市政給排水工程中PCCP管施工探討

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摘要：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）有很好的水密性、抗?jié)B性、耐腐蝕性，強度和剛度好，能承受很高的內(nèi)外荷載，最適合作大口徑壓力管，廣泛應(yīng)用于長距離輸水干線、壓力倒虹吸、城市供水工程、工業(yè)有壓輸水管線、電廠循環(huán)水工程下水管道、壓力排污干管等。與以往管材相比，PCCP具有適用范圍廣，經(jīng)濟壽命長、抗震性能好、安裝方便、運行費用低，基本不漏水等優(yōu)點。本文對預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）施工工藝及施工方法進行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）；市政工程；施工工藝

1.工程概況

本工程線路總長約21公里，采用兩條DN1600的壓力管，管線平行敷設(shè)，管中心間距3.35米，兩條并行，管線總長共計約42公里，總投資2億。管材主要為Φ1600PCCP管。

本工程地下水系縱橫交錯，地質(zhì)基礎(chǔ)較差，沿線地形較為平坦，沿途多為魚塘和蕉地，地面高程約1.1m。工區(qū)淺層地下水主要為潛水，受大氣降水和生活用水補給，地下水水位一般在0.55～3.40m之間。工程管線內(nèi)底標(biāo)高為-2.392～0.3m（黃海高程），管線基礎(chǔ)主要坐落在為I區(qū)為軟弱淤泥層，局部見有粉砂薄層，II區(qū)為淤泥砂質(zhì)層及砂層，工程力學(xué)性質(zhì)較差，基礎(chǔ)需要做軟基處理。采用的PCCP管材，產(chǎn)品名稱：PCCPDE，管子等級：P0.6/H2.0，產(chǎn)品規(guī)格：DN1600×6000，行業(yè)準(zhǔn)標(biāo)：GB/T19685-2005/AWWAC301，質(zhì)量：約11.5t，管道采用雙膠圈連接，埋深約為4m。

2.施工方法及經(jīng)驗

2.1軟基基礎(chǔ)處理

按設(shè)計要求，由于管線位置地基承載力較差，且不同地段的地基承載力不同，需對管基礎(chǔ)作各種特別的處理。根據(jù)設(shè)計要求管基采用ф600攪拌樁基礎(chǔ)。

2.2基坑支護

由于管坑深度較深，基坑寬度大，且現(xiàn)場的地下水位較高，過池塘地段的管線位置的土質(zhì)大部分是淤泥土，所以施工時管溝需用拉森鋼板加型鋼支撐進行支護，防止塌方。根據(jù)對實地勘察，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗，采用6～12米長拉森鋼板樁進行支護，型鋼作基坑支撐。提高基坑安全度并防止出現(xiàn)隆起及管涌。打設(shè)前先測量確定中心管線位置，沿管線中心兩側(cè)放出開挖寬度，定出拉森鋼板樁內(nèi)側(cè)線，然后沿內(nèi)側(cè)線打樁。打樁原則要求上下垂直，且拉森鋼板樁的管溝寬度只能大于預(yù)定寬度。在打好的兩排拉森鋼板樁間挖土lm左右后，設(shè)第一道圍檁、支撐。圍檁采用32cm鋼板樁，每6m設(shè)支撐一組，支撐采用20cm工字鋼，支撐設(shè)置完畢即向下挖土。

2.3基坑開挖和管道基礎(chǔ)

根據(jù)本工程的施工環(huán)境特點，管線沿途經(jīng)過的地面有魚塘、道路等，溝槽開挖時根據(jù)不同的地理環(huán)境采用不同的施工方法，主要采用機械挖土方式。基坑開挖機械挖土嚴(yán)格控制標(biāo)高，嚴(yán)禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，則應(yīng)用相同的砂土或細(xì)砂回填，并夯實到天然密實度。開挖過程中應(yīng)及時排水，基槽開挖至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)及時組織驗收，驗收合格后立即進行下道工序施工?？紤]到基槽暴露時間過長會引起基槽變形，應(yīng)盡可能減少晾槽時間（不超過2～3h）。施工時應(yīng)掌握天氣變化，嚴(yán)禁基槽泡水。設(shè)計中，考慮到PCCP管的質(zhì)量較大，設(shè)計了200mm砂墊層作為管道基礎(chǔ)，砂基要求夯實，并保持最佳含水量。

2.4安裝

當(dāng)管道進場后，先觀察管道內(nèi)外保護層是否破損、露筋，并用專用工具檢查管道的橢圓度，當(dāng)橢圓度不超出規(guī)范時就可卸管入槽。卸管時要盡量使管道保持原來放置狀態(tài)（即上、下面保持原來相對位置）。吊管時一定要兜身吊，絕對禁止穿管吊，盡量在管道標(biāo)示的起吊點起吊，在兜管的兩根鋼絲繩上拴兩根麻繩以控制管道放置方向。在管道下溝時，一定要注意承口朝向來水方向，并且保持打壓孔在斜上方，且盡量在一條直線上。

在放置第一根管時，一定要注意嚴(yán)格地按照排管圖樁號安裝，并在管道始端架水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀控制管道的軸線與標(biāo)高。當(dāng)?shù)谝桓艿腊惭b入位后，用石屑將三角區(qū)填實，使管道盡量穩(wěn)固，然后用龍門架對準(zhǔn)第二根管，將管道用鋼絲繩及手拉葫蘆吊起，并調(diào)節(jié)其高度和軸線，然后清理承插口上的毛刺、雜物，光滑后將膠圈自然地套在插口凹槽上，并用大號螺絲刀或?qū)Ｓ霉ぞ咴谀z圈和凹槽之間劃過一周，以使膠圈自然順暢的嵌入凹槽內(nèi)，之后在承口、插口膠條上涂抹植物油，用拉管接口到連平穩(wěn)拉緊手拉葫蘆，同時接口兩邊要有專人觀察，確保膠條在凹槽內(nèi)。管內(nèi)的人員要觀察承插口接縫處，至接縫間距到50mm左右時停止拉進，將厚度為開口度要求標(biāo)準(zhǔn)值（25mm）的硬木塊墊在承插口間隙縫中，然后再拉動手拉葫蘆，直到承插口擠緊木塊，停止拉手拉葫蘆，用石屑將管道支穩(wěn)，然后緩慢松開吊、拉管手拉葫蘆，摘下鋼絲繩及手拉葫蘆準(zhǔn)備下一節(jié)管的連接。擰下打壓孔螺栓將打壓裝置與接口打壓系統(tǒng)連通，用打壓泵向膠圈中間部分打壓，將壓力緩慢升至標(biāo)準(zhǔn)壓力值（0.2MP），穩(wěn)壓5分鐘不掉壓為合格。合格后撤掉壓力，將打壓孔臨時封閉，打壓合格后在管道外壁接頭處用彩條布與鉛絲捆綁，支模澆筑接口保護層，澆注時在模內(nèi)沿管環(huán)向放一根鉛絲，以備澆筑時拉動振搗，澆筑高度為與管道水平直徑高度，其余部分用砂漿抹平，砂漿配合比為1：1.5～2，澆筑時不得摻入鹽水等含腐蝕鋼管的防凍劑。澆筑完成后回填工作坑并夯實，與墊層相同。冬季施工時要與回填土同步，隨澆、隨抹、隨填以防凍裂砂漿。

2.5覆蓋回填

管道安裝完畢，徹底做好管道內(nèi)的清腔工作，在管道內(nèi)不留費渣等雜物，并經(jīng)復(fù)檢合格后進行回填。管溝回填按下列方法進行：

⑴溝槽兩側(cè)應(yīng)同時回填，兩側(cè)高差不得超過30mm?；靥钔林胁坏煤兴榇u、石塊。采用輕壓夯實，回填密實度為胸腔填土≥95%，管頂以上85%。

⑵DN1600管一般情況下管頂覆土深度為1.1米，其它敷設(shè)在現(xiàn)狀道路以外的回填土應(yīng)滿足管頂覆土±0.7m。

⑶管線在魚塘施工，要控制好魚塘底標(biāo)高，使管面回填頂部與水塘底平順，并確保不浮管，恢復(fù)原狀，多余的泥土按當(dāng)?shù)卮逦?、魚塘業(yè)主的意見進行填放。

2.6試壓

本工程全長約為21公里，采用雙線DN1600PCCP管，分為21個管道試壓段進行試壓，試壓的具體方法如下：

⑴新裝管道強度試驗水壓力為0.9MPa，工作壓力為0.6MPa，試驗應(yīng)符合設(shè)計和施工規(guī)范要求，水壓升至試驗壓力后，保持恒壓10分鐘，下降不大于0.02MPa為試壓優(yōu)良。

⑵管道水壓力試驗按《給排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-97規(guī)定等有關(guān)規(guī)章制度的規(guī)定進行。

⑶管道灌水應(yīng)從下游緩慢灌入。灌入時，在試驗管段的上游管頂及管段中的凸起點應(yīng)設(shè)排氣閥，將管道內(nèi)的氣體排除。

⑷必須在管道充滿水后，管道浸泡時間不少于24小時，才可進行水壓試驗。

⑸試壓所需的設(shè)備儀器應(yīng)保持其良好狀態(tài)。測壓表需經(jīng)檢驗合格并在有效檢定期內(nèi)，直徑至少為120mm，測壓值要至少達到量程75%。

⑹每段試壓的管段要用法蘭堵死頂住試驗壓力，試壓時不許關(guān)閉閥門。排泥閥和隔離閥打開，并用法蘭堵死。已裝好的排氣閥在試壓時可以使用。

⑺管內(nèi)空氣通過排氣閥排掉，管線內(nèi)保持10～20m水頭，持續(xù)若干小時直至不需加壓為止。然后慢慢的增到試驗壓力開始試壓。

⑻管道升壓時，管道的氣體應(yīng)排除，升壓過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)彈簧壓力計表針擺動、不穩(wěn)，且升壓較慢時，應(yīng)重新排氣后再升壓；

⑼應(yīng)分級升壓，每升一級應(yīng)檢查后背、支墩、管身及接口，當(dāng)無異?，F(xiàn)象時，再繼續(xù)升壓；

⑽水壓試驗過程中，后背頂撐，管道兩端嚴(yán)禁站人；

⑾水壓試驗時，嚴(yán)禁對管身、接口進行敲打或修補缺陷，遇有缺陷時，應(yīng)作出標(biāo)記，卸壓后修補。

⑿管道全線和分段水壓試驗前，必須將試壓段管道兩側(cè)及管頂以上50cm的土方回填分層夯實。管線的支墩與錨固結(jié)構(gòu)等均應(yīng)完成后才能進行水壓試驗。接頭的局部范圍不回填，待水壓檢驗合格后再回填。各階段的試驗壓力和試驗方法均應(yīng)按《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》進行。

⒀水壓試驗完畢，應(yīng)將壓力泄放至工作壓力以下。

3.結(jié)論

PCCP管具有很高的強度，可承受較高的工作壓力，有很好的水密性、抗?jié)B性、耐磨性和耐腐蝕性，特別是采用鋼圓環(huán)式的承插口，強度和剛度好，并采用橡膠圈密封，有一定的柔性，抗?jié)B、防漏性能都比較好。目前國內(nèi)越來越多的地區(qū)正在考慮采用PCCP管，如深圳、珠海、上海浦東開發(fā)區(qū)、煙臺、廈門、河北、江蘇、浙江等地，正在籌劃落實生產(chǎn)使用等問題，因此，PCCP管必將在近幾年內(nèi)得到大力推廣和應(yīng)用。