摘要 文章通過對施工前的準(zhǔn)備工作，施工工藝、施工現(xiàn)場的安全管理和施工后的維護(hù)保養(yǎng)等方面的優(yōu)化，提高了消防管道的施工質(zhì)量和使用壽命，降低了安全隱患。分析得出結(jié)論：實施一系列的施工優(yōu)化措施可以有效提高高速公路隧道消防管道的施工質(zhì)量和使用壽命，降低安全隱患，為保障高速公路的安全運營作出積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 高速公路隧道；消防管道；壓槽

中圖分類號 U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）07-0085-03

0 引言

在高速公路隧道建設(shè)中，消防管道的施工是保障隧道安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的施工方法存在效率低下和安全隱患等問題，急需優(yōu)化改進(jìn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和工程需求的增加，尋找更高效、更安全的施工方法成為行業(yè)的重要課題。該文基于這一背景，致力于探究和實施高效且安全的施工優(yōu)化措施，旨在為高速公路隧道消防管道的建設(shè)提供切實可行的解決方案。通過該研究的成果，預(yù)期將極大地推動行業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)的提升，為類似工程的實施奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 工程概況

廣州至連州高速（廣連高速）南起廣州市花都區(qū)，北至清遠(yuǎn)市連州市，全長231.7 km。全線共有18個隧道，其中設(shè)置水消防系統(tǒng)的有15個隧道，隧道電纜溝內(nèi)消防主管道設(shè)計總長度為45 140 m，連接方式均采用卡箍式溝槽連接[1]。

該項目隧道消防采用常高壓供水方式，隧道內(nèi)消防管網(wǎng)工作壓力由高位水池的水流高差、自重提供。隧道消防管道布設(shè)于隧道行車方向右側(cè)的電纜溝內(nèi)，采用卡箍固定于電纜溝中，通過洞口連通管將左右洞消防管連接形成環(huán)網(wǎng)。

2 背景技術(shù)

在目前的公路工程項目中，溝槽卡箍連接技術(shù)已成為消防管道施工的主流方法。與傳統(tǒng)的管道施工相比，該技術(shù)在效率和資源消耗方面具有顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)施工方法通常包括多個復(fù)雜步驟，如將6 m長的鍍鋅無縫鋼管裝載、運輸至工地，然后在平坦場地上進(jìn)行卸載、壓槽處理和防腐處理。最后，通過人力或隨車吊配合，將管道安裝到隧道的電纜溝內(nèi)。這一過程不僅效率低下，而且需要大量的人力物力投入[2]。相比而言，溝槽卡箍連接方法極大地提升了施工效率，顯著降低了人力物力的需求，從而優(yōu)化了整體施工流程。如圖1所示：

3 主要問題

為減少管道連接溝槽件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，消防管道計劃采用12 m一條的鍍鋅無縫鋼管，設(shè)計管道規(guī)格為D219×6 mm，一根管道重量約為380 kg。傳統(tǒng)施工主要存在以下問題：

3.1 管道壓槽方面

（1）工廠全自動壓槽機(jī)最長只能壓6 m的管道。

（2）采用輕型壓槽設(shè)備現(xiàn)場壓槽，壓槽口常出現(xiàn)深度不均勻、偏位、管口末端喇叭口過大或橢圓槽口等質(zhì)量問題。

（3）廣泛的壓槽支座為剛性支撐，對于管徑較大（直徑＞200 mm）、質(zhì)量重的管材，壓槽轉(zhuǎn)動過程稍有跳動，則容易造成壓槽設(shè)備斷軸[3]。

3.2 管道安裝方面

（1）管道在現(xiàn)場壓槽后逐根轉(zhuǎn)運至隧道內(nèi)安裝，人力、機(jī)械資源投入大，效率低。

（2）管材多次轉(zhuǎn)運，容易造成防腐層損壞。

（3）因12 m管道過重?zé)o法現(xiàn)場壓槽及場地受限等原因，將原設(shè)計12 m一條的管道改為了6 m一條，溝槽連接口比原設(shè)計多了一倍，增加工作量的同時也加大了泄露的風(fēng)險。

（4）在吊裝至電纜溝安裝過程，管道擺動幅度大，有脫落風(fēng)險，給隧道內(nèi)其余交叉作業(yè)的人員帶來了極大的安全隱患。

4 優(yōu)化措施

4.1 管道壓槽

根據(jù)貴隆、開春、廣連等高速消防管道的施工經(jīng)驗，項目團(tuán)隊研發(fā)出了適合于12 m長管道的壓槽用彈簧支座。壓槽支座平臺由支座本體、緩沖機(jī)構(gòu)、滾輪結(jié)構(gòu)、限位擋塊組成，主要如下：

支座本體：本體底層由2根600 mm長，1根250 mm長的10#槽鋼焊接而成，組成尺寸為450×600 mm的底座。底座四角焊接100×100×10 mm的墊塊適應(yīng)施工現(xiàn)場地面的不平整。本體上層由2根600 mm長10#槽鋼，2根50 mm扁鐵焊接成方框結(jié)構(gòu)，上、下層由緩沖機(jī)構(gòu)連接一起。

緩沖機(jī)構(gòu)：由4根外徑為Φ100 mm，線徑Φ10 mm，長度250 mm的彈簧及可調(diào)節(jié)壓塊組成。通過調(diào)節(jié)獨立壓塊使彈簧有不同程度的壓縮，使壓槽時鋼管能保持水平。同時遇到鋼管離心甩動幅度過大時，彈簧能壓縮緩沖或伸長補償，防止壓槽機(jī)斷軸。

滾輪結(jié)構(gòu)：由直徑Φ80 mm，長350 mm的滾輪及軸構(gòu)成。采用長滾輪結(jié)構(gòu)能更好地與鋼管接觸，使壓槽轉(zhuǎn)動更平穩(wěn)[4]。

限位擋塊：通過可調(diào)節(jié)螺栓、螺母對支座滾輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行限位固定，以防滾輪錯位。如圖2～3所示：

壓槽支座平臺創(chuàng)新點在于：

（1）壓槽支座槽鋼焊接結(jié)構(gòu)——輕便；相對于傳統(tǒng)加工廠1 m多高、約60 kg的支座結(jié)構(gòu)，本支座平臺體積僅600 cm×500 cm×500 cm，重量35 kg，方便攜帶，轉(zhuǎn)移。

（2）壓槽支座滾輪活動可調(diào)——適用鋼管直徑范圍廣（DN50～DN350）。

（3）壓槽支座設(shè)置限位結(jié)構(gòu)——確保滾輪定位準(zhǔn)確，預(yù)防振動引起滑位。

（4）壓槽支座四角設(shè)置彈簧——緩沖、調(diào)節(jié)壓槽過程中，鋼管轉(zhuǎn)動不均勻，以及離心力過大引起的局部晃動，避免壓槽機(jī)斷軸。

（5）壓槽支座彈簧底部設(shè)置活動壓塊——單獨調(diào)整彈簧壓縮量，可確保支座本體上層水平，滿足壓槽要求。

此彈簧支座的應(yīng)用，提供一個方便攜帶、運輸?shù)膲翰壑ёぱb，適用DN50～DN350多種規(guī)格管徑，同時，帶上下緩沖功能，防止設(shè)備斷軸功能，有效解決了傳統(tǒng)長管道壓槽施工所存在壓槽機(jī)斷軸、壓槽口深度不均勻、偏位等問題，已成功申請了實用新型發(fā)明專利。

4.2 管道安裝

為應(yīng)對消防管道安裝效率低下和安全性較差的問題，該研究提出了一種創(chuàng)新的解決方案：結(jié)合鋼管運輸平臺車進(jìn)行改造，優(yōu)化施工流程。改造的關(guān)鍵在于實現(xiàn)鋼管進(jìn)場后能直接卸入電纜溝，這一改進(jìn)有望大幅提高工時效率和安全性。具體改造措施包括在運輸平臺車上安裝一個可調(diào)節(jié)高度的支架，使其能適應(yīng)不同高度的電纜溝。此外，在支架上增加卡箍裝置，以固定鋼管，防止其在運輸和卸載過程中發(fā)生滑落或滾動，從而增強(qiáng)安全保障。通過這些改造，鋼管運輸平臺車能夠直接將鋼管安全、高效地卸入電纜溝內(nèi)，大幅減少了傳統(tǒng)施工中的繁雜步驟。此外，減少了人工操作環(huán)節(jié)，相應(yīng)降低了施工過程中的安全風(fēng)險。綜上所述，這種改造后的鋼管運輸平臺車為消防管道的施工提供了一個高效、安全的解決方案，對于提升施工效率和安全性具有重要意義。

主要思路為提前預(yù)制、隨卸隨走。管材采購后即在預(yù)制場進(jìn)行壓槽、涂裝，實行工廠化管理；處理后的管材通過平板車直接運到施工點隧道內(nèi)，通過電動絞盤、導(dǎo)軌等完成卸載，壓縮現(xiàn)場施工時間，節(jié)省機(jī)械及現(xiàn)場場地資源投入[5]。

優(yōu)化后的施工流程如圖4所示：

步驟①：管材采購后在供應(yīng)商預(yù)制場進(jìn)行壓槽、涂裝，可依靠車間橋式吊車配合。

步驟②：在長13 m的平板車兩側(cè)設(shè)置可拆卸槽鋼立柱，12 m的鋼管分層裝車，每一層管道通過槽鋼分隔開，并通過綁帶或纜繩固定在平板車上。

步驟③：管道進(jìn)場驗收通過后，平板車駛?cè)胨淼离娎|溝旁準(zhǔn)備卸車安裝。首先在頂層管道上安裝卸管導(dǎo)軌，導(dǎo)軌一端與分層管架卡環(huán)連接，另一端延伸進(jìn)電纜溝內(nèi)。接下來解開頂層固定纜繩，通過電動絞盤、導(dǎo)軌緩緩將一根管道卸入電纜溝內(nèi)指定位置，如圖5所示。一根管道卸入電纜溝指定位置后，平板車往前開12 m，依次如此逐根逐層卸管。

步驟④：管道卡箍安裝前需檢查確保無沙眼、收縮裂縫等缺陷，橡膠圈濕潤后再安裝會達(dá)到更好的密封效果。

卸管方法使用的構(gòu)件包括平板車、電動絞盤、纜繩、分層管架、卸管導(dǎo)軌、限位銷等，主要構(gòu)件如下：

平板車：13 m平板車，平板側(cè)邊帶方鋼立柱，用于管材運送。

電動絞盤：12 V車載供電，配合纜繩進(jìn)行管材卸放，控制下落速度。

分層管架：管架由10#槽鋼，兩側(cè)帶彎鉤，用于管材固定與分層裝貨，方便卸管纜繩捆綁。

卸管導(dǎo)軌：導(dǎo)軌由Φ60鋼管內(nèi)套Φ48鋼管組成，可伸縮設(shè)計，并設(shè)置限位銷。通過卡環(huán)與分層管架連接，斜靠于電纜溝內(nèi)，組成鋼管導(dǎo)軌。

以上管道施工方法的創(chuàng)新點在于：

（1）預(yù)制場或生產(chǎn)廠家預(yù)加工后的管材，直接運至安裝現(xiàn)場卸貨，減少現(xiàn)場管材的加工、處理，既環(huán)保又高效。

（2）避免了管道現(xiàn)場二次轉(zhuǎn)運對其他專業(yè)交叉施工的影響，較好地保護(hù)了管道的防腐層。

（3）在此管道施工方法中，通過減少機(jī)械投入，特別是省去了吊機(jī)隨平板車一路跟隨進(jìn)行卸管的必要性，實現(xiàn)了顯著的成本節(jié)約和安全性提升。這種改進(jìn)減少了對重型機(jī)械的依賴，從而降低了施工成本，同時，減少了施工現(xiàn)場的復(fù)雜性和潛在安全風(fēng)險。不依賴吊機(jī)進(jìn)行卸管，意味著更少的操作人員參與、更低的操作難度，以及更高的施工效率。此外，降低重型機(jī)械使用率，還減少了施工現(xiàn)場的噪音和碳排放，對環(huán)境的影響也更小。這種減少機(jī)械投入的方法不僅提高了施工安全性和可靠性，還提升了整個施工過程的經(jīng)濟(jì)效益，是一種符合現(xiàn)代施工理念的創(chuàng)新做法。

5 結(jié)束語

通過實踐驗證，壓槽支座平臺及管道施工方法相比傳統(tǒng)安裝方式，在提升消防管道施工質(zhì)量、安全和效率方面顯示出顯著優(yōu)勢。這一方法不僅效益顯著，而且對高速公路及市政消防管道工程的壓槽和安裝提供了寶貴經(jīng)驗。在傳統(tǒng)施工中，現(xiàn)場切割、焊接、防腐等步驟導(dǎo)致效率低下且施工質(zhì)量難以保證。采用壓槽支座平臺，將工作預(yù)先在工廠化環(huán)境中完成，有效保障了施工質(zhì)量與效率。未來施工應(yīng)持續(xù)探索與完善此方法，如優(yōu)化施工流程，提升自動化程度，減少人力依賴，以進(jìn)一步提高效率和質(zhì)量。

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