縮短大口徑球墨鑄鐵管承插安裝時間探析

孫文慧，陳 爽，相 國

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

臨沂市第二水源項目輸水管道工程全長49.4 km，主要包括輸水工程和凈水廠、清水管網工程，工程建設規模為20 萬t/d，建成后將與臨沂城30 萬t 供水工程實現連通對接，供水范圍覆蓋整個市轄5 區，重點惠及蘭山西部城區、羅莊區、高新區等區域。本公司承建輸水管道長近14 km，施工戰線長，工期210 d。建設主要內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有壓管道重力流輸水至擬建水廠，其中樁號0+000-9+000 段為三管布置，樁號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，防腐性能優異、延展性能好、安裝簡易是球墨鑄鐵管的顯著特點。調查分析得知，按照現階段施工方法及現有設備，本次管道主體工程完工時間超過計劃竣工日期，結合后期需要改善問題，嚴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 型機械接口安裝。臨沂市第二水源項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：施工準備→檢查管道→吊運鋪設、管道穩固→管道承插口清理→上膠圈→安裝機具設備→手拉葫蘆拉緊使之插入承插口→檢查→垃圾清理。

2 管道安裝現狀調查及原因分析

利用項目部現有的儀器分別在樁號K1+000-K1+060、K2+000-K2+060、K5+000-K5+060、K8+000-K8+060、K11+000-K11+060 設置試驗段進行球墨鑄鐵管道承插對接相應施工工序時長調查分析。目前管道承插口安裝工序時間平均為14.0 min/節，結合市場調查信息，與類似項目進行橫向對比，青龍河河道綜合整治工程項目及蘭陵縣會寶嶺水庫城鄉供水項目中，管道設計管徑，長度及重量等管道參數大于第二水源輸水管道項目，平均單節球墨鑄鐵管道安裝時間最小為15.82 min/節，管道承插口安裝工序時間最小為8.9 min/節。通過管道承插對接相應施工工序時間偏差排列圖（見圖1）可以看出，球墨鑄鐵管道承插對接施工工序時長累計偏差最大6.9 min，其中管道承插口安裝工序時間偏差值為5.1 min，占管道安裝總時間偏差值的73.91%。管道承插口安裝工序時間長是影響大口徑承插式球墨鑄鐵管道單節安裝時間主要癥結。

小組從人機料法環測6 個方面分析，對相關末端原因進行驗證后得出導致“球墨鑄鐵管道承插口安裝工序時間低”的主要原因是：人工手拉鏈條用力不均；膠圈材質硬度大、摩擦力大；管道起吊點位置不準確。

圖1 管道承插對接相應施工工序時間偏差值排列圖

3 施工對策

3.1 改變手拉葫蘆支配系統結構

未改進前，在手拉鏈條的內側有一個棘輪棘爪機構，人工手拉鏈條帶動齒輪旋轉，很容易因為不同施工人員操作造成導向輪擠壓鏈條打結、卡鏈，改進后由兩對平滑自鎖的夾鉗，像兩只鋼爪一樣交替夾緊，代替原來棘輪棘爪，直線運動達到牽引作用。通過帶動結構由手拉鏈條改為夾鉗、增加旋轉手柄措施，倒鏈拉進平均時間提高了3.42 min/節，球墨鑄鐵管道承插口安裝工序中手拉葫蘆拉進平均時間3.24 min/節，縮短球墨鑄鐵管道承插口安裝工序時間為10.58 min/節。

3.2 更換新型STD 型膠圈及在承插口涂抹潤滑油

通過以上兩個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間為1.3 min/節，膠圈安裝平均時間提高了1.4 min/節，縮短管道承插口安裝工序時間12.6 min/節。

3.3 管道起吊點位置確定

通過力學計算，兩吊點對稱布置在構件中心的兩側時，吊點距離構件端部0.207 L 時位置最為合理。管道承插口安裝工序時采用吊車提升管道，先將管道吊離地面5 cm 左右，在管道左右搖擺的時候慢慢穩鉤對準插口與承口管道中心線（管道軸線偏差值不大于5 cm），手動倒鏈將管道插口推入上支管道的承口。

4 實施效果檢查

在實施階段隨機抽取了50 節管道對各工序安裝時長進行測量，球墨鑄鐵管道承插口相應施工工序對策驗證時長詳見表1。

表1 中所示平均單節球墨鑄鐵管道承插口對接安裝工序時間為7.04 min/節，較原來的14.0 min/節，縮短時長近50%。平均單節承插式球墨鑄鐵管道安裝時長經計算為14.54 min。

表1 管道承插口對接相應施工工序對策驗證時長調查表

5 效益總結

由于球墨鑄鐵管道主體安裝提前完成，項目部管理費、施工現場機械費、人工費等施工成本極大降低。除經濟效益突出外，許家崖水庫作為臨沂市的第二水源地，惠及人口數百萬人。許家崖水庫向城鄉工業供水轉變，在臨沂市國民經濟發展中的地位將逐步提高。費縣第二水源輸水管道提早進入運營期，能及早發揮社會效益，對臨沂及費縣供水有重要意義。

6 結 語

結合現場實際，通過采用新型STD 型膠圈及改變手拉葫蘆支配系統結構等措施，將縮短大口徑承插式球墨鑄鐵管道單節安裝時間，在保證管道安裝質量的同時，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，作為項目長期管理措施寫入項目管理計劃，為今后同類工程項目的施工提供參考和指導。