縮短大口徑球墨鑄鐵管承插安裝時(shí)間探析

孫文慧，陳 爽，相 國

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

臨沂市第二水源項(xiàng)目輸水管道工程全長(zhǎng)49.4 km，主要包括輸水工程和凈水廠、清水管網(wǎng)工程，工程建設(shè)規(guī)模為20 萬t/d，建成后將與臨沂城30 萬t 供水工程實(shí)現(xiàn)連通對(duì)接，供水范圍覆蓋整個(gè)市轄5 區(qū)，重點(diǎn)惠及蘭山西部城區(qū)、羅莊區(qū)、高新區(qū)等區(qū)域。本公司承建輸水管道長(zhǎng)近14 km，施工戰(zhàn)線長(zhǎng)，工期210 d。建設(shè)主要內(nèi)容包含輸水管道工程及輸水隧洞兩大部分。輸水管道工程采用地下埋設(shè)有壓管道重力流輸水至擬建水廠，其中樁號(hào)0+000-9+000 段為三管布置，樁號(hào)9+000之后雙管布置。輸水管道為DN1200 球墨鑄鐵管道，局部取用TPEP 防腐Dg1220×14 mm 鋼管。與普通鋼管相比，防腐性能優(yōu)異、延展性能好、安裝簡(jiǎn)易是球墨鑄鐵管的顯著特點(diǎn)。調(diào)查分析得知，按照現(xiàn)階段施工方法及現(xiàn)有設(shè)備，本次管道主體工程完工時(shí)間超過計(jì)劃竣工日期，結(jié)合后期需要改善問題，嚴(yán)重影響臨沂市供水需求。

1 管道安裝流程

目前球墨鑄鐵管有兩種連接方式，法蘭連接和承插連接。承插連接又分為T 型管安裝和K 型機(jī)械接口安裝。臨沂市第二水源項(xiàng)目輸水管道工程球墨鑄鐵管安裝主要采用T 型管承插連接。管道安裝流程：施工準(zhǔn)備→檢查管道→吊運(yùn)鋪設(shè)、管道穩(wěn)固→管道承插口清理→上膠圈→安裝機(jī)具設(shè)備→手拉葫蘆拉緊使之插入承插口→檢查→垃圾清理。

2 管道安裝現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

利用項(xiàng)目部現(xiàn)有的儀器分別在樁號(hào)K1+000-K1+060、K2+000-K2+060、K5+000-K5+060、K8+000-K8+060、K11+000-K11+060 設(shè)置試驗(yàn)段進(jìn)行球墨鑄鐵管道承插對(duì)接相應(yīng)施工工序時(shí)長(zhǎng)調(diào)查分析。目前管道承插口安裝工序時(shí)間平均為14.0 min/節(jié)，結(jié)合市場(chǎng)調(diào)查信息，與類似項(xiàng)目進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋帻埡雍拥谰C合整治工程項(xiàng)目及蘭陵縣會(huì)寶嶺水庫城鄉(xiāng)供水項(xiàng)目中，管道設(shè)計(jì)管徑，長(zhǎng)度及重量等管道參數(shù)大于第二水源輸水管道項(xiàng)目，平均單節(jié)球墨鑄鐵管道安裝時(shí)間最小為15.82 min/節(jié)，管道承插口安裝工序時(shí)間最小為8.9 min/節(jié)。通過管道承插對(duì)接相應(yīng)施工工序時(shí)間偏差排列圖（見圖1）可以看出，球墨鑄鐵管道承插對(duì)接施工工序時(shí)長(zhǎng)累計(jì)偏差最大6.9 min，其中管道承插口安裝工序時(shí)間偏差值為5.1 min，占管道安裝總時(shí)間偏差值的73.91%。管道承插口安裝工序時(shí)間長(zhǎng)是影響大口徑承插式球墨鑄鐵管道單節(jié)安裝時(shí)間主要癥結(jié)。

小組從人機(jī)料法環(huán)測(cè)6 個(gè)方面分析，對(duì)相關(guān)末端原因進(jìn)行驗(yàn)證后得出導(dǎo)致“球墨鑄鐵管道承插口安裝工序時(shí)間低”的主要原因是：人工手拉鏈條用力不均；膠圈材質(zhì)硬度大、摩擦力大；管道起吊點(diǎn)位置不準(zhǔn)確。

圖1 管道承插對(duì)接相應(yīng)施工工序時(shí)間偏差值排列圖

3 施工對(duì)策

3.1 改變手拉葫蘆支配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

未改進(jìn)前，在手拉鏈條的內(nèi)側(cè)有一個(gè)棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，人工手拉鏈條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，很容易因?yàn)椴煌┕と藛T操作造成導(dǎo)向輪擠壓鏈條打結(jié)、卡鏈，改進(jìn)后由兩對(duì)平滑自鎖的夾鉗，像兩只鋼爪一樣交替夾緊，代替原來棘輪棘爪，直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到牽引作用。通過帶動(dòng)結(jié)構(gòu)由手拉鏈條改為夾鉗、增加旋轉(zhuǎn)手柄措施，倒鏈拉進(jìn)平均時(shí)間提高了3.42 min/節(jié)，球墨鑄鐵管道承插口安裝工序中手拉葫蘆拉進(jìn)平均時(shí)間3.24 min/節(jié)，縮短球墨鑄鐵管道承插口安裝工序時(shí)間為10.58 min/節(jié)。

3.2 更換新型STD 型膠圈及在承插口涂抹潤(rùn)滑油

通過以上兩個(gè)措施減小膠圈材料硬度、摩擦力后，縮短管道承插口膠圈安裝時(shí)間為1.3 min/節(jié)，膠圈安裝平均時(shí)間提高了1.4 min/節(jié)，縮短管道承插口安裝工序時(shí)間12.6 min/節(jié)。

3.3 管道起吊點(diǎn)位置確定

通過力學(xué)計(jì)算，兩吊點(diǎn)對(duì)稱布置在構(gòu)件中心的兩側(cè)時(shí)，吊點(diǎn)距離構(gòu)件端部0.207 L 時(shí)位置最為合理。管道承插口安裝工序時(shí)采用吊車提升管道，先將管道吊離地面5 cm 左右，在管道左右搖擺的時(shí)候慢慢穩(wěn)鉤對(duì)準(zhǔn)插口與承口管道中心線（管道軸線偏差值不大于5 cm），手動(dòng)倒鏈將管道插口推入上支管道的承口。

4 實(shí)施效果檢查

在實(shí)施階段隨機(jī)抽取了50 節(jié)管道對(duì)各工序安裝時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，球墨鑄鐵管道承插口相應(yīng)施工工序?qū)Σ唑?yàn)證時(shí)長(zhǎng)詳見表1。

表1 中所示平均單節(jié)球墨鑄鐵管道承插口對(duì)接安裝工序時(shí)間為7.04 min/節(jié)，較原來的14.0 min/節(jié)，縮短時(shí)長(zhǎng)近50%。平均單節(jié)承插式球墨鑄鐵管道安裝時(shí)長(zhǎng)經(jīng)計(jì)算為14.54 min。

表1 管道承插口對(duì)接相應(yīng)施工工序?qū)Σ唑?yàn)證時(shí)長(zhǎng)調(diào)查表

5 效益總結(jié)

由于球墨鑄鐵管道主體安裝提前完成，項(xiàng)目部管理費(fèi)、施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械費(fèi)、人工費(fèi)等施工成本極大降低。除經(jīng)濟(jì)效益突出外，許家崖水庫作為臨沂市的第二水源地，惠及人口數(shù)百萬人。許家崖水庫向城鄉(xiāng)工業(yè)供水轉(zhuǎn)變，在臨沂市國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位將逐步提高。費(fèi)縣第二水源輸水管道提早進(jìn)入運(yùn)營(yíng)期，能及早發(fā)揮社會(huì)效益，對(duì)臨沂及費(fèi)縣供水有重要意義。

6 結(jié) 語

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，通過采用新型STD 型膠圈及改變手拉葫蘆支配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等措施，將縮短大口徑承插式球墨鑄鐵管道單節(jié)安裝時(shí)間，在保證管道安裝質(zhì)量的同時(shí)，大幅提高了球墨鑄鐵管道安裝效率。將本次球墨鑄鐵管道安裝施工所采取的多方面措施以及方法歸納總結(jié)，作為項(xiàng)目長(zhǎng)期管理措施寫入項(xiàng)目管理計(jì)劃，為今后同類工程項(xiàng)目的施工提供參考和指導(dǎo)。