压力钢管安装流水施工应用技术经济分析

龚克军，戚丽平，施代勇，陈忠敏

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部 云南 昆明 650032）

1 流水施工简述

流水施工是将每一个施工对象分解为若干施工过程，并按照施工过程成立相应的专业工作队，各专业队按照施工顺序依次完成各个施工对象的施工过程，同时保证施工在时间和空间上连续，均衡和有节奏地进行，使相邻两专业队能最大限度地搭接作业。它的特点是：（1）缩短施工工期，尽早发挥投资效益；（2）实现专业化生产，可以提高施工技术水平和劳动生产率；（3）可以连续施工，充分发挥施工机械和劳动力的生产效率；（4）降低施工成本，提高经济效益；（5）提高施工质量，增加建设工程的使用寿命，节约使用过程中的维修费用。

2 压力钢管安装流水施工设计

某电站压力钢管安装，有钢管管节150节，钢管内径5.9～7.5 m，壁厚约50 mm，单节管长2 m。根据施工工序，工作面情况，资源配置，进行压力钢管安装流水施工设计。设计两种流水施工方案，如图1、图2。

图1 压力钢管安装流水施工进度设计（方案1）

图2 压力钢管安装流水施工进度设计（方案2）

根据施工现场特点，设计两种流水施工方案的施工过程一致，含4个施工过程，分别为：（1）钢管运输就位、（2）安装加固、（3）环缝焊接、（4）探伤、消缺、验收，每个施工过程有4个施工段，施工段设计见上述两施工流水横道图，工作面按互不干扰的独立工作面考虑。

4个施工过程中，方案1和方案2的第（1）、（2）施工过程的施工段均采取顺序搭接，施工进度和人员投入一致，第（3）施工过程方案1的施工段采取顺序搭接、方案2采取平行搭接，第（4）施工过程方案一采取等间隔顺序搭接、方案2采取顺序搭接。各施工过程工作内容、进度和人员投入分别为：

（1）钢管运输就位过程，含钢管运输、现场卸车、洞内倒运就位等工作内容，两种方案的施工段均采取顺序搭接，施工进度2 d，人员配置4人。

（2）安装加固过程，含钢管安装位置调整，钢管固定，支撑加固等工作内容，两种方案的施工段均采取顺序搭接，施工进度2 d，人员配置6人。

（3）环缝焊接过程，含钢管焊缝加温、焊接、清根、打磨等工作内容，方案1施工段采取顺序搭接，施工进度4 d，人员配置10人；方案2施工段采取平行搭接，施工进度4 d，施工段步距为2 d，人员配置20人（每个施工段10人）。

（4）探伤、消缺、验收过程，含焊缝探伤、缺陷处理、管节验收等工作内容；方案一施工段采取等间隔顺序搭接，间隔1 d，施工进度3 d，人员配置4人，方案2施工段采取顺序搭接，施工进度2 d，人员配置6人。

3 工期分析

根据两个方案横道图分析，方案1与方案2的区别在环缝焊接过程和探伤、消缺、验收过程。方案1环缝焊接过程配置人员10人，在各工作段间采取顺序施工，即按①→②→③→④顺序施工；而方案2配置20人，分两个焊接班组按①→③，②→④顺序施工。探伤、消缺、验收过程方案1每施工段施工3 d，由于该施工段须在环缝焊接过程完成后才能开始，两施工段间有1 d间隔；而方案2通过增加增加2人将施工段进度缩短，两施工段间为连续顺序施工，无间隔。

从各施工过程的施工进度分析得出，环缝焊接过程耗时最长，每施工段耗时4 d，在钢管安装施工过程中，属关键过程，对钢管安装工期的影响最大。

按方案1分析工期，4个施工段的总工期为：

其中：t运为单节（即施工段）钢管运输就位施工过程施工进度，为2 d；t安为单节钢管安装加固施工过程施工进度，为2 d；t焊为单节钢管环缝焊接施工过程施工进度，为4 d；t探为单节钢管探伤、消缺、验收施工过程施工进度，为3 d。

如施工段（管节）按施工总管节计算，则全部压力钢管施工工期为T1总=t运+t安+t焊×150+t探=2+2+4×150+3=607 d。

按方案2分析工期，4个施工段的总工期为：

t运、t安、t焊、t探4个时间参数与方案1一致；增加时间参数t焊搭，表示两个焊接工作面间的搭接时间，为2 d。

如施工段（管节）按施工总管节计算，则全部压力钢管施工工期为T2总=t运+t安+(t焊×150)/2+t焊搭+t探=2+2+(4×150)/2+2+2=308 d。

方案2通过增加一组焊接班组、调整探伤、消缺、验收人员配置，使施工总工期缩短了299 d。如调整运输就位和调整加固施工过程的资源配置，施工总工期也会随之改变。

4 经济分析

4.1 方案1经济分析

4.1.1 钢管运输就位过程

人员投入4人，人工单价0.04万元/d，每施工段进度2 d，共150施工段，则人工费用为：4人×2 d×0.04万元/d×150段=48万元。

投入运输台车1台，单价2万元。

投入载重车辆1辆，150个台班，单价0.03万元/台班，载重车辆总费用：150台班×0.03万元/台班=4.5万元。

钢管运输就位过程费用：48万元+2万元+4.5万元=54.5万元。

4.1.2 安装加固过程

人员投入6人，人工单价0.04万元/d，每施工段进度2 d，共150施工段，则人工费用为：6人×2 d×0.04万元/d×150段=72万元。

投入安装台车1台，单价1万元。

安装加固过程费用：72万元+1万元=73万元。

4.1.3 环缝焊接过程

人员投入10人，人工单价0.04万元/d，每施工段进度4 d，共150施工段，则人工费用为：10人×4 d×0.04万元/d×150段=240万元。

投入焊接台车1台，单价1.5万元。

投入焊接设备1组，单价3万元。

环缝焊接过程费用：240万元+1.5万元+3万元=244.5万元。

4.1.4 探伤、消缺、验收过程

人员投入4人，人工单价0.04万元/d，每施工段进度3 d，闲置1 d，人员闲置单价0.02万元/d，共150施工段，则人工费用为：（4人×3 d×0.04万元/d+4人×1 d×0.02万元/d）×150段=84万元。

投入探伤设备1台，单价0.02万元/台班，每施工段工作1台班，探伤设备费：1台×1台班/段×0.02万元/台班×150段=3万元。

投入消缺设备2台，单价0.01万元/台班，每施工段每台消缺设备工作1台班，消缺设备费：2台×1台班/段×0.01万元/台班×150段=3万元。

探伤、消缺、验收过程费用：84万元+3万元+3万元=90万元。

4.1.5 现场管理费用

现场管理每天发生费用0.1万元/d，方案1施工总工期607 d，则现场管理费为：0.1万元/d×607 d=60.7万元。

方案1，分析压力钢管安装施工总费用为：钢管运输就位过程费用+安装加固过程费用+环缝焊接过程费用+探伤、消缺、验收过程费用+现场管理费=54.5万 元+73万 元+244.5万元+90万 元+60.7万元=522.7万元。

4.2 方案2经济分析

方案2施工流水中，钢管运输就位过程、安装加固过程的资源投入与方案1中两过程一致，费用也一致分别为54.5万元和73万元。环缝焊接与探伤、消缺、验收过程的费用分析如下：

（1）环缝焊接过程

每施工段投入人员数不变，增加焊接台车1台，增加焊接设备1组。则人工费用仍为：10人×4 d×0.04万元/d×150段=240万元。

投入焊接台车2台，单价1.5万元，小计3万元。

投入焊接设备2组，单价3万元，小计6万元。

环缝焊接过程费用：240万元+3万元+6万元=249万元。

（2）探伤、消缺、验收过程

人员投入6人，人工单价0.04万元/d，每施工段进度2 d，共150施工段，则人工费用为：6人×2 d×0.04万元/d×150段=72万元。

投入探伤设备1台，单价0.02万元/台班，每施工段工作1台班，探伤设备费：1台×1台班/段×0.02万元/台班×150段=3万元。

投入消缺设备3台，单价0.01万元/台班，每施工段每台消缺设备工作1台班，消缺设备费：3台×1台班/段×0.01万元/台班×150段=4.5万元。

探伤、消缺、验收过程费用：72万元+3万元+4.5万元=79.5万元。

（3）现场管理费

现场管理每天发生费用0.1万元/d，方案1施工总工期308 d，则现场管理费为：0.1万元/d×308 d=30.8万元。

方案2，分析压力钢管安装施工总费用为：钢管运输就位过程费用+安装加固过程费用+环缝焊接过程费用+探伤、消缺、验收过程费用+现场管理费=54.5万元+73万元+249万元+79.5万元+30.8万元=486.8万元。

4.3 两方案经济分析对比

经对比分析，方案2施工总费用比方案1降低35.9万元，其中：钢管运输就位过程和安装加固过程费用一致，环缝焊接过程方案2比方案1增加4.5万元，探伤、消缺、验收过程方案2比方案1减少10.5万元，现场管理方案2比方案1减少29.9万元。

5 结论

综合上述分析，通过流水化施工进度设计可以得出以下结论：（1）缩短项目施工的工期，可使项目及早投入运行，获得收益，（2）可以降低项目施工成本，控制投资。所以，我们在项目流水施工的技术经济分析中，可以通过调整施工资源，形成新的流水化施工设计，达到缩短项目工期，降低施工成本，获得较好经济效益的成果。