北京某高层住宅基础开挖及坡支护施工组织设计.docx

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北京某高层住宅基础开挖及坡支护施工组织设计

1、工程概况

1.1、工程简介

拟建北京XXXX开发区XX新区配套住宅项目位于北京XXX开发区X部区XXX地块。

根据业主和设计单位提供的相关资料，本期拟建北京XXX开发区X区产业配套住宅项目主要建筑物名称及各单体建筑物结构基本情况详见下表：

建筑物

名称

层数

长

（m）

宽

（m）

高

（m）

结构

类型

（m）

基础

埋深约

（m）

荷载

要求

（kPa/m2）

1#

11/-1～-2

97.0

15.0

36.0

剪力墙

7

220

2#

8～11/-1

41.2

16.2

33.0

剪力墙

7

220

3#

9～11/-1～-2

56.7

21.0

36.0

剪力墙

7

220

4#

11/-1

41.2

16.2

36.0

剪力墙

3.3

220

B1

-1

88

93.91

4.8

框架

220

±0.00标高待定，初步暂定大面积基坑挖土深度-7.80m，局部挖土深度-3.65m；-9.9m加深坑除外。

根据土建工程的部署，当时不能进行土建施工时要留有槽底保护层。

XX地块有4个栋号，其地下室及中间的地下车库连通满堂开挖。

开挖顺序根据总包土建工程部署确定。

1.2、地质、水文情况

场地地貌单元位于凉水河冲积扇中上部，地形基本平坦。

勘探时部分地段有渣土堆积。

地面孔口绝对标高为29.6～30.5m，场地平均标高为28.6m。

本次岩土工程勘察施工深度范围内的地层，按成因类型、沉积年代可划分为人工堆积层和第四纪沉积层二大类，按岩性及工程特性从上至下分别为：

其表层分布有人工堆积层：

0.3～3.7m的①房渣土层、0.5～8.3m的①1粉土（填土）层。

该人工堆积层土厚度不一（其中①1粉土局部孔位厚度较大）、堆积时间短，土质结构松散，物理力学性质较差，承载力低，不宜作天然地基持力层。

其下为新近沉积层：

②粉土层、③砂质、②1粉质粘土层，该层虽厚度或岩性稍有变化，密实度一般，但物理力学性质相近，地基土的均匀性和稳定性一般，可作为拟建配套公建复合地基持力层。

再其下地层均为一般第四系沉积土，岩性以砂土为主，工程性质较好，可作为拟建高层建筑物及地下车库的天然地基持力层。

各土层分布及岩土物理力学性质详见“工程地质剖面图”及“地层岩性各土层分布及岩土物理力学性质详见“工程地质剖面图”及“地层岩性及土的物层岩性及其物理力学性质，进一步划分为6个大层及4个亚层。

现对本场地的地层岩性及其分布特征分见下表：

地层岩性及其分布特征分述

成因

年代

地层

编号

岩性名称

颜色

湿度

层底标高

（m）

地层厚度（m）

人

工

堆

积

层

①

粉土（填土）

褐黄色

稍湿

20.76～29.35

0.5～8.3

①1

房渣土

杂色

湿

26.83～29.63

0.3～3.7

新

近

沉

积

层

②

粉土

褐黄色

湿

21.65～28.45

0.3～5.6

②1

粉质粘土

褐黄-黄灰

湿

22.35～27.53

0.3～3.9

一

般

第

四

纪

沉

积

层

③

细砂

褐黄色

湿

15.53～25.83

0.8～9.6

③1

粉土

褐黄色

湿

21.33～24.40

0.4～2.3

④

中砂

褐黄色

湿

3.13～18.10

0.5～12.5

⑤

粉质粘土

褐黄色

湿

5.60～10.83

0.3～5.4

⑤1

粉土

褐黄色

湿

5.73～9.64

0.4～1.6

⑥

细砂

褐黄色

湿

3.23～6.85

0.6～4.0

详见勘察报告和地层分布剖面图。

地下水情况

本次勘探期间（2009年5月11日~5月26日），在勘察最大深度26m范围内，实际量测到一层地下水，地下水类型及其埋藏情况见下表：

拟建场地地下水一览表

地下水

类型

地下水水位（2008年3月）

主要含水层岩性

地下水

特征

水位埋深（m）

水位标高（m）

潜水

22.00~22.60

6.83~8.63

细砂⑥层

普遍分布

根据上表本工程施工不受地下水影响（包括护坡桩施工）。

1.3、施工特点、难点分析与对策

1.3.1、XXX地块工程共有建筑物4栋，采用满堂红开挖，土建同时施工意味着工期很长要经过冬春交融和雨季施工，在支护设计时考虑了这个因素；比如土钉墙适当放（1：

0.30）加长土钉长度增加约10%。

护坡桩对桩间土进行了处理，另外施组规定边坡安全建立做好雨季施工措施和现场用水措施，硬化地面等，确保支护结构使用期延长。

1.3.2、基坑周围环境及支护方案的选择

XXX地块东南侧临近写字楼，建筑结构距红线约1.0m，坡顶无场地放坡，也采用φ800mm悬臂钢筋混凝土灌注护坡桩支护。

其他部位现场大部分地段较为宽阔，红线距原有建筑在10.0m以上具备采用工期快、造价低的土钉墙（喷锚）进行边坡支护的条件；

1.3.3、土层分布

土层分布情况为2.50m的杂填土，3.0m的粉土和粉质粘土，以下为细砂；一是现场杂填土的分布不均匀，开工后要根据杂填土实际厚度细化支护设计。

二是粉土细砂粘结力低极易坍塌；由于桩深范围约1/2在细砂层内为防止塌孔，护坡桩成孔当旋挖机成孔不佳时采用选长螺旋钻机中心压灌混凝土后插钢筋笼工艺。

土钉墙施工要缩短开挖长度（不超过30米）、土钉和面层养护不小于48小时。

如坡面坍塌严重时可在土钉成孔前,在坡表面预喷混凝土10-30mm,加固坡面。

1.3.4、工期

本工程工程量大，工期要求急，除加强组织管理，配备精兵强将外。

在施工部署、施工工序上边坡支护、机械挖土在地块、栋号、工作面间采用平行流水作业。

在同一基坑内，基坑周边8米范围内为土钉墙（护坡桩）施工区，中间为大面积挖土区：

这样，机械挖土与土钉墙（护坡桩）施工平行流水作业，保持不间断施工。

充分利用时间和空间（工作面），相互配合，互创工作面，确保40天完成基坑工程。

1.4、工程承诺

1.4.1、工程质量目标：

工程一次验收合格率达到100％，工程优良品率达到80％，重大质量事故为零，并全面做好争创“建筑长城杯金质奖”所需的配合工作。

1.4.2、工期目标：

确保本工程基坑支护、土方施工在40天内完成，并做好支护结构的后期维护工作，保证地下结构施工的顺利进行，确保基坑安全。

1.4.3、环境保护目标：

确保北京市“环保示范工程”，杜绝扬尘、遗洒、噪音、光污染现象。

1.4.4、现场管理目标：

确保北京市级“安全文明工地”，杜绝伤亡事故，治安事故为0。

保证基坑支护安全、保证周围建筑物安全、保证周围地下市政管线、电信、电缆安全。

利用我公司类似工程的施工经验，全面优化设计，精心组织施工，确保设计合理经济，确保工程安全顺利。

承诺中标后确保深基坑工程与周围建筑物及其设施的安全，并配合做好支护结构的位移观测，保证该工程的安全、保证周围建筑安全。

2、施工组织设计编制依据

2.1、业主提供的技术文件及设计图纸

序号

名称

编号

1

《北京XXX开发区X区配套住宅项目》总图等电子版北京XXXXX设计有限公司

2

《北京XXX开发区X区配套住宅项目

岩土工程勘察报告》电子版XXX工程股份有限公司

：

2009技X

2.2、工程应用的主要规范、规程

序号

类别

规范、规程名称

编号

1

国家

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2002

2

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

GB50204-2002

3

《工程测量规范》

GB50026-2007

4

《建筑边坡工程技术规范》

GB50330-2002

5

《混凝土结构设计规范》

GB50010-2002

6

《建筑地基基础设计规范》

GB5000－2002

7

《桩基低应变动力检测规程》

JGJ/T93－95

8

《建筑地基处理技术规范》

JGJ79－2002

9

《建筑基坑支护技术规程》

JGJ120-99

10

《钢筋焊接及验收规程》

JGJ18-2003

11

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33－2001

12

《施工现场临时用电安全技术规程》

JGJ46－2005

13

《建筑变形测量规程》

JGJ/T8-2007

14

其它

《建筑基坑支护技术规范》

YB9258-97

15

《基坑土钉支护技术规程》

CECS96∶97

16

《建筑工程施工测量规程》

DBJ01－21－95

17

《基坑工程监测技术规范》

G9150497-2007

18

《建筑工程资料管理规程》

DBJ01-51-2003

19

《北京市建筑工程施工现场生活设置和管理标准》

DBJ01-72-2003

20

《建筑工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及消防标准》

DBJ01-83-2003

2.3、工程应用的主要标准

序号

类别

名称

编号

1

国家

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2001

2

《混凝土质量控制标准》

GB50164-92

3

《混凝土强度检验评定标准》

GBJ108-88

4

行业

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-99

5

地方

《文明工地标准》

6

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-94

2.4、主要法规

序号

类别

名称

1

国家

《中华人民共和国建筑法》

2

《中华人民共和国劳动法》

3

《中华人民共和国计量法》

2.5、有关文件

序号

类别

名称

编号

1

公司

《质量管理体系程序文件汇编》

2

《职业安全健康、环境管理体系程序文件汇编》

3

《职业安全健康、环境管理手册》

4

《噪声控制程序》

2.6、施工组织设计编制原则

安全、经济、适用；保证施工质量、保证施工工期；

3、施工准备工作

3.1、现场准备

3.1.1、组织召开建设单位、设计单位、监理单位和其他相关单位参加的现场协调会，明确各方要求及相互责任范围，确定施工期间协调方式、方法；

3.1.2、了解现场情况及周围环境情况，落实施工场区围挡、进出口、临时设施的位置。

3.1.3、清除现场地上地下障碍物。

不能清除的要探明具体位置。

实现“三通一平”即水通、电通、路通，规划出入口的确定并设置洗车台以及地（路）面硬化等。

3.1.4、开工前向业主及水电管理部门提交水电供应申请，办理变压器报装及水源引接手续，争取在开工后尽快完成水电临时线路的铺设工作；

3.1.5、施工用电主要是钢筋加工机械、打桩钻机、搅浆机、压浆泵、电焊机、及夜间施工照明等。

总用电量约200Kw。

3.1.6、施工用水主要是土钉墙作业用水，护坡工程施工阶段用水每个地块需设置3～4个供水点，管径为1.5英寸，供水点设置地点应与分包单位现场负责人协商。

3.1.7、安装夜间施工照明，在现场搭设集中照明架6-8个，另外在施工工作面、坡道口、路口安装碘钨活动灯架。

3.1.8、搭设半永久性临设，作为分包方办公、休息用房及料库。

3.1.9、在基坑四周搭设防护栏、砌挡水墙。

3.1.10、协调同周围居民及单位关系，解决现场扰民、民扰等问题，保证施工顺利进行。

3.2、技术准备

3.2.1、进场后根据业主、设计等提供的各种技术文件，组织学习和相关的技术交底，并在自审和预审的基础上，编制施工组织总设计和分项施工方案，并组织各种方案论证会和技术交底会；

3.2.2、做好现场交底工作，并建立测量控制网，组织现场红线、结构外皮以及场区内现状标高方格网的测放；熟悉地质勘察资料及有关图纸，给出建筑物的形状尺寸，槽底标高、定位轴线及测量控制点。

轴线桩要引出基坑外，以防机械碰轧。

3.2.3、编制各种计划，包括：

质量计划、试验计划、分项方案编制计划、材料设备进场计划、劳动力计划、资料管理计划、工程信息化管理计划等。

3.3、物资准备

3.3.1、根据材料进场计划，提前对有关材料生产厂家进行资格预审，并履行相应的考察程序，确定合格的厂家并进行供货合同的洽谈。

3.3.2、开工前准备和落实各项材料和设备的报验工作，明确程序。

3.4、机械设备准备

3.4.1、根据施工设备使用计划，提前报验所用机械设备的有关资料，请监理和总包单位审批后，组织准时进场。

3.4.2、设备进场后，展开安装、调试工作，保证使用。

3.4.3、调同周围居民及单位关系，解决现场扰民、民扰等问题，保证施工顺利进行。

4、主要项目施工方法

4.1、边坡支护工程

4.1.1、边坡支护方案的选择

X16R2地块东南侧临近写字楼，拟建结构距红线约1.0m，无场地放坡也采用φ800mm悬臂钢筋混凝土灌注护坡桩支护。

其他部位现场大部分地段较为宽阔，红线距原有建筑在10.0m以上具备采用工期快、造价低的土钉墙进行边坡支护的条件；

4.1.2、土钉墙边坡支护方案

1）土钉墙边坡支护设计

（1）X16地块绝大部分基坑挡土高度7.50。

坑边附加荷载按20kpa，1:

0.30放坡，根据有关设计参数,技术规程、规范，经电算程序计算（同济大学启明星深基坑支档结构分析计算软件），其计算结果及主要参数见下表:

最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性

土钉

编号

深度

（m）

长度

（m）

倾角

（）

直径

（mm）

q

（kPa）

水平间距

Tjk

（kN）

Tuj

（kN）

Tuj

/Tjk

Tg

（kN）

1

1.5

6.8

5

100

10

1.5

35

9

0.25

79

2

3

7.8

5

100

50

1.5

8

65

8.41

79

3

4.5

5.8

5

100

70

1.5

24

71

3

79

4

6

4.8

5

100

70

1.5

37

68

1.81

79

5

7

4.3

5

100

70

1.5

34

68

1.98

79

q----钉土粘结强度Tjk----土钉所受荷载

Tuj----土钉承载力Tg----土钉材料抗拉强度

稳定系数1.30

锚孔直径100mm，锚筋直径：

锚筋直径：

Φ18mm螺纹钢筋，锚体为M20水泥浆。

土钉呈梅花形布置,锚位上下排要错开1/2。

坡面编φ6.5＠250×250mm钢筋网片，外锚头为锚筋弯直角钩长200mm。

横加强（压筋）为一根φ14mm螺纹钢筋与每根（排）锚筋焊接；编网后喷射混凝土厚80~100mm，碎石混凝土，强度等级为C20。

坡顶设宽0.80m的翻边。

④槽深4.50m和4.0m部分的支护设计见“槽深4.50m土钉墙剖面图”和相应的计算书。

以上土钉墙支护设计详见“基坑围护结构计算书”和“土钉墙剖面图、构造图”及有关附图。

4.1.2、土钉墙施工工艺

⑴工序流程

挖土

⑵主要工序的工艺要求

1挖土和修坡

2a机械挖土边坡按1:

0.35控制,其余用人工修整。

b土钉墙施工区内（基槽周边8m）,每步挖土深度1.50m,最多不超过2.00m（土钉

下0.5m）。

c每次开挖长度不可超过30m,土质不好时酌情缩短。

②成孔

a一般情况下采用人工用洛阳铲成孔，杂填土粉细砂人工成孔困难时可用锚杆机成孔。

b成孔前应根据施工设计图标出孔位,孔位误差不大于100mm。

如遇特殊情况,应由现场负责人审定。

c土钉孔径不应小于设计尺寸。

d锚孔内渣土应清理干净;

③锚筋制作与注浆

a锚筋分别采用φ18（16）螺纹钢筋制作。

锚杆长度=锚杆孔深+0.15m;每隔2m焊φ6.5mm钢筋支架。

b水泥浆的强度标号不小于20Mpa,水泥用PSA32.5水泥,水灰比1:

0.5;

c注浆采用UBJ-1.8注浆泵,压力不小于0.3MPa;

d注浆采用内注浆法,分注浆和压浆两个阶段。

④编网

a面网钢筋应拉伸调直，网点分别绑扎或焊接。

b钢筋网每边的搭接长度不小于30cm。

⑤喷射混凝土

a喷射混凝土的强度标号不低于C20号,用PSA32.5水泥。

水灰比例通过试探确定。

b喷砼采用PZ-90喷浆机及空压机,气压一般应在0.3～0.4MPd范围内,应根据砼面的距离进行调整。

3）不良土质处理

鉴于本工程地层粉土、砂质粉土和粉质粘土交错分布并有易风化坍塌的细纱层，采用土钉墙支护时采取以下措施；

⑴土钉墙设计时已考虑土质因素。

⑵在加早强剂的情况下土钉和面层养护不小于48小时。

⑶开挖段长度不得超过30m.

⑷如坡面坍塌严重可在土钉成孔前,在坡表面予喷混凝土10-30mm,加固坡面。

⑸若现场地层情况与原勘察报告有较大出入或杂填土较厚时，可采用加长、加密土钉支护措施。

无法用洛阳铲成孔时可采用钢管花管作土钉打入土体并灌注水泥浆。

⑹若有不稳定土体已塌落，视塌落土体大小用编织袋或草袋等物体装土填充密实后，挂钢筋网或进行压力注浆，再进行下一步工序施工。

4）坡顶用水跑、冒、滴、漏及边坡土体、管道渗漏水处理

⑴对于边坡残留水，可在坡面用导水管直接导出，坡面导水管采用普通1寸塑料管，长0.5m左右，设置在渗漏层底部，做成花管并缠80目尼龙纱网，角度略微向上。

⑵在槽底坡脚位置开挖排水沟，断面尺寸为：

沟深约0.3m，沟上口宽约0.4m，下口宽约0.3m，排水沟纵向坡度约0.3%，沟内铺设碎石。

⑶沿槽底排水沟每隔约30m设置一个积水井，井深约1.0m，井径约0.6m，积水井滤管采用Φ400无砂混凝土管，管外填碎石。

积水井内放置潜水泵，将水抽至地面排水管内排走。

4.1.3、悬臂护坡桩边坡支护支护方案

1）护坡桩边坡支护设计

XXX地块东南侧，拟建建筑结构距红线约1.0m，无场地放坡,并有原有建筑物，因此采用φ800mm悬臂钢筋混凝土灌注护坡桩进行边坡支护。

根据原有建筑物结构形式和楼层确定附加荷载；XXX地块南90kpa，综合管线折算附加荷载20kpa，根据有关设计参数及技术规范，经计算机程序计算，护坡桩支护设计如下：

⑴XXX地块虽然分别有原有建筑，根据原有建筑与桩的距离和埋深验算其附加荷载不影响支护设计主要参数的计算结果（见亦庄南部新区配套项目XXX地块围护结构悬臂护坡桩计算书）。

⑵档土高度7.50m，由地面下0.50m开始打桩（或送桩0.50m），桩长12.0m，桩距1.50m，坎固深度5.00m。

⑶桩顶设800mm×500mm连（冠）梁。

护坡桩主筋伸入连（冠）梁500mm。

⑷连（冠）梁顶砌37砖档土砖墙，此墙可结合坑边挡水墙施工。

⑸桩间土采用挂22#钢板网，喷射5cm厚喷射混凝土做法见桩间土处理构造图及桩间土处理说明。

⑹以上支护设计和构造详见“基坑围护结构计算书”和“护坡桩剖面图”“配筋图”

2）护坡桩施工

⑴施工工艺的选择

由于桩深范围约1/2在细砂层内，可能有塌孔现象，为此准备了两个工艺；开工前可采用旋挖钻机试钻，如果不塌孔，且可保证成桩质量，可采用经济简便的旋挖钻机干成孔作业，否侧采用采用长螺旋钻机钻孔，管内泵压混凝土，振（后）插钢筋笼的成桩方法；

⑵旋挖钻机施工工艺

①工艺流程

移车就位→调平车身→调直钻杆→对准桩位→钻进并随时注意钻杆垂直度→钻到预定钻深成孔质量检验→下钢筋笼→浇灌混凝土。

②工艺要求

a为保证安全要将临近的管线挖露，确定位置后方可进行护坡桩施工。

b成孔设备就位后，必须平整、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。

由于桩距较近要采用跳钻法施工；

c开始钻进或穿过软硬土层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进尺；

d钻进过程中散落在地面上的土必须随时清除；

e当出现钻杆跳动，机架摇晃，钻不进尺等异常情况时，应立即停车检查；

f钢筋笼采用两点起吊，起吊点位置设置在钢筋笼两端的1/4处，以防钢筋笼起吊变型。

g放钢筋笼时，应控制好钢筋笼的垂直度，保护层的厚度，钢筋笼的顶标高应控制在误差范围内。

③桩身混凝土浇灌

a桩身和连梁混凝土为C25，采用预拌（商品）混凝土，坍落度暂定为18-20cm，碎石粒径不得大于40mm。

运至现场后，施工人员应及时进行浇灌，并用6米长振捣棒振捣，保证桩头及上半部桩混凝土密实，桩下半部混凝土由于浇灌冲击力及本身自重作用不需振捣，由于桩为竖向构件，振捣切忌过量，以免混凝土离析；浇灌时要注意掌握桩顶标高。

b每次浇灌前工长应提前与搅拌站联系好，做好浇灌前的准备工作。

争取搅拌车直接入孔。

c单桩混凝土的浇灌要连续,若遇两次浇灌，时间间隔要小于1小时,以免形成断桩。

④钢筋加工制作

a护坡桩及连（冠）梁主筋为Ⅱ级钢，箍筋、架立筋

级钢。

所有的钢筋都在现场加工制作。

b进场后的钢筋必须先取样进行复测，合格后方可使用。

所有的钢筋都在现场加工⑤钢筋清理

用钢丝刷除去钢筋表面的铁锈，并清理掉钢筋表面的油污，对于盘条，可在调直过程中除锈。

若在除锈的过程中发现钢筋表面的氧化铁皮鳞落现象严重并已损伤钢筋截面，不得使用。

⑥钢筋调直

本工程钢筋调直均采用调直机拉直。

对成盘供应的I级钢筋调直时钢筋的冷拉率控制在4%以内（划线控制）。

Ⅱ级定尺直钢筋，一般不必调直，如果有个别有弯曲者，严禁用大锤敲直，可用卡盘和扳手校直，以防损伤钢筋。

⑦钢筋切断

a切断时要注意长短搭配，减少废钢筋头数量。

b断料时不允许使用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差，断长料时要在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。

c切断过程中，如发现钢筋有劈裂、缩头或严重弯头等必须切除。

如发现钢筋的硬度与该钢种有较大的出入，要及时向有关人员反映，查明情况。

d切断后的钢筋断口处不得有马蹄形或起弯等现象。

e钢筋的断料误差要控制在±10mm。

⑧钢筋的绑扎

a钢筋绑扎前应先根据弹好的尺寸线，检查预留钢筋的位置、数量、长度是否符合要求。

根据要求先整理调直预留筋。

b绑扎钢筋时，先按图纸要求的间距计算出每根柱箍筋的数量，用粉笔画出箍筋位置线，并加钢筋定距框。

c按已画好的箍筋位置线进行绑扎，箍筋转角处与框架柱主筋交点应采用兜扣绑扎，其余部位采用八字扣绑扎。

箍筋弯钩叠合处沿护坡桩竖筋交错布置并绑扎牢固。

⑶后插钢筋笼施工工艺（备用）

工序流程

长螺旋钻机钻孔，管内泵压混凝土，后插钢筋笼成桩工序流程如下：

钻机就位→钻孔至设计深度→提钻、泵送混凝土→下钢筋笼及振动管→振插至设计标高→提振动管→养护。

②工艺要求

a按施工图测放桩位；

b钻机就位，并调整钻杆与地面的垂直度，垂直度偏差不大于1%；

c在成孔钻进的同时，预拌混凝土罐车要进入现场，现场搅拌时要按照配合比进行混合料的搅拌，预拌混凝土或现场搅拌好的混合料用混凝土泵送到钻机施工作业面浇灌；

d在地面将振笼钢管穿入钢筋笼，并与振笼设备快速连接。

e在下插钢筋笼的过程中，尽量先让钢筋笼在其自重作用下插入，待钢筋笼下插缓慢再打开振动器，以减少振插时间。

f钢筋笼到位后，拔出振动钢管，应缓慢提管，特别是接近地面2.0m左右，严禁提管