大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程PCCP管道的鋪設(shè)

徐 鋒 ，蔡 新 ，王 俊

（1.遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧 沈陽 110006；2.大連市供水有限公司，遼寧 大連 116011）

1 工程概況

大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程以碧流河水庫為界，分為碧流河水庫北段工程和碧流河水庫南段工程，線路總長(zhǎng)201.31 km。碧流河水庫北段工程鞍山加壓泵站至隧洞入口采取壓力管線輸水，一級(jí)加壓泵站設(shè)在鞍山，二級(jí)加壓泵站設(shè)在隧洞進(jìn)口處。經(jīng)一二級(jí)加壓泵站加壓后，通過123.21 km的輸水管線送至隧洞進(jìn)口，輸水管采用PCCP，管徑2.8 m。隧洞采用無壓洞，洞長(zhǎng)14.11 km。隧洞出口與碧流河水庫之間用27.75 km的輸水管線連接，送至碧流河水庫，管徑2.4 m，采用PCCP。

碧流河水庫南段工程輸水線路包括輸水管線36.24 km，其工程基本設(shè)計(jì)內(nèi)容為：對(duì)雙塔泵站進(jìn)行拆除重建，使其設(shè)計(jì)揚(yáng)程達(dá)到102.5 m，一次加壓將0.85億m3水送至花房溝隧洞進(jìn)口。從花房溝隧洞出口鋪設(shè)新管線，并在樂甲鄉(xiāng)建設(shè)樂甲加壓泵站（揚(yáng)程45.50 m）一座、再途經(jīng)四平鎮(zhèn)、得利寺鎮(zhèn)、太陽升鄉(xiāng)送至東風(fēng)水庫附近高位水池，新建線路總長(zhǎng)度36.24 km，其中DN1800鋼管管線長(zhǎng)度28.80 km，DN1600鋼管管線長(zhǎng)度7.44 km。

2 施工工藝及要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

修筑施工道路，現(xiàn)場(chǎng)布置應(yīng)滿足土建施工和PCCP安裝施工(運(yùn)輸管道、吊裝和安裝管道等)的要求。

2.2 溝槽開挖

依據(jù)開挖深度、寬度及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件對(duì)開挖作業(yè)面進(jìn)行規(guī)劃，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線，采用液壓反鏟進(jìn)行明溝槽開挖，溝槽底部依據(jù)設(shè)計(jì)高程進(jìn)行平整，超挖部分須依據(jù)有關(guān)要求進(jìn)行處理。溝槽的底寬應(yīng)滿足管道的鋪設(shè)和地下水排出的需要，溝底寬度般為：管外徑+2×800 mm。

2.3 管道墊層鋪設(shè)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)管道墊層料。管道墊層料為松散顆粒材料，鋪設(shè)厚度一般不小于20 cm，管道墊層根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓實(shí)。

2.4 管道運(yùn)輸、驗(yàn)收、堆放

管道運(yùn)輸主要以公路運(yùn)輸為主，現(xiàn)場(chǎng)安裝運(yùn)輸一般采用平板拖車。管道接收前，應(yīng)首先檢查管道出廠證明書及檢驗(yàn)合格證，查看管道是否有細(xì)小裂紋、裂縫等，承口和插口部位是否碰損、圓度是否變形、砂漿保護(hù)層有無脫落等現(xiàn)象。管道可按型號(hào)、規(guī)格分類儲(chǔ)存在管道臨時(shí)堆放廠，條件允許時(shí)可直接運(yùn)至溝槽一側(cè)堆放，但其擺放位置應(yīng)不妨礙溝槽的土方施工及大型吊裝設(shè)備的通過，施工中應(yīng)盡最避免管道的二次倒運(yùn)。

2.5 管道吊入溝槽

該工程PCCP每節(jié)長(zhǎng)6 m，重約30 t。根據(jù)管道重量選擇合適的吊裝設(shè)備，吊裝設(shè)備的吊裝能力應(yīng)留有一定的富裕度。管道吊裝采用2根鋼絲繩兜身吊，嚴(yán)禁穿心起吊，為避免損壞管道及砂漿保擴(kuò)層，吊裝時(shí)應(yīng)采用有利材料保護(hù)的吊索。管道下入溝槽時(shí)，應(yīng)避免碰撞其它管道。

2.6 龍門吊就位

管道安裝采用自制的可移動(dòng)式龍門吊，包括底梁、立柱、頂梁、橫梁、連接支撐等，各部件間采用高強(qiáng)度螺栓連接。首先在溝槽底部鋪設(shè)枕木安裝軌道，然后在軌道上安裝龍門吊。龍門吊組裝完成后，移至待裝管道處。

2.7 橡膠密封圈安裝

橡膠密封圈安裝前對(duì)其進(jìn)行外觀檢查，將合格的橡膠密封圈涂抹植物油，并輕輕拉套到PCCP插口凹槽內(nèi)，在橡膠圈插入管道制造商推薦的工具沿管道插口的周邊環(huán)向移動(dòng)一周，橡膠圈不允許扭曲、翻轉(zhuǎn)。

2.8 管道安裝

根據(jù)業(yè)主移交的水準(zhǔn)控制點(diǎn)進(jìn)行管道安裝，用龍門吊及上面4個(gè)手拉葫蘆將管道吊運(yùn)至安裝位置，依據(jù)以下方法調(diào)整、穩(wěn)固需安裝的管道。

1）確定管道中心線。采用一根長(zhǎng)度略小于管道內(nèi)徑，且已標(biāo)示出中心位置的角鐵置于待安裝的管道內(nèi)，角鐵中心位置處掛一垂球，將不小于50 cm的水平尺放在角鐵上，用水平尺調(diào)整水平，垂球垂線位置即為管道中心線。

2）調(diào)整管道中心。使用安裝在龍門吊兩側(cè)的千斤頂，慢慢頂壓調(diào)整管道，使管道內(nèi)角鐵中心垂線位置和經(jīng)緯儀十字線位置重合，此方法校正的誤差在0.5 mm內(nèi)。

3）調(diào)整管道標(biāo)高。用水準(zhǔn)儀觀測(cè)，通過調(diào)整龍門吊上的4個(gè)手拉葫蘆，可將管道調(diào)整到設(shè)計(jì)高程。

4）穩(wěn)固管道。用管道墊層料將校正好的管道下部和周圍填塞穩(wěn)固，卸去龍門吊上手拉葫蘆和兩側(cè)千斤頂，復(fù)測(cè)管道高程與中心線無誤后，第一節(jié)管道即安裝完畢。

5）后續(xù)管道安裝時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)移動(dòng)，當(dāng)距離已裝管的承口10～20 cm時(shí)，用木襯塊把兩管隔開，以防承插口撞壞。采用第一節(jié)管道的調(diào)整方法調(diào)整后續(xù)安裝的管道，使之處于設(shè)計(jì)高程及中心線上。

6）該工程管道安裝對(duì)接采用內(nèi)拉加外拉法。內(nèi)拉法：在已安裝完成后的管道內(nèi)部，架設(shè)一斜梁，斜梁垂止長(zhǎng)度略大于管道內(nèi)徑，斜梁上端焊接一鋼板，鋼板厚度略小于管道安裝后的最小允許間隙，以能插入前后兩節(jié)管道頂端問縫內(nèi)為宜。斜梁下端位于已安裝的后一節(jié)管道內(nèi)，在待安裝的管道外端口架設(shè)橫梁，用鋼絲繩和手拉胡蘆將兩梁連接，逐漸收短手拉葫蘆主鏈，靠前節(jié)管道與地面摩擦力制約，拉近待安裝的管道最終將兩節(jié)管道對(duì)接。

7）對(duì)接完成后，精確調(diào)整管道標(biāo)高及中心線，并采用前述管道的穩(wěn)固方法對(duì)后續(xù)安裝的管道進(jìn)行穩(wěn)固。復(fù)測(cè)無誤后，即可進(jìn)行以后的工序。

2.9 管道接頭打壓

管道對(duì)接安裝完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行接頭打壓試驗(yàn)。將管端打壓孔螺栓擰下，將液壓泵接口與管道打壓孔對(duì)接，然后手動(dòng)升壓達(dá)到規(guī)定壓力值+0.3 MPa，目視壓力表值有無變化，檢查管道環(huán)向?qū)涌p面處無滲漏水現(xiàn)象，持續(xù)時(shí)間5 min以上，壓力表讀數(shù)變化在設(shè)計(jì)規(guī)定范圍時(shí)即為合格，可繼續(xù)下道工序，否則須拔出管道更換膠圈重新進(jìn)行安裝及接頭打壓。

2.10 管道接頭灌漿

管道打壓試驗(yàn)合格后，需對(duì)外部管道接頭用水泥砂漿灌漿，內(nèi)部管道接頭的縫隙用水泥砂漿勾嵌。管道外部接頭灌漿采用接頭包帶包裹，并用鋼片將包帶箍緊在管道上。配制的灌漿和勾嵌縫隙的水泥砂漿，應(yīng)無收縮性或具有微小膨脹性，且無滲水，離析現(xiàn)象。砂漿應(yīng)具有稠奶油的稠度，能從管頂纏帶開口處灌入，并繞接頭全程流動(dòng)，從另一端溢出。管道內(nèi)部接頭的縫隙應(yīng)在每個(gè)工作日結(jié)束前完成勾嵌。

2.11 溝槽回填

接頭外部灌漿完成至少養(yǎng)護(hù)l h，管道安裝一定數(shù)量并完成以上工序后，驗(yàn)收合格即可進(jìn)行回填。首先清除溝槽內(nèi)雜物，并排除積水。管道兩側(cè)至管頂?shù)幕靥盍弦罁?jù)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選取，分管道墊層回填、管側(cè)墊層回填、溝槽帶回填及一般回填?；靥詈穸群蛪簩?shí)指標(biāo)依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。管道兩側(cè)應(yīng)對(duì)稱下料、分層夯實(shí)，均勻上升。

3 施工安全注意事項(xiàng)

明挖溝槽中PCCP安裝是在溝槽內(nèi)進(jìn)行的，故溝槽開挖施工必須具備較好的溝槽安全系統(tǒng)；地下水和地面水也是影響溝槽安全的重要因素，因此必須設(shè)置地下水和地面水控制系統(tǒng)；管道在裝卸和運(yùn)輸過程中應(yīng)始終保持輕裝、輕放的原則，在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)有防止震動(dòng)、碰撞、滑移的措施，運(yùn)輸車輛必須有可靠的防滑措施；為了防止PCCP在運(yùn)輸過程中滑動(dòng)，應(yīng)在運(yùn)輸車上設(shè)置弧形支座或在枕木上加木楔子以穩(wěn)固，并用手拉葫蘆與車體綁扎牢固；PCCP吊 卸和運(yùn)輸均采用較大型設(shè)備，一定要遵守設(shè)備的操作規(guī)程；各種設(shè)備在溝槽兩側(cè)施工作業(yè)時(shí)，必須注意安全距離，且一定要派專人觀測(cè)溝槽穩(wěn)定情況，防止溝槽塌方引起設(shè)備傾覆。

4 結(jié)語

遼寧省大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程多處穿越地下管線、橋梁、公路等各類建筑物，在大口徑、長(zhǎng)距離PCCP安裝工程中，采用大型吊卸設(shè)備下槽，槽內(nèi)采用龍門吊安裝施工，與直接采用大型起重設(shè)備進(jìn)行安裝相比，具有操作靈活，安裝便利等特點(diǎn)，且可根據(jù)施工工期要求多開展工作面，大大加快施工進(jìn)度，便于充分發(fā)揮大型吊卸設(shè)備施工效率。同時(shí)在一些復(fù)雜地段，無法滿足大型吊卸設(shè)備施工時(shí)，采用龍門吊溝槽內(nèi)運(yùn)輸、安裝，大大降低了大型吊卸設(shè)備對(duì)施工場(chǎng)地的苛刻要求，這與輸水工程施工線路長(zhǎng)，施工環(huán)境復(fù)雜非常相宜。采用合適的PCCP施工方法大大提高了輸水管線施工效率，且節(jié)約了大量資金。

［1］遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程可行性研究報(bào)告［R］.2006.

［2］遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告［R］.2008.

［3］GB50286-2008，給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.