對南水北調(diào)配套工程PCCP管安裝施工探討

吳溪 孟鵬飛

摘要：本文對隨著南水北調(diào)中線一期工程總干渠的建設高潮，PCCP管道安裝施工技術進行了詳細闡述，對施工過程中的重點工序和關鍵環(huán)節(jié)的成功經(jīng)驗進行了重點介紹，其施工技術具有較好的參考意義。

關鍵詞：南水北調(diào)；配套工程；PCCP管；安裝施工

引言

PCCP管道安裝技術作為一項新興的施工應用技術廣泛應用于各種大中型水利工程中，我們在長期的施工實踐中總結(jié)了一套高效、便捷的安裝工藝。

1.頂管（涵）法施工

1.1 箱涵施工的重點注意事項和技術措施

1.1.1 箱涵由于其重量大、重心高，頂進方向控制比較困難，應當特別注意頂進過程中的偏心和栽頭問題。為此，應采取以下技術措施：

1）盡可能增加每一個頂進節(jié)的長度；2）在箱涵前端的底部，應隨頂進隨制作混凝土滑床；3）必要時，在相鄰的各個頂進節(jié)之間用焊接或后張預應力鋼筋聯(lián)結(jié)，使之成為整體。

1.1.2 為了順利通過不良地質(zhì)條件的地段，可采取下列措施：

1）箱涵前端可制作成上部突出的楔形；2）切土刃口鑲型鋼；3）在松散沙層中頂進時，在頂進端安設隔柵砂板。

1.1.3 箱涵頂進施工，應盡可能采用機械挖、運土設備以提高工作效率。

1.2 施工方法要點

頂管（涵）法穿越鐵路、公路及其它必須下穿的障礙物時，其施工方法如下：

1.2.1應事先進行施工組織設計，包含以下內(nèi)容：

1）設計現(xiàn)場平面布置圖。確定頂進方法和箱涵單元長度、斷面尺寸。2）工作坑位置選擇及結(jié)構設計；3）頂力計算和后背設計。4）測量和糾偏方法。5）箱涵運輸?shù)醴欧桨浮?）減阻方案。7）地下水排除措施。8）安全措施。

1.2.2 頂進法施工設備

頂管法施工一般需要數(shù)臺大噸位千斤頂，以及底軌、鋼背樁（鋼軌或H型鋼）、楔塊等支撐材料和起重機，還須有減阻材料的配置、壓送設備和開挖運輸設備，如挖掘機、裝載機、皮帶運輸機等。

1.2.3頂進施工前，全部頂管設備應經(jīng)過試運轉(zhuǎn)，確保工作正常。

1.2.4 箱涵頂進，應采取機械挖土為主、人工輔助的方法。采用機械挖土、皮帶機出渣時，效率將大大提高。每頂進100cm應測量中心線一次，或使用激光指向系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測。

1.2.5 頂進應不停頓地持續(xù)進行，以防止靜摩擦力加大增加頂進難度。

1.3 管道在箱涵內(nèi)的安裝

管道在箱涵內(nèi)的安裝可以利用已有的頂管設備，將管道一節(jié)一節(jié)地頂進去。頂進時，應在管道底部固定好硬木墊塊（應使其順木紋摩擦），并使用潤滑劑。

2.明挖溝槽的PCCP安裝

2.1 測量控制

2.1.1 方向、坡度控制

管道安裝的方向和坡度偏差，應滿足以下要求：

1）每節(jié)管道安裝時，在水平方向的偏差不應大于20mm。2）每節(jié)管道安裝時，在豎直方向的偏差不應大于±20mm。3）設計接頭偏轉(zhuǎn)和安裝偏差在內(nèi)，單個接頭處的總偏轉(zhuǎn)不得大于0.3°。

2.1.2 管線轉(zhuǎn)折

管線轉(zhuǎn)折可采用異型管、配件或標準PCCP接頭偏轉(zhuǎn)等型式。采用接頭偏轉(zhuǎn)的方法可以調(diào)整管道安裝方向，包括設計偏轉(zhuǎn)和糾偏。對于較小角度轉(zhuǎn)折，宜利用標準PCCP接頭偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。但應考慮預留接頭變形余度，最大偏轉(zhuǎn)角不宜大于0.3°。

2.2 安裝

2.2.1 PCCP就位與偏差控制

管道安裝一般應將承口端面向安裝方向。溝槽驗收合格后方可吊管入溝槽。

管道入溝槽前，應逐根檢查管材和承、插口有無損壞現(xiàn)象。如有損壞，應對損壞部位修補合格后方可使用。承插口應清理干凈，如有飛邊毛刺應予處理，以防劃破橡膠密封圈，同時清除管內(nèi)雜物。應根據(jù)施工控制網(wǎng)引測的控制點平面、高程參數(shù)通過可靠方法投測到溝槽底部。可使用龍門板、水準儀、專用尺等放坡、放線，還可以在管道內(nèi)部測量管道平面位置和坡度。按施工測量控制點仔細校測管道的軸線和標高，并做好施工記錄。

2.2.2 作業(yè)程序

1）安裝密封橡膠圈：安裝前，應仔細清洗管道的承插口環(huán)工作面，然后對承口工作面涂刷植物類潤滑劑。嚴禁使用石油類潤滑劑，否則會損害橡膠圈和污染飲用水。橡膠圈在套入插口環(huán)凹槽之前，應將橡膠圈涂滿潤滑劑，或在裝有潤滑劑的專用容器內(nèi)浸過；套入插口環(huán)凹槽后，應使用一根鋼棒插入橡膠圈下繞整個接頭轉(zhuǎn)一圈，將膠圈在插口的各部位上粗細調(diào)勻，使其均勻地箍在插口環(huán)凹槽內(nèi)，且無扭曲、翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。當必須在低于0℃氣溫下進行管道安裝時，應當改變或調(diào)整橡膠材料配方，使其適合于在低溫條件下作業(yè)；或采取能夠防止橡膠圈變硬的措施（如在熱水中浸泡使其升溫）。2）就位：管道安裝時，為防止承插口環(huán)碰撞，待裝管應緩慢而平穩(wěn)地移動。對口時，應使插口端與承口端保持平行，并使圓周間隙大致相等，以期準確就位。3）對接：當管道移動至距已裝好管道的承口10-20cm時，宜用方木支墊在兩管間。各項準備工作完成后，撤除支墊方木，采用內(nèi)拉法或外拉法，使待裝管徐徐平行移動，直至達到規(guī)定的安裝間隙。對于直線段，安裝間隙應控制在25±10mm。管道接頭設計有轉(zhuǎn)角時，接頭的最小間隙不小于10mm。每節(jié)管道安裝完畢后，應采用專用量具（鋼制測隙規(guī)）檢查密封橡膠圈是否仍然在插口環(huán)的凹槽內(nèi)，檢查接口間隙是否符合規(guī)定要求。如發(fā)現(xiàn)橡膠圈位移或接口間隙超差，應拆除重新安裝。經(jīng)檢驗合格后，才能將吊具移開。

每班安裝工作開始前，應對此前已安裝好的前一節(jié)管道進行復查，如發(fā)現(xiàn)位移，應重新復位，合格后再繼續(xù)安裝。4）接頭打壓檢查：管道安裝完成后，隨即進行接頭打壓，以檢驗接頭的密封性。接頭打壓應使用經(jīng)過率定的專用加壓泵，從接頭下部的進水孔壓水，上部排氣孔排氣；排氣結(jié)束后擰緊螺栓，加壓至規(guī)定的試驗壓力，保持5min壓力不下降，即為合格。若接頭采用水壓檢驗不具備條件時，可在項目監(jiān)理批準后改用氣壓檢驗，但氣壓檢驗壓力、穩(wěn)壓時間需進行專門的研究確定。5）包帶、灌漿：為保護外露的承插口鋼構件不受腐蝕，需要在管接頭外側(cè)進行灌漿保護。接頭的包帶、灌漿應按下列方法進行：在接頭的外側(cè)裹一層寬度為25cm的包帶，作為灌漿接頭的外模（套）。應事先將外模（套）材料的兩邊折回后縫制成孔道，用鐵條穿入后裹好、扎緊，只在最上面留出灌漿口。然后灌入1：2～1：2.5的水泥砂漿，水泥砂漿應有較好的流動性，以使其均勻、密實、無空隙。待砂漿灌滿接頭后，灌漿口上部用干硬砂漿填滿抹光。接頭灌漿宜一次完成，灌漿完成后到回填前，靜置時間不少于15min。接頭灌漿用包帶應有足夠的強度以防止破裂或發(fā)生較大的鼓脹變形；管道有防腐要求時，接頭包帶內(nèi)側(cè)可襯墊由設計確定的防腐膜料。6）陰極保護：管道安裝時，應按照設計確定的陰極保護措施要求，做好用于陰極保護系統(tǒng)的鋅纜敷設、PCCP接頭連接以及系統(tǒng)的導線連接。

3.結(jié)束語

采用上文所述施工工藝，我們在確保PCCP管施工質(zhì)量時，有效地加快了施工進度，為南水北調(diào)配套工程的進展提供了可靠的技術保障。同時，在不斷地施工實踐和技術人員的經(jīng)驗交流中，PCCP管的施工工藝也得到進一步的完善和優(yōu)化。

參考文獻：

[1]張弼，PCCP管道安裝施工方案[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2010（04）.

[2]鄭惠芬，淺談PCCP管道安裝方法[J].中國城市經(jīng)濟，2011（04）.