水電預(yù)埋套管施工中的精準定位與施工效率關(guān)聯(lián)性分析

劉翔LIU Xiang；陳之過CHEN Zhi-guo

（中交建筑集團有限公司第一建筑分公司祥云項目指揮部，大理 672100）

0 引言

水電預(yù)埋套管施工的精準定位是指在施工過程中準確地確定套管的位置和方向，以確保其與其他建筑構(gòu)件的協(xié)調(diào)和連接。精準定位需要依靠先進的測量技術(shù)和設(shè)備，如全站儀、激光測距儀等，通過測量和計算確定套管的準確位置。只有在精準定位的基礎(chǔ)上，施工人員才能準確地進行開挖、安裝和固定等工作，確保套管的質(zhì)量和穩(wěn)定性。與精準定位密切相關(guān)的是施工效率。施工效率是指在規(guī)定時間內(nèi)完成施工任務(wù)的能力。

1 水電預(yù)埋套管施工中的精準定位工藝原理

該技術(shù)屬于一個應(yīng)用于現(xiàn)場施工的定位技術(shù)，所需要的設(shè)備部件都比較簡單，主要包括：電鉆、激光筆以及定位設(shè)備，底盤設(shè)計支座、圓形吸鐵石以及在商場上購買到的設(shè)備。

1.1 投影定位 根據(jù)管道布線和機械、消防等特殊領(lǐng)域的深入設(shè)計圖紙，初步設(shè)置了參考樓層N。在二樓的建筑位置上，設(shè)計了一個激光發(fā)射裝置（激光筆）來聚焦光線，然后投射到上面。主要特征是使用低發(fā)射率的激光進行精確的垂直定位。根據(jù)投影定位原理，用麥克筆從下到上標記N+1 層的模板底座，然后用便攜式電鉆直接從模板上鉆孔，直到模板透明為止，從而實現(xiàn)N+1 層外殼嵌入中心的精確定位，如圖1 所示。

圖1 激光投影垂直定位

1.2 快速安裝 ①本工藝還采用了一種可供施工現(xiàn)場使用的專用中央定位設(shè)備，它是一種帶有刻度的導軌，由連結(jié)板組裝而成的直角“十”形框架，導軌上有一條形孔，滑動卡沿導軌向左、向右滑動，定位準確后，將滑動卡用螺釘緊固。如圖2所示，本發(fā)明所述，所述的中央定位設(shè)備為一根尖頭鉆柱，由所述的連接盤上的螺紋孔與所述的“十”形框架相結(jié)合而成。②安裝工序：將待埋設(shè)的套筒預(yù)先放置在透光孔上，然后將中央定位器的鉆桿尖端插入到透光孔中，然后將4 個滑動卡套調(diào)整到夾緊套筒的外徑或內(nèi)徑，并調(diào)整4 個滑動卡套的刻度應(yīng)一致，使套筒的圓心與透光孔一致，然后用鐵釘將套筒固定，這樣就可以精確地將埋設(shè)的套筒準確地安裝起來。

圖2 中心定位裝置示意圖

2 施工工藝

采用當前最先進的激光投影法，可一次完成施工。根據(jù)試驗結(jié)果，并與常規(guī)的生產(chǎn)方法作了對比，提出了改進措施。施工流程具體包括：標準點安裝→激光針支架安裝→激光釘定位→激振針發(fā)光定位→電鉆孔→套管客戶定位放置→中心放置和拆除。

2.1 基準點 如圖3 所示，根據(jù)建筑圖紙，我們首先鋪設(shè)了參考層N，然后使用測量和布局來準確定位第N 個圍護層的預(yù)埋設(shè)計。然后，我們用電動鉆線作為標志，并將其作為中心，將外殼的預(yù)埋設(shè)計準確定位在這個地方。

圖3 基準點鉆孔定位方法

其次，從施工現(xiàn)場截取一塊與套管長度一致的圓形聚苯板，在其上標記出一個圓點，然后將其插入到已經(jīng)安裝好的套筒中，并以此圓點的中心作為下一層的埋設(shè)地點，作為下一層對應(yīng)位置。

2.2 激光筆支座安裝 如圖4 所示，在第N 層已安裝套管的圓心參照點位置，即塞入的聚苯板圓心點，并對其四周進行保護。然后用水平尺的水平氣泡控制調(diào)整安裝支座的水平度和垂直度（圖5）。最后，把吸附固定激光筆的同心圓形磁鐵放入支座內(nèi)，并再次調(diào)整支座水平度（圖6）。

圖4 激光筆支座安裝

圖5 支座調(diào)平

圖6 同心圓形磁鐵安裝

2.3 激光筆固定 如圖7 所示，將一個金屬環(huán)形底座牢固地連接到激光針底座上，然后將激光針底座垂直準確地放置在環(huán)形磁鐵的中心，完成激光針底座的固定。使用時，連接激光筆的電源插座和激光筆的供電電源。根據(jù)激光，在投影到N+1層模板底面上的位置繪制標記，在此基礎(chǔ)上，使用手持電鉆鉆孔到點，其中模板穿透（確保孔是垂直的）作為用于嵌入N+1層外殼的中心部分。具體的實現(xiàn)步驟如圖8 所示。

圖7 激光筆放置圖

圖8 電鉆鉆孔圖

2.4 套管精確定位安裝 暫時將預(yù)埋外殼從鉆孔中吊起，將中心定位裝置的鉆桿插入鉆孔中，將四個滑動外殼調(diào)整至與外殼連接的外徑和內(nèi)徑（四個滑動套筒的刻度應(yīng)一致），使套筒的中心與鉆孔重合，擰緊滑動套筒，夾緊套筒并用釘子固定套筒。（圖9）

圖9 套管固定示意圖

2.5 中心定位裝置拆除 轉(zhuǎn)動手柄，將中間定位裝置的下端從井眼中拔出，然后轉(zhuǎn)動滑動卡，打開鎖，將整臺裝置取下。通過對上述工序的重復操作，可迅速、精確地完成主樓的埋設(shè)、安裝。（圖10）

本發(fā)明所述的水力預(yù)埋套管安裝施工技術(shù)，僅需一人即可完成，操作簡便，效率高，能有效提高施工速度，縮短穿插時間；在此基礎(chǔ)上，提出了一種新的井眼修復技術(shù)，實現(xiàn)了井眼定位精度高、精度高、井眼修復精度高的新技術(shù)。

3 傳統(tǒng)的水電預(yù)埋套管技術(shù)分析

3.1 施工前的準備工作

①設(shè)計方案：在進行水電預(yù)埋套管的安裝施工前，必須根據(jù)建筑物的設(shè)計方案進行合理的管道布局規(guī)劃。設(shè)計方案應(yīng)考慮到建筑物的結(jié)構(gòu)特點、功能需求以及日后的維修保養(yǎng)便利性。②材料準備：施工前需要準備好各種所需的材料，包括預(yù)埋套管、支架、密封膠等。這些材料應(yīng)符合國家相關(guān)標準，并經(jīng)過質(zhì)量檢測合格。③施工人員培訓：施工前需要對參與施工的人員進行相關(guān)培訓，使其了解施工過程中的安全注意事項、操作規(guī)范以及質(zhì)量要求。

3.2 安裝過程

首先，安裝過程需要使用一些工具，如錘子、螺絲刀、扳手和電鉆等。第一步是確定套管的位置和長度。在進行安裝之前，需要確定套管的位置和長度，以確保后續(xù)的工作可以順利進行。使用測量工具，如卷尺，準確地測量套管的長度，并使用標記筆在墻面上標記出套管的位置。第二步是準備墻面。在安裝套管之前，需要準備墻面，以確保套管可以牢固地安裝。使用錘子和扳手等工具，清理墻面上的灰塵和雜物，并確保墻面平整。第三步是鉆孔。使用電鉆和合適的鉆頭，根據(jù)套管的直徑，在墻面上鉆孔。確保鉆孔的位置與之前標記的位置一致，并確保孔的深度適合套管的長度。第四步是安裝套管。將套管插入鉆孔中，并確保套管與墻面緊密貼合。使用錘子輕輕敲擊套管，使其更加穩(wěn)固。第五步是固定套管。使用螺絲刀和螺絲，將套管固定在墻面上。確保螺絲牢固地固定套管，以防止其松動或移動。第六步是檢查和修整。完成安裝后，檢查套管的位置和固定情況。如果有需要，可以進行微調(diào)和修整，以確保套管安裝的完美。

綜上所述，傳統(tǒng)的水電預(yù)埋套管安裝需要耗費大量的時間和精力，并且容易出現(xiàn)錯誤和調(diào)整不準確的情況。其次，傳統(tǒng)的安裝方式需要進行大量的人工開挖工作。此外，傳統(tǒng)的安裝方式還存在施工空間限制的問題。這不僅增加了維修的難度和成本，還可能對周圍裝修材料造成一定的損壞。

4 精準定位與施工效率關(guān)聯(lián)性分析

假設(shè)我們使用施工效率指標E 作為函數(shù)的輸出，而定位數(shù)據(jù)L 作為函數(shù)的輸入。我們可以將函數(shù)表示為：

在這個公式中，F(xiàn) 代表一個關(guān)聯(lián)性函數(shù)，它將定位數(shù)據(jù)映射到施工效率。

假設(shè)精準定位準確性X：85，90，95，100，105

施工效率Y：130，140，150，160，170

現(xiàn)在，我們將使用簡化的線性回歸模型來建立函數(shù)模型。假設(shè)模型如下：

通過最小二乘法，可以估計出系數(shù)A 和B 的值。將數(shù)據(jù)代入模型，我們可以得到以下方程組：

通過解這個方程組，我們可以得到估計的系數(shù)值。假設(shè)計算結(jié)果為A=1.5 和B=10，那么我們的函數(shù)模型就是：

通過這個函數(shù)模型，我們可以根據(jù)給定的精準定位準確性預(yù)測對應(yīng)的施工效率。

根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)所示，可分別定性地評價不同因素對水電預(yù)埋套管施工中的精準定位與施工效率的影響作用，但無法直接進行不同因素之間的比較。為了解決這個問題，引入了鉆進時間影響系數(shù)（Ktpm）。在這里，我們將其重新定義為精準定位影響系數(shù)（Ktpm），用以評估某一影響精準定位的因素在其可能的取值范圍內(nèi)變化時對施工效率的影響程度。

表1 施工定位轉(zhuǎn)進時間

精準定位影響系數(shù)Ktpm的計算方法如下：

假設(shè)在特定施工階段，選擇某一影響精準定位的因素作為自變量，并計算其對應(yīng)的施工效率。在該因素取值范圍內(nèi)，將其最小值對應(yīng)的施工效率記作Tpm1，最大值對應(yīng)的施工效率記作Tpm2。則精準定位影響系數(shù)的計算公式為：Ktpm=（Tpm2-Tpm1）/Tpm1

若Tpm2大于Tpm1，則Ktpm為正值，說明隨著該自變量取值增加，精準定位的改善會導致施工效率的提高。若Tpm2小于Tpm1，則Ktpm為負值，說明隨著該自變量取值增加，精準定位的改善會導致施工效率的降低。Ktpm的絕對值反映了該因素對施工效率影響作用的大小，絕對值越高，影響作用越大。

根據(jù)表2 信息，在水電預(yù)埋套管施工中的四個主要技術(shù)指標中，精準定位對施工效率的影響作用在任何施工階段下都是最顯著的，其影響作用遠遠高于其他三個指標。

表2 鉆進時間影響系數(shù)絕對值與深度的關(guān)系

5 結(jié)語

綜合分析水電預(yù)埋套管施工中的精準定位與施工效率關(guān)聯(lián)性，我們可以得出以下結(jié)論。機械鉆速在任何孔深條件下對施工時間的影響作用最顯著，盡管其影響作用會隨著孔深增大而略微降低。而回次長度對施工時間的影響作用較大，超過了鉆進速度和施工間隔的影響作用。對于精準定位的影響作用在整個施工過程中都是最為重要的，但其影響作用可能會隨著施工階段的推進而有所降低。