壓力鋼管安裝流水施工應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟分析

龔克軍，戚麗平，施代勇，陳忠敏

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

1 流水施工簡述

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

2 壓力鋼管安裝流水施工設(shè)計

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。設(shè)計兩種流水施工方案，如圖1、圖2。

圖1 壓力鋼管安裝流水施工進(jìn)度設(shè)計（方案1）

圖2 壓力鋼管安裝流水施工進(jìn)度設(shè)計（方案2）

根據(jù)施工現(xiàn)場特點，設(shè)計兩種流水施工方案的施工過程一致，含4個施工過程，分別為：（1）鋼管運輸就位、（2）安裝加固、（3）環(huán)縫焊接、（4）探傷、消缺、驗收，每個施工過程有4個施工段，施工段設(shè)計見上述兩施工流水橫道圖，工作面按互不干擾的獨立工作面考慮。

4個施工過程中，方案1和方案2的第（1）、（2）施工過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。各施工過程工作內(nèi)容、進(jìn)度和人員投入分別為：

（1）鋼管運輸就位過程，含鋼管運輸、現(xiàn)場卸車、洞內(nèi)倒運就位等工作內(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（每個施工段10人）。

（4）探傷、消缺、驗收過程，含焊縫探傷、缺陷處理、管節(jié)驗收等工作內(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)縫焊接過程和探傷、消缺、驗收過程。方案1環(huán)縫焊接過程配置人員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，分兩個焊接班組按①→③，②→④順序施工。探傷、消缺、驗收過程方案1每施工段施工3 d，由于該施工段須在環(huán)縫焊接過程完成后才能開始，兩施工段間有1 d間隔；而方案2通過增加增加2人將施工段進(jìn)度縮短，兩施工段間為連續(xù)順序施工，無間隔。

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

按方案1分析工期，4個施工段的總工期為：

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

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

按方案2分析工期，4個施工段的總工期為：

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

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

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

4 經(jīng)濟分析

4.1 方案1經(jīng)濟分析

4.1.1 鋼管運輸就位過程

人員投入4人，人工單價0.04萬元/d，每施工段進(jìn)度2 d，共150施工段，則人工費用為：4人×2 d×0.04萬元/d×150段=48萬元。

投入運輸臺車1臺，單價2萬元。

投入載重車輛1輛，150個臺班，單價0.03萬元/臺班，載重車輛總費用：150臺班×0.03萬元/臺班=4.5萬元。

鋼管運輸就位過程費用：48萬元+2萬元+4.5萬元=54.5萬元。

4.1.2 安裝加固過程

人員投入6人，人工單價0.04萬元/d，每施工段進(jìn)度2 d，共150施工段，則人工費用為：6人×2 d×0.04萬元/d×150段=72萬元。

投入安裝臺車1臺，單價1萬元。

安裝加固過程費用：72萬元+1萬元=73萬元。

4.1.3 環(huán)縫焊接過程

人員投入10人，人工單價0.04萬元/d，每施工段進(jìn)度4 d，共150施工段，則人工費用為：10人×4 d×0.04萬元/d×150段=240萬元。

投入焊接臺車1臺，單價1.5萬元。

投入焊接設(shè)備1組，單價3萬元。

環(huán)縫焊接過程費用：240萬元+1.5萬元+3萬元=244.5萬元。

4.1.4 探傷、消缺、驗收過程

人員投入4人，人工單價0.04萬元/d，每施工段進(jìn)度3 d，閑置1 d，人員閑置單價0.02萬元/d，共150施工段，則人工費用為：（4人×3 d×0.04萬元/d+4人×1 d×0.02萬元/d）×150段=84萬元。

投入探傷設(shè)備1臺，單價0.02萬元/臺班，每施工段工作1臺班，探傷設(shè)備費：1臺×1臺班/段×0.02萬元/臺班×150段=3萬元。

投入消缺設(shè)備2臺，單價0.01萬元/臺班，每施工段每臺消缺設(shè)備工作1臺班，消缺設(shè)備費：2臺×1臺班/段×0.01萬元/臺班×150段=3萬元。

探傷、消缺、驗收過程費用：84萬元+3萬元+3萬元=90萬元。

4.1.5 現(xiàn)場管理費用

現(xiàn)場管理每天發(fā)生費用0.1萬元/d，方案1施工總工期607 d，則現(xiàn)場管理費為：0.1萬元/d×607 d=60.7萬元。

方案1，分析壓力鋼管安裝施工總費用為：鋼管運輸就位過程費用+安裝加固過程費用+環(huán)縫焊接過程費用+探傷、消缺、驗收過程費用+現(xiàn)場管理費=54.5萬 元+73萬 元+244.5萬元+90萬 元+60.7萬元=522.7萬元。

4.2 方案2經(jīng)濟分析

方案2施工流水中，鋼管運輸就位過程、安裝加固過程的資源投入與方案1中兩過程一致，費用也一致分別為54.5萬元和73萬元。環(huán)縫焊接與探傷、消缺、驗收過程的費用分析如下：

（1）環(huán)縫焊接過程

每施工段投入人員數(shù)不變，增加焊接臺車1臺，增加焊接設(shè)備1組。則人工費用仍為：10人×4 d×0.04萬元/d×150段=240萬元。

投入焊接臺車2臺，單價1.5萬元，小計3萬元。

投入焊接設(shè)備2組，單價3萬元，小計6萬元。

環(huán)縫焊接過程費用：240萬元+3萬元+6萬元=249萬元。

（2）探傷、消缺、驗收過程

人員投入6人，人工單價0.04萬元/d，每施工段進(jìn)度2 d，共150施工段，則人工費用為：6人×2 d×0.04萬元/d×150段=72萬元。

投入探傷設(shè)備1臺，單價0.02萬元/臺班，每施工段工作1臺班，探傷設(shè)備費：1臺×1臺班/段×0.02萬元/臺班×150段=3萬元。

投入消缺設(shè)備3臺，單價0.01萬元/臺班，每施工段每臺消缺設(shè)備工作1臺班，消缺設(shè)備費：3臺×1臺班/段×0.01萬元/臺班×150段=4.5萬元。

探傷、消缺、驗收過程費用：72萬元+3萬元+4.5萬元=79.5萬元。

（3）現(xiàn)場管理費

現(xiàn)場管理每天發(fā)生費用0.1萬元/d，方案1施工總工期308 d，則現(xiàn)場管理費為：0.1萬元/d×308 d=30.8萬元。

方案2，分析壓力鋼管安裝施工總費用為：鋼管運輸就位過程費用+安裝加固過程費用+環(huán)縫焊接過程費用+探傷、消缺、驗收過程費用+現(xiàn)場管理費=54.5萬元+73萬元+249萬元+79.5萬元+30.8萬元=486.8萬元。

4.3 兩方案經(jīng)濟分析對比

經(jīng)對比分析，方案2施工總費用比方案1降低35.9萬元，其中：鋼管運輸就位過程和安裝加固過程費用一致，環(huán)縫焊接過程方案2比方案1增加4.5萬元，探傷、消缺、驗收過程方案2比方案1減少10.5萬元，現(xiàn)場管理方案2比方案1減少29.9萬元。

5 結(jié)論

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