壓力鋼管安裝流水施工應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

龔克軍，戚麗平，施代勇，陳忠敏

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部 云南 昆明 650032）

1 流水施工簡(jiǎn)述

流水施工是將每一個(gè)施工對(duì)象分解為若干施工過(guò)程，并按照施工過(guò)程成立相應(yīng)的專業(yè)工作隊(duì)，各專業(yè)隊(duì)按照施工順序依次完成各個(gè)施工對(duì)象的施工過(guò)程，同時(shí)保證施工在時(shí)間和空間上連續(xù)，均衡和有節(jié)奏地進(jìn)行，使相鄰兩專業(yè)隊(duì)能最大限度地搭接作業(yè)。它的特點(diǎn)是：（1）縮短施工工期，盡早發(fā)揮投資效益；（2）實(shí)現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)，可以提高施工技術(shù)水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；（3）可以連續(xù)施工，充分發(fā)揮施工機(jī)械和勞動(dòng)力的生產(chǎn)效率；（4）降低施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；（5）提高施工質(zhì)量，增加建設(shè)工程的使用壽命，節(jié)約使用過(guò)程中的維修費(fèi)用。

2 壓力鋼管安裝流水施工設(shè)計(jì)

某電站壓力鋼管安裝，有鋼管管節(jié)150節(jié)，鋼管內(nèi)徑5.9～7.5 m，壁厚約50 mm，單節(jié)管長(zhǎng)2 m。根據(jù)施工工序，工作面情況，資源配置，進(jìn)行壓力鋼管安裝流水施工設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)兩種流水施工方案，如圖1、圖2。

圖1 壓力鋼管安裝流水施工進(jìn)度設(shè)計(jì)（方案1）

圖2 壓力鋼管安裝流水施工進(jìn)度設(shè)計(jì)（方案2）

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)兩種流水施工方案的施工過(guò)程一致，含4個(gè)施工過(guò)程，分別為：（1）鋼管運(yùn)輸就位、（2）安裝加固、（3）環(huán)縫焊接、（4）探傷、消缺、驗(yàn)收，每個(gè)施工過(guò)程有4個(gè)施工段，施工段設(shè)計(jì)見(jiàn)上述兩施工流水橫道圖，工作面按互不干擾的獨(dú)立工作面考慮。

4個(gè)施工過(guò)程中，方案1和方案2的第（1）、（2）施工過(guò)程的施工段均采取順序搭接，施工進(jìn)度和人員投入一致，第（3）施工過(guò)程方案1的施工段采取順序搭接、方案2采取平行搭接，第（4）施工過(guò)程方案一采取等間隔順序搭接、方案2采取順序搭接。各施工過(guò)程工作內(nèi)容、進(jìn)度和人員投入分別為：

（1）鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程，含鋼管運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)卸車、洞內(nèi)倒運(yùn)就位等工作內(nèi)容，兩種方案的施工段均采取順序搭接，施工進(jìn)度2 d，人員配置4人。

（2）安裝加固過(guò)程，含鋼管安裝位置調(diào)整，鋼管固定，支撐加固等工作內(nèi)容，兩種方案的施工段均采取順序搭接，施工進(jìn)度2 d，人員配置6人。

（3）環(huán)縫焊接過(guò)程，含鋼管焊縫加溫、焊接、清根、打磨等工作內(nèi)容，方案1施工段采取順序搭接，施工進(jìn)度4 d，人員配置10人；方案2施工段采取平行搭接，施工進(jìn)度4 d，施工段步距為2 d，人員配置20人（每個(gè)施工段10人）。

（4）探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程，含焊縫探傷、缺陷處理、管節(jié)驗(yàn)收等工作內(nèi)容；方案一施工段采取等間隔順序搭接，間隔1 d，施工進(jìn)度3 d，人員配置4人，方案2施工段采取順序搭接，施工進(jìn)度2 d，人員配置6人。

3 工期分析

根據(jù)兩個(gè)方案橫道圖分析，方案1與方案2的區(qū)別在環(huán)縫焊接過(guò)程和探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程。方案1環(huán)縫焊接過(guò)程配置人員10人，在各工作段間采取順序施工，即按①→②→③→④順序施工；而方案2配置20人，分兩個(gè)焊接班組按①→③，②→④順序施工。探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程方案1每施工段施工3 d，由于該施工段須在環(huán)縫焊接過(guò)程完成后才能開(kāi)始，兩施工段間有1 d間隔；而方案2通過(guò)增加增加2人將施工段進(jìn)度縮短，兩施工段間為連續(xù)順序施工，無(wú)間隔。

從各施工過(guò)程的施工進(jìn)度分析得出，環(huán)縫焊接過(guò)程耗時(shí)最長(zhǎng)，每施工段耗時(shí)4 d，在鋼管安裝施工過(guò)程中，屬關(guān)鍵過(guò)程，對(duì)鋼管安裝工期的影響最大。

按方案1分析工期，4個(gè)施工段的總工期為：

其中：t運(yùn)為單節(jié)（即施工段）鋼管運(yùn)輸就位施工過(guò)程施工進(jìn)度，為2 d；t安為單節(jié)鋼管安裝加固施工過(guò)程施工進(jìn)度，為2 d；t焊為單節(jié)鋼管環(huán)縫焊接施工過(guò)程施工進(jìn)度，為4 d；t探為單節(jié)鋼管探傷、消缺、驗(yàn)收施工過(guò)程施工進(jìn)度，為3 d。

如施工段（管節(jié)）按施工總管節(jié)計(jì)算，則全部壓力鋼管施工工期為T1總=t運(yùn)+t安+t焊×150+t探=2+2+4×150+3=607 d。

按方案2分析工期，4個(gè)施工段的總工期為：

t運(yùn)、t安、t焊、t探4個(gè)時(shí)間參數(shù)與方案1一致；增加時(shí)間參數(shù)t焊搭，表示兩個(gè)焊接工作面間的搭接時(shí)間，為2 d。

如施工段（管節(jié)）按施工總管節(jié)計(jì)算，則全部壓力鋼管施工工期為T2總=t運(yùn)+t安+(t焊×150)/2+t焊搭+t探=2+2+(4×150)/2+2+2=308 d。

方案2通過(guò)增加一組焊接班組、調(diào)整探傷、消缺、驗(yàn)收人員配置，使施工總工期縮短了299 d。如調(diào)整運(yùn)輸就位和調(diào)整加固施工過(guò)程的資源配置，施工總工期也會(huì)隨之改變。

4 經(jīng)濟(jì)分析

4.1 方案1經(jīng)濟(jì)分析

4.1.1 鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程

人員投入4人，人工單價(jià)0.04萬(wàn)元/d，每施工段進(jìn)度2 d，共150施工段，則人工費(fèi)用為：4人×2 d×0.04萬(wàn)元/d×150段=48萬(wàn)元。

投入運(yùn)輸臺(tái)車1臺(tái)，單價(jià)2萬(wàn)元。

投入載重車輛1輛，150個(gè)臺(tái)班，單價(jià)0.03萬(wàn)元/臺(tái)班，載重車輛總費(fèi)用：150臺(tái)班×0.03萬(wàn)元/臺(tái)班=4.5萬(wàn)元。

鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程費(fèi)用：48萬(wàn)元+2萬(wàn)元+4.5萬(wàn)元=54.5萬(wàn)元。

4.1.2 安裝加固過(guò)程

人員投入6人，人工單價(jià)0.04萬(wàn)元/d，每施工段進(jìn)度2 d，共150施工段，則人工費(fèi)用為：6人×2 d×0.04萬(wàn)元/d×150段=72萬(wàn)元。

投入安裝臺(tái)車1臺(tái)，單價(jià)1萬(wàn)元。

安裝加固過(guò)程費(fèi)用：72萬(wàn)元+1萬(wàn)元=73萬(wàn)元。

4.1.3 環(huán)縫焊接過(guò)程

人員投入10人，人工單價(jià)0.04萬(wàn)元/d，每施工段進(jìn)度4 d，共150施工段，則人工費(fèi)用為：10人×4 d×0.04萬(wàn)元/d×150段=240萬(wàn)元。

投入焊接臺(tái)車1臺(tái)，單價(jià)1.5萬(wàn)元。

投入焊接設(shè)備1組，單價(jià)3萬(wàn)元。

環(huán)縫焊接過(guò)程費(fèi)用：240萬(wàn)元+1.5萬(wàn)元+3萬(wàn)元=244.5萬(wàn)元。

4.1.4 探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程

人員投入4人，人工單價(jià)0.04萬(wàn)元/d，每施工段進(jìn)度3 d，閑置1 d，人員閑置單價(jià)0.02萬(wàn)元/d，共150施工段，則人工費(fèi)用為：（4人×3 d×0.04萬(wàn)元/d+4人×1 d×0.02萬(wàn)元/d）×150段=84萬(wàn)元。

投入探傷設(shè)備1臺(tái)，單價(jià)0.02萬(wàn)元/臺(tái)班，每施工段工作1臺(tái)班，探傷設(shè)備費(fèi)：1臺(tái)×1臺(tái)班/段×0.02萬(wàn)元/臺(tái)班×150段=3萬(wàn)元。

投入消缺設(shè)備2臺(tái)，單價(jià)0.01萬(wàn)元/臺(tái)班，每施工段每臺(tái)消缺設(shè)備工作1臺(tái)班，消缺設(shè)備費(fèi)：2臺(tái)×1臺(tái)班/段×0.01萬(wàn)元/臺(tái)班×150段=3萬(wàn)元。

探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程費(fèi)用：84萬(wàn)元+3萬(wàn)元+3萬(wàn)元=90萬(wàn)元。

4.1.5 現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)用

現(xiàn)場(chǎng)管理每天發(fā)生費(fèi)用0.1萬(wàn)元/d，方案1施工總工期607 d，則現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)為：0.1萬(wàn)元/d×607 d=60.7萬(wàn)元。

方案1，分析壓力鋼管安裝施工總費(fèi)用為：鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程費(fèi)用+安裝加固過(guò)程費(fèi)用+環(huán)縫焊接過(guò)程費(fèi)用+探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程費(fèi)用+現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)=54.5萬(wàn) 元+73萬(wàn) 元+244.5萬(wàn)元+90萬(wàn) 元+60.7萬(wàn)元=522.7萬(wàn)元。

4.2 方案2經(jīng)濟(jì)分析

方案2施工流水中，鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程、安裝加固過(guò)程的資源投入與方案1中兩過(guò)程一致，費(fèi)用也一致分別為54.5萬(wàn)元和73萬(wàn)元。環(huán)縫焊接與探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程的費(fèi)用分析如下：

（1）環(huán)縫焊接過(guò)程

每施工段投入人員數(shù)不變，增加焊接臺(tái)車1臺(tái)，增加焊接設(shè)備1組。則人工費(fèi)用仍為：10人×4 d×0.04萬(wàn)元/d×150段=240萬(wàn)元。

投入焊接臺(tái)車2臺(tái)，單價(jià)1.5萬(wàn)元，小計(jì)3萬(wàn)元。

投入焊接設(shè)備2組，單價(jià)3萬(wàn)元，小計(jì)6萬(wàn)元。

環(huán)縫焊接過(guò)程費(fèi)用：240萬(wàn)元+3萬(wàn)元+6萬(wàn)元=249萬(wàn)元。

（2）探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程

人員投入6人，人工單價(jià)0.04萬(wàn)元/d，每施工段進(jìn)度2 d，共150施工段，則人工費(fèi)用為：6人×2 d×0.04萬(wàn)元/d×150段=72萬(wàn)元。

投入探傷設(shè)備1臺(tái)，單價(jià)0.02萬(wàn)元/臺(tái)班，每施工段工作1臺(tái)班，探傷設(shè)備費(fèi)：1臺(tái)×1臺(tái)班/段×0.02萬(wàn)元/臺(tái)班×150段=3萬(wàn)元。

投入消缺設(shè)備3臺(tái)，單價(jià)0.01萬(wàn)元/臺(tái)班，每施工段每臺(tái)消缺設(shè)備工作1臺(tái)班，消缺設(shè)備費(fèi)：3臺(tái)×1臺(tái)班/段×0.01萬(wàn)元/臺(tái)班×150段=4.5萬(wàn)元。

探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程費(fèi)用：72萬(wàn)元+3萬(wàn)元+4.5萬(wàn)元=79.5萬(wàn)元。

（3）現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)

現(xiàn)場(chǎng)管理每天發(fā)生費(fèi)用0.1萬(wàn)元/d，方案1施工總工期308 d，則現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)為：0.1萬(wàn)元/d×308 d=30.8萬(wàn)元。

方案2，分析壓力鋼管安裝施工總費(fèi)用為：鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程費(fèi)用+安裝加固過(guò)程費(fèi)用+環(huán)縫焊接過(guò)程費(fèi)用+探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程費(fèi)用+現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)=54.5萬(wàn)元+73萬(wàn)元+249萬(wàn)元+79.5萬(wàn)元+30.8萬(wàn)元=486.8萬(wàn)元。

4.3 兩方案經(jīng)濟(jì)分析對(duì)比

經(jīng)對(duì)比分析，方案2施工總費(fèi)用比方案1降低35.9萬(wàn)元，其中：鋼管運(yùn)輸就位過(guò)程和安裝加固過(guò)程費(fèi)用一致，環(huán)縫焊接過(guò)程方案2比方案1增加4.5萬(wàn)元，探傷、消缺、驗(yàn)收過(guò)程方案2比方案1減少10.5萬(wàn)元，現(xiàn)場(chǎng)管理方案2比方案1減少29.9萬(wàn)元。

5 結(jié)論

綜合上述分析，通過(guò)流水化施工進(jìn)度設(shè)計(jì)可以得出以下結(jié)論：（1）縮短項(xiàng)目施工的工期，可使項(xiàng)目及早投入運(yùn)行，獲得收益，（2）可以降低項(xiàng)目施工成本，控制投資。所以，我們?cè)陧?xiàng)目流水施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析中，可以通過(guò)調(diào)整施工資源，形成新的流水化施工設(shè)計(jì)，達(dá)到縮短項(xiàng)目工期，降低施工成本，獲得較好經(jīng)濟(jì)效益的成果。