預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管制造監(jiān)理的質(zhì)量控制

　　預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(以下簡稱：PCCP)是國內(nèi)近十多年發(fā)展起來的新型管道材料。該管道材料是一種具備高強(qiáng)度、高抗?jié)B性和高密封性的復(fù)合型管材，其集合了薄鋼板、中厚鋼板、異型鋼、普通鋼筋、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力絲、高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)砂漿和橡膠密封圈等原輔材料制造而成。該管道材料不僅綜合了普通預(yù)應(yīng)力混凝土輸水管的優(yōu)點(diǎn)，而且尤其適用于大口徑、高工壓和高覆土的工程環(huán)境。近年來在遼寧省內(nèi)大伙房水庫輸水二、三期工程中普遍使用了該管道材料，管子規(guī)格為DN3000mm、DN280 0mm、DN2400mm等，適用工作壓力最高達(dá)1.6MPa，適用最高覆土深度達(dá)10m以上。PCCP的發(fā)展十分廣闊，應(yīng)用范圍非常廣泛。
　　由于PCCP是一種復(fù)合型管材，其制造過程比較復(fù)雜。因此產(chǎn)品的制造過程控制成為監(jiān)理人關(guān)心的重要內(nèi)容。如何保證管廠生產(chǎn)出的產(chǎn)品在運(yùn)行時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，監(jiān)理人在監(jiān)造過程中如何控制PCCP生產(chǎn)質(zhì)量是本文要談的問題。下面就大伙房水庫輸水應(yīng)急人連工程二標(biāo)段PCCP監(jiān)造的質(zhì)量控制進(jìn)行討論。
　　該工程的管道規(guī)格為DN2800mm、DN2400mm兩種，由新疆國統(tǒng)管道股份有限公司制造，遼寧宏禹水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司監(jiān)造。為了保證PCCP的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)理人對生產(chǎn)的關(guān)鍵工序及重要環(huán)節(jié)制定了有效的監(jiān)理制度。
　　1　原材料的技術(shù)要求
　　原材料的質(zhì)量直接影響PCCP管的產(chǎn)品質(zhì)量，對此監(jiān)理部對原材料的質(zhì)量控制，設(shè)置了專項(xiàng)的材料監(jiān)理工程師。制定材料監(jiān)理工程師職責(zé)。依據(jù)《水利工程建設(shè)項(xiàng)目施工監(jiān)理規(guī)范》SL288－2003，《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》SL352－2006及設(shè)計(jì)文件、技術(shù)要求。編制《材料檢驗(yàn)監(jiān)理實(shí)施細(xì)則》。
　　對原材料采購與供應(yīng)質(zhì)量做到提前控制，對工程所需的水泥、砂子、骨料，鋼筋、鋼構(gòu)件、工程設(shè)備、外加劑等按合同條款要求，進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。對原材料來源發(fā)生改變時(shí)，監(jiān)理工程師應(yīng)及時(shí)督促承包人進(jìn)行重新檢驗(yàn)。查驗(yàn)每一批材料的發(fā)貨單、計(jì)量單、材料合格證書、化驗(yàn)單等其他有關(guān)證件，并將這些證件的復(fù)印件存入監(jiān)理檔案。
　　要求承包人按合同要求，按規(guī)范要求分批次進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)核，同時(shí)監(jiān)理人按比例抽樣檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格的材料方可驗(yàn)收入庫。對于檢驗(yàn)不合格的材料。嚴(yán)格按要求禁止使用，并責(zé)令承包人限期運(yùn)離現(xiàn)場。
　　2　PCCP管的制造
　　2.1鋼筒體的制作
　　2.1.1接頭鋼環(huán)的焊接要求
　　承插口鋼環(huán)焊接可采用手工電弧焊、電阻焊或埋弧焊，而薄鋼板焊接應(yīng)采用埋弧焊或二氧化碳保護(hù)焊。監(jiān)理工程師督促承包人編制準(zhǔn)確的焊接工藝規(guī)程，所有焊工都應(yīng)具備相應(yīng)的焊接資質(zhì)并經(jīng)考試合格才能上崗操作，所有焊接操作均應(yīng)符合GB 50236及GB50268的規(guī)定。承口鋼環(huán)應(yīng)采用一塊鋼板的鋼板條，經(jīng)過制圈焊接形成圓環(huán)后以超過鋼板彈性極限強(qiáng)度的擴(kuò)張力對承口鋼環(huán)進(jìn)行擴(kuò)張整圓，以獲得設(shè)計(jì)所確定的精確尺寸。插口鋼環(huán)應(yīng)采用符合要求的異型鋼板條，采取承口鋼環(huán)同樣制造方法，以獲得設(shè)計(jì)所確定的精度要求。
　　制成的承插口接頭鋼環(huán)工作面的對接焊縫應(yīng)精心打磨光滑并與鄰近表面取平，焊接表面不允許出現(xiàn)裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。
　　鋼簡體在制作中，監(jiān)理工程師主要控制鋼筒的焊縫及鋼筒水壓檢驗(yàn)。
　　鋼筒體在制作時(shí)，鋼板的拼接可采用對焊或搭接焊，承插口接頭鋼環(huán)組裝在鋼筒兩端的準(zhǔn)確位置，鋼筒體的尺寸及鋼筒的端面傾斜度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。鋼筒體的焊縫可以是螺旋縫、環(huán)向縫或縱向縫，不允許出現(xiàn)“+”字形焊縫，內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管子鋼筒體的焊縫應(yīng)連續(xù)平整。
　　制成的帶有承插口鋼環(huán)的鋼筒必須進(jìn)行水壓試驗(yàn)以檢驗(yàn)鋼簡體焊縫的滲漏情況。檢驗(yàn)壓力(Pg)由下面公式計(jì)算所得，鋼筒在規(guī)定的檢驗(yàn)壓力下至少恒壓3min。試驗(yàn)過程中監(jiān)理工程師應(yīng)同承包人的檢驗(yàn)人員一同及時(shí)檢查鋼筒所有焊縫，并標(biāo)出所有滲漏部位，待卸壓后對滲漏部位進(jìn)行人工焊接修補(bǔ)，修補(bǔ)后的鋼筒需再次進(jìn)行水壓試驗(yàn)，直至鋼筒的所有焊縫不發(fā)生滲漏為止。
　　P=2σt/D-2t
　　式中：
　　P為鋼筒抗?jié)B檢驗(yàn)壓力(MPa)；
　　σ為薄鋼板承受的拉應(yīng)力(MPa)；采用臥式水壓時(shí)σ至少應(yīng)為140MPa，但其最大值不應(yīng)超過172MPa；采用立式水壓時(shí)底部鋼筒所受的拉應(yīng)力σ應(yīng)為172MPa；
　　D為鋼筒外徑(mm)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙確定；
　　t為鋼筒厚度(mm)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙確定，對有特殊用途的管子，若管子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的鋼筒厚度大干3.4mm，則仍按鋼筒厚度t=3.4mm計(jì)算鋼筒抗?jié)B檢驗(yàn)壓力P。
　　制作混凝土管芯之前應(yīng)對鋼筒表面進(jìn)行清理和整平處理，鋼筒表面的凹陷或鼓脹與鋼筒基準(zhǔn)面之間的偏差不應(yīng)大干10mm。
　　2.2管芯混凝土
　　以大伙房水庫輸水應(yīng)急人連工程新疆國統(tǒng)制造的PCCP為例，其管芯混凝土采用的是立式振動法工藝成型，制管混凝土強(qiáng)度等級不低于C40，管芯成型操作時(shí)采取的立式振動工藝應(yīng)保證管芯獲得設(shè)計(jì)要求的管芯厚度和足夠的密實(shí)度，成型后的管芯混凝土內(nèi)村不得出現(xiàn)任何塌落。監(jiān)理應(yīng)時(shí)刻監(jiān)督并記錄成型操作時(shí)采取的振動頻率和振動成型時(shí)間。成型過程中鋼筒不得出現(xiàn)變形、松動和位移，每根管芯的全部成型時(shí)間不得超過水泥的初凝時(shí)間。
　　新成型的管芯應(yīng)及時(shí)采取合適的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到要求后及時(shí)脫模，脫模時(shí)管芯混凝土立方體抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于30MPa。
　　2.3預(yù)應(yīng)力鋼絲的纏繞
　　纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲前，監(jiān)理工程師應(yīng)與承包人的質(zhì)檢人員一同檢查每根管芯混凝土立方體抗壓強(qiáng)度不低于28天抗壓強(qiáng)度的70％。纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲是PCCP管制作過程中一道關(guān)鍵工序，是抵抗管子內(nèi)壓的屏障。在纏絲操作之前，管芯表面粘附的所有異物都應(yīng)清理干凈。纏絲時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼絲在設(shè)計(jì)要求的張拉控制應(yīng)力下按設(shè)計(jì)要求的螺距呈螺旋形纏繞在管芯上，鋼絲的起始端應(yīng)牢固固定，管芯兩端的錨固裝置所能承受的抗拉力應(yīng)達(dá)到鋼絲的最小極限強(qiáng)度的75％，管芯任意0.6m管長的環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲圈數(shù)不低于設(shè)計(jì)要求，所有的預(yù)應(yīng)力鋼絲表面不得出現(xiàn)精銹和點(diǎn)蝕。應(yīng)嚴(yán)格控制纏絲過程中的鋼絲搭接次數(shù)，纏絲機(jī)應(yīng)具備可以連續(xù)記錄鋼絲張拉應(yīng)力的應(yīng)力顯示裝置，監(jiān)理工程師應(yīng)隨時(shí)檢查。纏絲過程中張力應(yīng)力偏離平均值的波動范圍不應(yīng)超過±10％。監(jiān)理工程師在此工序中還應(yīng)嚴(yán)格控制纏絲時(shí)環(huán)向鋼絲間的最小凈距，其不應(yīng)小于所用鋼絲直徑。
　　2.4水泥砂漿保護(hù)層的噴射
　　管芯纏完鋼絲后，應(yīng)對鋼絲進(jìn)行水泥砂漿保護(hù)。制作水泥砂漿保護(hù)層本工程采用輥射法，監(jiān)理工程師在制作水泥砂漿保護(hù)層時(shí)，首先檢查管芯鋼絲表面是否噴涂一層水泥凈漿，制成的水泥砂漿保護(hù)層應(yīng)密實(shí)、堅(jiān)固。為保證和驗(yàn)證水泥砂漿保護(hù)層制作機(jī)的機(jī)械性能和水泥砂漿配合比是否滿足制管的設(shè)計(jì)要求，監(jiān)理工程師應(yīng)定期進(jìn)行保護(hù)層水泥砂漿強(qiáng)度抽樣試驗(yàn)，并且對保護(hù)層水泥砂漿吸水率進(jìn)行測試，水泥砂漿吸水率全部數(shù)據(jù)的平均值不應(yīng)超過9％，單個(gè)值不應(yīng)超過11％。
　　制作完成的水泥砂漿保護(hù)層，待充分凝固后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
　　2.5保護(hù)層的防腐
　　依用戶的要求，將防腐材料以滾刷或高壓噴涂方式在水泥砂漿保護(hù)層上進(jìn)行防腐作業(yè)，監(jiān)理工程師檢查外觀保護(hù)層柏油涂覆是否均勻，不得有垂流附著于承插口接頭上，并做好保護(hù)層涂覆檢測記錄。
　　成品管子運(yùn)至堆成之前，管子承插口鋼環(huán)的外露部分應(yīng)采用有效的防腐材料加以保護(hù)，以防止鋼環(huán)發(fā)生銹蝕，飲水工程管道用防腐材料不得對管內(nèi)水質(zhì)產(chǎn)生任何不利影響。
　　3　成品管的堆放與出廠檢驗(yàn)
　　(1)成品管子的堆放，應(yīng)將堆放場地進(jìn)行平整，并做好枕墊。按工程部位、管子編號依次堆放整齊。
　　(2)出廠檢驗(yàn)的管子，按同類別、同規(guī)格、同工藝生產(chǎn)的以每200根為一批進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收。監(jiān)理工程師對管子的外觀質(zhì)量，尺寸偏差、管體裂縫、內(nèi)壓抗裂性能或外壓抗裂性能、、管芯混凝土抗壓強(qiáng)度、保護(hù)層水泥砂漿抗壓強(qiáng)度，保護(hù)層水泥砂漿吸水率，逐根進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收，并做好記錄。將每根管子的檔案存入監(jiān)理部信息部。不合格的產(chǎn)品，決不允許出廠。
　　4　結(jié)語
　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性尤為突出。工程建設(shè)監(jiān)理是工程建設(shè)市場與國際慣例接軌的途徑，是智力密集型的社會化、專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)行業(yè)，是在建工程項(xiàng)目工程質(zhì)量、更好的發(fā)揮投資效益的根本性保證。目前。大，中型的引水項(xiàng)目很多，有國家的南水北調(diào)工程，省級遼寧省的大伙房水庫輸水工程及即將建設(shè)的西部供水工程等。都需要大量的管材，如何保證管材產(chǎn)品的質(zhì)量很重要，監(jiān)理工程師在管材生產(chǎn)過程中，要認(rèn)真掌握施工圖紙、施工合同、有關(guān)政策、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，通過艱苦細(xì)致的工作，樹立監(jiān)造監(jiān)理工程師的權(quán)威性，做到“獨(dú)立、公正、科學(xué)、可靠”，確保管材產(chǎn)品質(zhì)量，為有效的控制工程質(zhì)量、工期、投資、安全奠定基