管枕式限位支架在天府機(jī)場(chǎng)中的應(yīng)用

尹凱 白德勇 陳作祥

【摘要】由于受施工管道材質(zhì)和連接方式的限制，當(dāng)管道跨越公路、溝渠和跑道等障礙物時(shí)常需用鋼質(zhì)保護(hù)套管加以保護(hù)。在貫穿套管的施工過程中，PVC-UH管與鋼質(zhì)套管難免發(fā)生摩擦、刮擦，導(dǎo)致出現(xiàn) PVC-UH管道管壁損傷或承插口松動(dòng)、過度承插、位移等質(zhì)量問題，特別是當(dāng)穿越距離較長時(shí)，這一問題更加突出。為解決此問題，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)此管道管枕施工工藝，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段使用情況分析，有效規(guī)避長距離穿套管帶來的管壁損傷、接口破損等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，受到業(yè)主、監(jiān)理的高度認(rèn)可。

【關(guān)鍵詞】民用機(jī)場(chǎng);質(zhì)量控制;新材料;長距離穿套管;管枕式限位支架

【中圖分類號(hào)】 V351.392??????????? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 B

工程位于成都市簡(jiǎn)陽市，飛行區(qū)消防管網(wǎng)及配套工程消防管網(wǎng)施工管線多達(dá)20余 km，其中飛機(jī)跑道區(qū)域長距離穿套管作業(yè)距離總計(jì)6 km，最大管徑可達(dá) DN500，施工采用了一種新型管道材料（高性能硬聚氯乙烯管材及管件 PVC- UH），管道的連接方式采用承插式膠圈連接，通過承插口內(nèi)置膠圈對(duì)承插管管壁的物理擠壓形成密封。

1民航專業(yè)大口徑管道施工管理難點(diǎn)

1.1傳統(tǒng)穿套管施工后不便于檢修

該新型材質(zhì)管道是由高性能硬聚氯乙烯管 PVC-UH材質(zhì)（以下簡(jiǎn)稱"管道"），在傳統(tǒng)貫穿套管的施工過程中所發(fā)生的摩擦、刮擦導(dǎo)致管壁損傷和管道承插接口過度承插、松動(dòng)變形的問題，在套管內(nèi)部存在因穿管摩擦受損造成的薄弱點(diǎn)，經(jīng)過長時(shí)間管道壓力擠壓，易出現(xiàn)爆管、漏水等質(zhì)量問題[1]。在民航飛行區(qū)內(nèi)施工本就管控嚴(yán)格，時(shí)間緊迫，對(duì)管道檢修的便利性和快捷性提出更高的要求。

1.2長距離穿套管采用傳統(tǒng)的貫穿方式帶來質(zhì)量隱患

傳統(tǒng)的貫穿方式是先將一定長度的管道用承插連接方式連接后，再用人力和機(jī)械將其直接牽引至套管內(nèi)進(jìn)行貫穿套管作業(yè)，由于管道在穿管的過程中直接與套管壁發(fā)生摩擦和刮擦，加之套管距離長（最長可達(dá) L =60～180 m），極易導(dǎo)致出現(xiàn)管壁損傷和管道承插口過度承插、松動(dòng)、變形等質(zhì)量問題，為工程留下質(zhì)量隱患。

1.3施工質(zhì)量不穩(wěn)定后期危害航空安全

管道在長距離穿套管過程中，套管內(nèi)部穿管質(zhì)量不可見，施工質(zhì)量不穩(wěn)定，易留下質(zhì)量安全隱患，經(jīng)過一段時(shí)間投用后，當(dāng)航空器正在運(yùn)行過程出現(xiàn)管道漏水、爆管導(dǎo)致土體泡軟道面沉降，危害航空器運(yùn)行安全，帶來巨大負(fù)面影響，企業(yè)將會(huì)付出更大的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本來處理前期施工留下的質(zhì)量安全隱患，現(xiàn)階段迫切需要一種全新的施工工藝代替原有工藝，讓施工質(zhì)量得到有效保障。

1.4質(zhì)量隱患層出不窮維修成本難以控制

管道是高性能硬聚氯乙烯管材，維修時(shí)管道單價(jià)698元/m，管件5400元/個(gè)，維修易費(fèi)工費(fèi)料，增加施工成本。

施工現(xiàn)場(chǎng)操作要求每個(gè)維修點(diǎn)要有4 m 以上的作業(yè)面，每個(gè)維修點(diǎn)開挖土方和抽水維修作業(yè)平均在3天時(shí)間，加上人工機(jī)械損耗，每個(gè)事故點(diǎn)維修成本在5萬元以上。如影響到周邊道面平整度和地基穩(wěn)定性，那施工成本將會(huì)成倍增加。

2管枕式限位支架的特點(diǎn)

管道穿套管是飛行區(qū)管道穿越跑到的主要施工方法，能有效的承載地面飛機(jī)帶來上百噸的荷載。我們?cè)诠艿郎咸砑幼灾餮邪l(fā)的管枕式限位支撐（以下簡(jiǎn)稱"管枕"），該管枕由限位固定結(jié)構(gòu)、承載結(jié)構(gòu)和行走結(jié)構(gòu)等部分組成[2]。它充分運(yùn)用力學(xué)原理，利用管枕將整個(gè)管道懸枕于套管內(nèi)部，既能保證貫穿作業(yè)時(shí)管道能從障礙物上平面順利通過，又能避免穿管過程中的管壁損傷和承插口松動(dòng)、過度承插等質(zhì)量問題，特別是針對(duì)因過度承插可能造成的減少承插口內(nèi)所預(yù)留的伸縮量（膨脹距離）的質(zhì)量隱患有良好的消除作用，整個(gè)工藝操作簡(jiǎn)便、實(shí)用安全。

2.1組成管枕的各部件

該"管枕"由限位固定結(jié)構(gòu)、承載結(jié)構(gòu)和行走結(jié)構(gòu)組成詳見圖1。

限位固定結(jié)構(gòu)：由橡膠墊片和螺栓、鋼制抱箍、抱箍頭（方圓）支撐限位檔板和弧形滑動(dòng)腳組成，通過螺栓將鋼制抱箍固定在管道上。同時(shí)，在近承插口端安裝的"管枕"的4支鋼制弧形滑動(dòng)腳上的支撐限位檔板對(duì)承插口形成限位作用。

承載結(jié)構(gòu)：鋼制弧形滑動(dòng)腳采用小40x5.0鋼管彎曲加工制作而成，通過所連接的支撐限位檔板和鋼制抱箍一起對(duì)管道形成枕型支撐。

行走結(jié)構(gòu)：采用弧形制作工藝的行走支撐（滑動(dòng)腳）因其摩擦阻力小，讓其具有優(yōu)秀的跨越障礙能力，保證管道平面貫穿作業(yè)。

2.2管枕技術(shù)要求

（1）管枕使管道懸枕于套管內(nèi)部，避免管道在貫穿套管過程中發(fā)生摩擦、刮擦導(dǎo)致管道損傷、承插接口松動(dòng)、變形和過度承插后無法及時(shí)察覺，投入生產(chǎn)使用過程后產(chǎn)生質(zhì)量事故。

（2）鋼制弧形滑動(dòng)腳的弧形表面減少與套管接觸面降低貫穿套管時(shí)的摩擦系數(shù)增加其通過障礙物的能力。橡膠墊片起到保護(hù)管道和增加管道與管枕之間的摩擦力，使管枕更加穩(wěn)固的限制管道承插深度以保證預(yù)留的伸縮量。

（3）支撐限位檔板連接抱箍鋼圈和弧形滑動(dòng)腳，它的另一主要作用是在安裝近承插口端管枕時(shí)，將管枕的4個(gè)支撐限位檔板平直的抵住承插口的上緣，對(duì)承插口所連接的兩端管道形成限位，防止其受外力作用時(shí)出現(xiàn)過度承插或松動(dòng)位移。

（4）抱箍采用方圓頭制作工藝，消除抱箍頭制作時(shí)的工藝誤差和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)的嚴(yán)密性。

2.3管枕施工工藝流程及操作要點(diǎn)

（1）工藝流程見圖2。

（2）操作要點(diǎn)見表1。

3管道穿套管質(zhì)量控制措施

3.1施工前做管道安裝操作培訓(xùn)

施工前由專業(yè)技術(shù)人員組織操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，針對(duì)施工中易出現(xiàn)質(zhì)量隱患位置進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)，剖析隱患成因，制定相應(yīng)的質(zhì)量管理措施。對(duì)操作人員培訓(xùn)后進(jìn)行考試，對(duì)考試不合格人員，進(jìn)行再培訓(xùn)考試。多次考試不合格人員，認(rèn)定為不能勝任該項(xiàng)工作，不予錄用在該項(xiàng)目工作。

3.2管道施工質(zhì)量簽名管理

管道施工過程中要求操作人員對(duì)已安裝的管道進(jìn)行質(zhì)量負(fù)責(zé)，在管道上填寫好操作時(shí)間、操縱人、質(zhì)量監(jiān)管人、當(dāng)日工作量、管道規(guī)格型號(hào)等信息，做到誰施工誰質(zhì)量責(zé)任制，在后期隱患處理過程中方便溯源，及時(shí)向當(dāng)事人了解當(dāng)時(shí)施工情況，快速準(zhǔn)確的找到施工隱患位置，利于質(zhì)量控制與管理。

3.3管道施工專業(yè)人員做好質(zhì)量把控

施工時(shí)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)管人員全程監(jiān)控管道施工質(zhì)量，對(duì)操作人員施工時(shí)不按要求施工，易導(dǎo)致質(zhì)量隱患行為及時(shí)制止，提出質(zhì)量整改建議，監(jiān)督其完成質(zhì)量隱患整改。把控現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量要求，提供相應(yīng)的專業(yè)質(zhì)量技術(shù)援助，同現(xiàn)場(chǎng)操作人員、現(xiàn)場(chǎng)管理人員一同把好質(zhì)量關(guān)，保障機(jī)場(chǎng)運(yùn)營安全順利。

3.4施工后嚴(yán)格試壓穩(wěn)壓質(zhì)量檢驗(yàn)工作

在管道完成安裝后嚴(yán)格按質(zhì)量驗(yàn)收要求規(guī)范進(jìn)行試壓穩(wěn)壓工作，要求1.5倍工作壓力，且不得小于0.8 MPa壓力下穩(wěn)壓15 min，允許壓降不大于0.02 MPa，將實(shí)驗(yàn)壓力降至工作壓力并保持恒壓30 min，進(jìn)行外觀檢查無漏水現(xiàn)象，則水壓實(shí)驗(yàn)合格[3]。

3.5不停航施工安全管理

（1）人員管理：機(jī)場(chǎng)運(yùn)營后對(duì)飛行區(qū)內(nèi)管道進(jìn)行施工維修，人員必須經(jīng)過機(jī)場(chǎng)管理部門和公安部門進(jìn)行嚴(yán)格審核，無誤后再進(jìn)行信息采集，走辦證流程完成證件制作發(fā)放。

（2）車輛管理：機(jī)械進(jìn)入飛行區(qū)施工，必須辦理車輛通行證，由機(jī)場(chǎng)管理部門審核交通公安部門發(fā)放，進(jìn)入通道口有專業(yè)安檢人員進(jìn)行查驗(yàn)核實(shí)司機(jī)和車輛信息和有無私自攜帶違禁品，無誤后方可放行。

（3）材料工具管理：材料工具進(jìn)出飛行區(qū)嚴(yán)格備案填表，專業(yè)安檢人員進(jìn)行查驗(yàn)核對(duì)無誤方可放行。

（4）F0D外來物管理：施工全過程中，對(duì)危害航空安全的一切外來物進(jìn)行嚴(yán)格管控，包括施工完場(chǎng)后產(chǎn)生的挖填方土體、管道維修產(chǎn)生的建材碎屑碎渣、施工工具零件，必須專人收集處理，安全管理人員全程監(jiān)管施工安全，發(fā)現(xiàn)隱患立即排除。如不能處理時(shí)，直接通知飛行區(qū) A0C管理中心，報(bào)告隱患情況，共同處理外來物安全隱患，保障航空器運(yùn)營安全[4]。

3.6管道安裝管枕前后成本控制

（1）工效：安裝了管枕的管道與未安裝管枕管道相比安裝效率增加了3倍，安裝過程和效率不受任何天氣和環(huán)境影響。

（2）材料：用鋼制管枕支撐管道貫穿套管，施工管材磨損成本相比未穿管枕管道降低100%。

（3）人工：同長度套管貫穿人工成本為未安裝管枕管道的1/3。

（4）成本：綜合成本以天府機(jī)場(chǎng)15 km飛機(jī)滑行埋地套管為例，該管枕工藝節(jié)約材料損耗費(fèi)用23萬余元，人工7萬余元。按以往安裝 PVC-UH管道經(jīng)驗(yàn)，每處受損維修平均5萬元計(jì)算，15 km管道維修金額接近50余萬元，預(yù)計(jì)節(jié)約成本20萬元。

由于操作簡(jiǎn)便，該工藝在工程施工中能達(dá)到100%保護(hù)管道質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]姚東.市政道路給排水工程施工常見質(zhì)量問題的研究[J].四川水泥，20019（1）：51.

[2]國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集.室內(nèi)管道支架及吊架：（03s402）[s].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.2003

[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范： GB50268-2008[ s].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2008.

[4]潘溪平.民航機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)擴(kuò)建工程不停航施工項(xiàng)目管理[J].管理工程學(xué)報(bào)，2005（s1）：138-143.