大口徑PCCP管道施工技術(shù)控制與優(yōu)化

王偉

（遼寧省觀音閣水庫管理局遼寧本溪117100）

大口徑PCCP管道施工技術(shù)控制與優(yōu)化

王偉

（遼寧省觀音閣水庫管理局遼寧本溪117100）

本文結(jié)合遼寧省西北供水工程中PCCP管道工程施工經(jīng)驗(yàn)，簡單闡述了大口徑PCCP管道的安裝工藝、操作要點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對其施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，為同類工程提供有益借鑒。

PCCP管道；大口徑；安裝；施工；調(diào)水工程

1 引言

由于我國水資源分配的地域及時空不均勻性以及國家大力開發(fā)水資源的現(xiàn)狀，大型調(diào)水工程如南水北調(diào)工程、甘肅引洮供水工程等需要長距離輸水，而廣泛應(yīng)用PCCP管道，從而實(shí)現(xiàn)了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。PCCP管道主要是由高強(qiáng)度混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼板構(gòu)成，是一種充分發(fā)揮了各材料的優(yōu)良性能的復(fù)合材料。本文以遼西北供水工程PCCP管道工程,對大口徑PCCP管道的安裝工藝、操作要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對其施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和分析。

2 工程概況及主要施工流程

遼西北供水工程三段管道建安一標(biāo)，位于遼寧省開原市境內(nèi)，合同主體工程為管道建安工程，主要包括PCCP管、鋼管、管道陰極防腐、各類閥井等工程項(xiàng)目。本合同工程主管道為3根DN3600的PCCP管或鋼管，樁號為C0+007～C019+659，線路全長為19.652km，其中PCCP管段線路長19.404km，鋼管段線路長0.248km。本標(biāo)段PCCP管道內(nèi)徑為3600mm，外徑約為4344mm～4378mm，形式為三管同槽，管間距5700mm。施工流程大致為:①清理場地，施工放線并復(fù)查校核;②開挖及爆破，完成施工導(dǎo)流及排水;③現(xiàn)場檢查PCCP管道，進(jìn)行管道吊裝;④清理PCCP管道，進(jìn)行管道對口及接口打壓，內(nèi)部填縫，外部灌漿;⑤進(jìn)行水壓測。具體安裝程序如圖1所示。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化控制

3.1 溝槽開挖控制與優(yōu)化

（1）開挖應(yīng)自上而下分層進(jìn)行，開挖前要先剝離全部的表土，以備回填時用作表土料，表土剝離厚度為不小于50cm。

圖1PCCP管道安裝流程圖

（2）用挖掘機(jī)開挖溝槽，溝槽槽底預(yù)留10cm～2Ocm厚度的保護(hù)層。為減少開挖對此保護(hù)層厚度的原狀土體的干擾，應(yīng)采用人工開挖，層層緩慢開挖。保持槽底整平，如果土質(zhì)松散，應(yīng)夯實(shí)至原狀土的天然狀態(tài)。

（3）溝槽槽底高程的允許偏差應(yīng)控制在±20mm范圍內(nèi)；管溝中線偏移誤差應(yīng)控制在±20mm范圍內(nèi)。溝槽基礎(chǔ)面應(yīng)夯實(shí)成平整牢固的平面，無松土現(xiàn)象，平整度誤差控制在±15mm范圍內(nèi)。

（4）溝槽開挖前，為保證精度，必須提前對發(fā)包人提供的地上地下管線等設(shè)施進(jìn)行復(fù)探，準(zhǔn)確無誤后方可施工。

3.2 管道進(jìn)場驗(yàn)收控制與優(yōu)化

對到施工現(xiàn)場的PCCP管道及其配件必須仔細(xì)檢查，確保PCCP管道無缺失破損部分。檢查應(yīng)由專職人員進(jìn)行，且必須做好檢查記錄。

檢查和標(biāo)準(zhǔn)如下幾點(diǎn)：

（1）對管道的長度、管徑、工作壓力、允許覆土深度及合格證明檢查，確保與出廠合格證書一致。

（2）管道外觀檢查：管道表面無破損等現(xiàn)象，尺寸標(biāo)準(zhǔn)無傾斜，接口合格。

（3）管道內(nèi)部和表面質(zhì)量檢查結(jié)果與設(shè)計(jì)要求不一致時，應(yīng)及時對管道進(jìn)行更換，不得接收和使用。

橡膠圈進(jìn)場驗(yàn)收：

進(jìn)場的橡膠圈生產(chǎn)合格證明和出廠檢查證明應(yīng)完整。橡膠圈質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，表面細(xì)致無氣孔斷裂重皮扭曲和老化等劣質(zhì)現(xiàn)象。

3.3 管道吊裝

吊裝設(shè)備采用400t履帶吊和100t、跨度18m龍門吊。管道吊裝及安裝示意圖如圖2所示。

圖2 管道吊裝及安裝示意圖

管道吊裝注意事項(xiàng)如下：

（1）管道吊裝應(yīng)采用雙點(diǎn)兜身吊，不允許穿心起吊。吊具采用尼龍吊帶或保護(hù)好的鋼絲繩起吊，管件應(yīng)避免碰撞他物，防止破壞保護(hù)層。

（2）管道裝卸過程中應(yīng)始終保持穩(wěn)當(dāng)，輕裝輕放；安全第一，管中及管下不得有工作人員停留。

（3）起吊機(jī)械要有足夠的功率，必須在正常工作荷載范圍內(nèi)和穩(wěn)定的工作狀況下進(jìn)行起吊裝卸。

（4）如果吊裝過程中造成管道損傷，應(yīng)經(jīng)過監(jiān)理重新檢驗(yàn)，符合要求的可按修補(bǔ)方案進(jìn)行修補(bǔ)，再次驗(yàn)收合格后才能繼續(xù)使用。

3.4 管道安裝

管道安裝過程中控制與優(yōu)化要點(diǎn)如下：

（1）在管道吊裝第一次定位前，將管件緩慢平穩(wěn)地移動到安裝位置處，準(zhǔn)備對接。在距已裝管的承口或插口20cm左右時，兩管之間用襯塊相隔，防止承插口之間碰損。根據(jù)管道承插口的橢圓度大小來微調(diào)管道的位置，保證管道承口和插口最佳的對接。

（2）安裝前對管道內(nèi)部和接口處進(jìn)行清理，保持清潔；用潤滑油均勻涂抹到接口處，保證對接的完整性。

（3）管道安裝時應(yīng)將承口端面向水流方向。對接時，使插口端與承口端保持平行，并保證四周間隙基本相等。

然后使用龍門吊小車調(diào)整管道中心線，使之與調(diào)好的全站儀視線一致，使用水準(zhǔn)儀觀測管道高程，通過龍門吊起降，將管道調(diào)整到設(shè)計(jì)高程。在調(diào)節(jié)管道過程中，應(yīng)保持管道承口和插口之間的間隙均勻；待管道調(diào)整到要求的位置后，方可對接管道。

（4）管道軸線方向的偏差不大于30mm，高程的偏差控制在±30mm范圍以內(nèi)，管道承插口間隙應(yīng)大于5mm，且不大于25mm。單個接頭處的偏轉(zhuǎn)不得大于0.3°，總偏轉(zhuǎn)不大于3°。

3.5 鉆孔及注漿

管道對接完成后，進(jìn)行接口打壓試驗(yàn)，接頭打壓必須采用合格的壓力表等試驗(yàn)儀器。打壓試驗(yàn)步驟如下：

（1）第1次接頭打壓試驗(yàn)

從接頭底部的進(jìn)水口壓水，右上部排氣孔排氣，水可一股股的均勻流出。排氣結(jié)束后，用鋼制密封接頭將孔眼密封；若逐步加壓至管道設(shè)計(jì)壓力之后再增壓0.3MPa時，壓力能夠保持2min穩(wěn)定即為合格。

（2）第2次接頭打壓試驗(yàn)

每安裝3節(jié)PCCP管道后，應(yīng)對先前安裝的第1節(jié)管道的連接縫進(jìn)行第2次接頭打壓，檢驗(yàn)方法同第1次。

（3）第3次接頭打壓試驗(yàn)

當(dāng)管頂回填完成后可進(jìn)行第3次接頭打壓檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法同第1次。

3.6 接頭灌漿控制與優(yōu)化

為了使外露的承插鋼構(gòu)件不受腐蝕，需要進(jìn)行防腐處理，處理方法采用混凝土最為合適，方法如下：

（1）外部接頭灌漿

首先用水沖洗接口縫隙，保證縫隙表面干凈濕潤。在接頭的外側(cè)裹一層凈寬不小于200mm的鐵皮包帶，作為灌漿接頭的外膜。如圖3所示：

圖3 鐵皮包帶示意圖

混凝土強(qiáng)度不小于20MPa，而且有較好的流動性，并摻和膨脹劑使之成為非收縮混凝土，然后將其緩慢灌人縫隙內(nèi)，灌漿時，采用細(xì)鋼筋振搗，外側(cè)采用木槌輕輕敲打，確保接頭灌漿密實(shí)性。接頭處灌漿高度不小于30mm。此外PCCP管道

在運(yùn)行的過程中，砂漿保護(hù)層開裂容易使鋼絲被腐蝕，從而造成預(yù)應(yīng)力損失。因此鋼絲的腐蝕和預(yù)應(yīng)力的損失對PCCP管道壽命、承載能力以及安全性能的影響需要進(jìn)一步的研究。

（2）管道內(nèi)部連接縫封堵

對管道內(nèi)部連接縫進(jìn)行封堵前應(yīng)檢查其是否合格，檢查合格后方可施工。封堵前應(yīng)清理管道內(nèi)接縫，確保接縫內(nèi)沒有灰塵和雜物。潤濕后，采用強(qiáng)度不小于20MPa的混凝土對接縫進(jìn)行封堵，并且搗實(shí)抹平，保證接縫平整。

3.7 PCCP管道溝槽回填控制

管道安裝和驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時進(jìn)行回填。回填前清除槽內(nèi)雜物，排出積水，有積水時不得回填。在回填之前，應(yīng)保證溝槽邊壁土體平整牢固?；靥盍弦獫M足設(shè)計(jì)要求，監(jiān)理檢查合格后才可使用。墊層及腋角區(qū)選用中粗砂，Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)及一般回填區(qū)采用合格的開挖料，復(fù)耕區(qū)回填材料為原表層土。墊層材料中不得有粒徑大于20mm的磚、石等硬塊，槽底至管頂以上500mm范圍內(nèi)不得有粒徑大于50mm的磚、石等硬塊。回填料采用長臂鉤機(jī)均勻散布到管道兩側(cè)，每層回填鋪厚度不大于300mm。

4 結(jié)束語

近年來由于水資源調(diào)配的需要，各類型的引水工程都得到了長足的發(fā)張，特別是PCCP管道的成功應(yīng)用，解決了長距離大流量的輸水難題，取得了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。本文在對遼西北供水工程三段管道建安一標(biāo)進(jìn)行PCCP管道施工綜合分析的基礎(chǔ)上，分析論述了大口徑PCCP施工特點(diǎn)并提出了優(yōu)化措施，并在此項(xiàng)工程中實(shí)施并獲得了成功，在保證工程質(zhì)量的前提寫很好的縮短了施工時間，節(jié)約了生產(chǎn)成本，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。陜西水利

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（責(zé)任編輯：唐紅云）

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