。而通过智能勘察创建的工程立体模型，可围绕管线数据结构找出规律并自动生成三维立体模型。此模型涵盖管线构件的编码、类别、平面位置、高程信息、材质等参数，并利用Revit开发软件的建模工具直接提取重点信息，以完成三维立体建模。

在创建工程可视化模型之前，需要充分了解项目的整体需求，全面掌握既有管线、基础设施、构配件等各项信息，并建立标准化数据库。一旦形成了标准数据库，就可以进行参数化模型的建立，通过二次开发实现管线批量化建模，进而提升地下管线数字化模型创建的效率和质量。以某工程为例，构建了一个包含阀门、连接件、水表等20余个子数据库的数据族库。这些数据库之间相互关联，通过结合尺寸、放置中心等信息修改参数，极大地提高了管线建模的便利程度。这种高效的数据处理方式，使得的模型创建工作更加精准、快捷，为整个工程的顺利进行提供了有力保障。

1.2信息整合

利用尖端的数据库技术和智能二次开发工具，能够自动化地构建三维立体模型，精准地获取并分析前期工程设计中的CAD数据和地下管线GIS系统数据。这些数据信息相互关联，为提供了全面而精准的数据依据，进而快速生成三维立体模型。在某工程中，精心打造了多个各具特色的三维立体模型，涵盖了污水管道、雨水管道、电力线路、电信线路、给水管道以及燃气管道，这些模型有助于进行更加细致入微的管理。

为了深入解析管线埋深、迁改路线与周边既有建构筑物之间的复杂位置关系，结合原有工程的地理环境，创新地建立了地上、地上及轨道交通工程模型。这些模型配备了丰富的卫星影像数据库和图纸数据库，各班组人员可以随时进行数据共享和深入剖析，极大地提升了工作效率和决策的精准度

[3]。

（二）管线迁改设计全过程管理

2.1管线的拆分设计

对原有地管线进行改造设计，需要细致入微地规划，充分结合原有管线模型与轨道交通工程主体模型，考虑到周边5米以内的范围，运用智能可视化技术创建出全自动的碰撞检测模型（如上图2所示）。此模型能准确找出不同专业管线和轨道交通工程之间存在的碰撞问题，通过自动拆分、提取、输出的流程，生成详尽的分析报告，为后续的改造位置提供有价值的参考。此外，使用自动碰撞工程量统计工具，能够按照不同专业和参数进行工程量分析，快速识别出不同类型管线之间的碰撞点，带来清晰、准确、高效的体验，让项目更加顺利地推进。

通过模拟拆除或新增后的管网状态，可以发现需要进行优化的细节。例如，拆除管线后如何进行后续优化施工、改造的位置以及改造的工作量等等。而在新增管线时，需要避开哪些位置、如何进行新建线路规划等等。这种方式将工程碰撞检测、碰撞点位分析以及拆除工作量统计完美结合，有助于提高工程项目的效率和品质。通过精确计算和优化细节的考虑，能够更好地满足工程需求，为项目的成功实施奠定坚实基础。

图2：市政管网既有管线碰撞检查

2.2拆改作业的模拟和优化

利用智能勘察，打造出三维立体模型，将后续的建造施工等各项方案与之相结合，构建出模拟体系。这种模拟体系具有可视化特点，能够发现拆改工程施工期间存在的各项问题，进行风险预估，并优化细节。例如，通过信息化模型，能够选择最佳的管线搬迁次数和开挖地点，避免材料浪费，并提高方案审核的精准性。在制定了拆改方案之后，还可以结合具体的施工进度不断进行模型跟进，以此来判定后续的施工方案以及施工计划是否能够顺利落实，在出现不可抗力因素时，也可以快速进行各班组的科学调动，以此来提升施工规划的规范性和完整性。

结束语：

综上所述，以信息技术为主打造的管线改造方案，在设计的过程中要考虑管线改造的既有情况，通过信息整合的方式收集当前的现状信息，以信息技术为依托，进行数据分析并且生成可视化模型，精准地定位目前管线分布情况以及碰撞情况，通过可利用空间的规划定位新建管线的整体方案，在施工过程中还可以实现精细化的环节管理以及进度管理。不仅能够提升市政管线改造的效率和质量，还可以规避不必要的施工变更以及调整，是控制性价比、提升工程施工效果的重要手段。

参考文献：

[1]郑庆定.道路改造工程地下管线存在问题及处理措施分析[J].建筑与预算,2023(08):46-48.

[2]原涛.老城区地下管线综合改造工程总结与研究[J].中国高新科技,2022(21):65-67.

[3]周高煜.泉州古城地下管线提升改造的探索[J].江西建材,2021(11):283-284+287.