淺談城市水源地輸配水管道工程施工工藝

陳 軍 （中鐵四局集團市政工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

鹽城市新水源地及引水工程射陽支線一標段工程位于江蘇省鹽城市，工程起點鹽龍湖增壓泵站，終點射陽增壓泵站，管線跨越兩區兩縣，總長度39km。

施工方法以開槽埋管施工為主，過路、河流及成片魚塘采用頂管法施工，過河溝采用倒虹或橋管工藝。其中管道明挖敷設共27km，頂管管道8km，橋管23座共1.4km，46處倒虹管共2.6km。管道規格型號為D1420鋼管、D1520鋼管、D1820鋼管及DN1400球墨鑄鐵管，鋼管材質為Q235B。

2 施工工藝

2.1 臨時道路及管材運輸

因城市水源地輸水管道距離長，穿越大片農田。為減小農業土壤生態環境破壞，臨時便道采用鋪設鋼板便道，減小環境污染，同時可以靈活周轉，可大幅降低施工成本。

單節管道尺寸長度有6m、8.15m及12m，鄉村道路及便道狹窄等級低，無法滿足大型運輸車輛進出，通過自行設計，制作一種長管道框架式運輸載具工裝，配合輪式拖拉機牽引設備，并輔以液壓提升和卸載功能，使之提高農田地貌運輸能力以及可獨立完成管材自出庫到現場卸管工作，保證了管材的及時供應。

2.2 管道安裝

2.2.1 焊縫對口拼接

采用液壓鋼環式對口器代替傳統焊接鋼板塊進行管口對接，能夠大幅提高焊縫對口精度及對口定位效率。根據管徑大小定制匹配的液壓鋼環式管道外對口器，管道就位后調整坡口間隙在2～4mm范圍，安裝液壓千斤頂及夾緊箍。搖動把手收緊抱箍，條形卡扣密貼鋼管外壁，同時擠壓兩側管口，并逐漸將兩側管口校正齊平，消除錯臺，提高管道焊接對口的精度及效率。

2.2.2 管道焊接

為提高生產效率，引進全位置管道自動焊機進行管道焊接，對全位置自動焊接小車工作原理及實施條件，通過對設備的不斷調試，確定一套滿足自動焊接要求、符合焊接質量的功能參數，同時輔以焊機爬行軌跡的穩固措施，實現管道接口的自動焊接作業，以代替傳統的人工焊接作業。采用全位置管道自動焊機，管道焊縫質量高，無損檢測合格率可達98%，焊縫外觀整齊平整。同時自動焊機焊接速度為手工焊的3倍。

2.2.3 鋼管焊接安全擋風門架

特殊砂質粉土地段管道焊接采用自行設計制作的鋼管焊接安全擋風門架，能夠有效保證焊接作業安全及焊縫質量。鋼管焊接安全防風門架主體框架由槽鋼及薄鋼板經加工焊接制作成“n”字形門架。在門架兩側增加可拆卸CO2氣保焊擋風板，在門架頂部設置護欄及儲柜。鋼管焊接作業時，將門架吊至接口位置，焊工在門架內或門架旁邊實施焊接，當環境風速超限值時，安放擋風板實施焊接，消除風速對CO2氣體保護焊接質量的影響。

2.3 管道水壓試驗

因水壓試驗管段較多，制作了一種集堵板、注排水、排氣、測壓于一體的裝置，僅需與主管道端頭焊接即可進行注水試壓，避免了在主管道上開孔，提高了管道試壓效率。

2.4 管道除銹

采用除銹小車進行管道內壁機械除銹[1]。管道除銹小車行走裝置采用框架結構，底部設置四個滾輪。除銹裝置采用集成鋼絲刷板，設置在除銹車前。在旋轉桿件上設置一根收緊彈簧保持鋼絲刷與管道內壁保持緊密接觸，實現管道除銹功能。行走和旋轉除銹均采用電機提供動力。除銹過程中啟動排風扇將管道內揚塵排至后方，保證作業面環境質量及管道內通風。本工程管道除銹小車，每臺設備除銹工作可達到400m/臺班，除銹效果符合機械St3除銹等級要求，節約了勞動力成本，提高了管道除銹效率。

3 小結與展望

充分發揮創新驅動力，通過小改小革能夠有效解決實際生產中遇到的問題。鹽城市水源地輸配水管道工程農田地貌大口徑鋼管施工總結出的五項工藝（運輸、對口、除銹、焊接、防風），取得了顯著的經濟效益及社會效益。實現管道工程機械集成一體化施工將是管道現代化施工發展趨勢。