預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管監(jiān)造質(zhì)量控制

李 浩 ，夏明慶 ，王建民

（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013；2.泰安市水利與漁業(yè)局，山東 泰安 271000）

山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程位于山東省膠東半島北部，輸水線路自引黃濟(jì)青宋莊分水閘引水，至威海市米山水庫(kù)，總長(zhǎng)322 km，設(shè)計(jì)流量22.0～4.8 m3/s。引黃調(diào)水工程黃水河泵站—村里集隧洞段采用管內(nèi)徑為2.0 m和2.2 m，有效長(zhǎng)度5 m的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PCCP）。PCCP工程量?jī)?nèi)徑2.0 m和2.2 m分別為8 280 m、19 880 m。根據(jù)要求，承包方按照標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)立了生產(chǎn)線，建設(shè)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室，配備了液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、電動(dòng)金屬線材彎曲機(jī)、混凝土恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱、電熱恒溫干燥箱等20余臺(tái)設(shè)備，專(zhuān)職試驗(yàn)人員操作。

1 原材料質(zhì)量控制

原材料質(zhì)量是確保成品PCCP質(zhì)量的基礎(chǔ)，嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)是監(jiān)理人員在PCCP監(jiān)造過(guò)程中的重要工作。PCCP生產(chǎn)用原材料主要有：水泥、水、骨料、高強(qiáng)鋼絲、制筒用薄鋼板及制圈用型鋼。

1.1 采購(gòu)與報(bào)驗(yàn)要求

開(kāi)工之前，施工單位根據(jù)擬生產(chǎn)產(chǎn)品的種類(lèi)、數(shù)量及生產(chǎn)計(jì)劃安排，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)所需的原材料進(jìn)行采購(gòu)，應(yīng)選擇質(zhì)量好、信譽(yù)高的原材料廠家供貨。原材料進(jìn)場(chǎng)之后，施工單位應(yīng)對(duì)其質(zhì)量保證資料進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)原材料進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后填寫(xiě)“材料質(zhì)量報(bào)驗(yàn)單”報(bào)項(xiàng)目監(jiān)理部認(rèn)可。監(jiān)造人員及時(shí)對(duì)報(bào)審材料審核，并對(duì)原材料進(jìn)行實(shí)地查驗(yàn)。只有經(jīng)檢驗(yàn)合格且經(jīng)監(jiān)造人員認(rèn)可的原材料才可用于PCCP生產(chǎn)。

1.2 規(guī)格

10 mm承口鋼板；雙槽插口型鋼，最小屈服強(qiáng)度不小于207 MPa，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度50 mm時(shí)的最小伸長(zhǎng)率為20%。Φ5 mm冷拉鋼絲，滿足《預(yù)應(yīng)力混凝土管用冷拔鋼絲的標(biāo)準(zhǔn)》ASTMA 648及GB/T 5223規(guī)定的力學(xué)性能；1.5 mm冷軋薄鋼板，最小屈服強(qiáng)度不低于235 MPa，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度50 mm時(shí)的斷裂伸長(zhǎng)率不小于2l%。GZ－2防腐涂料；P.O42.5R水泥；拌合用水的pH值大于6.5，氯離子含量小于100 mg/L，硫酸根離子含量小于350 mg/L；砂子為龍口當(dāng)?shù)禺a(chǎn)中粗砂、細(xì)砂，質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合GB／T 14684—2001規(guī)范規(guī)定，比重不低于2.6，含泥量不大于l%；石子為龍口當(dāng)?shù)禺a(chǎn)石子，規(guī)格2～25 mm，針片狀顆粒含量、超遜徑含量、質(zhì)量技術(shù)要求符合GB／T 14685—2001規(guī)范規(guī)定。

1.3 檢驗(yàn)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，監(jiān)造人員對(duì)施工單位建立的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室及試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了檢查驗(yàn)收。按照招投標(biāo)文件、原材料質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，在監(jiān)造人員的見(jiàn)證下，對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。每完成一項(xiàng)檢驗(yàn)，施工單位完成相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告，并由監(jiān)造人員在檢驗(yàn)報(bào)告上簽字。根據(jù)計(jì)劃及實(shí)際情況，委托具有資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)生產(chǎn)使用原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，出具正式檢驗(yàn)報(bào)告。

在監(jiān)造實(shí)踐中，需著重檢查水泥是否受潮，嚴(yán)禁使用受潮及質(zhì)量低下的水泥產(chǎn)品。注意抽查粗細(xì)骨料級(jí)配是否符合要求，砂含泥量是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，如有超出，則嚴(yán)禁同批次骨料的使用，并要求施工單位限期整改。定期抽查冷拔鋼絲屈服強(qiáng)度和拉伸率，確保相關(guān)試驗(yàn)性能滿足規(guī)范要求。定期向第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)送檢鋼筒用薄鋼板及承插口用型鋼，確保PCCP中使用的原材料性能參數(shù)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2 PCCP生產(chǎn)過(guò)程控制

2.1 鋼筒及承插口制作

鋼筒卷制焊接應(yīng)保證焊接機(jī)的勻速運(yùn)行，焊劑質(zhì)量符合焊接要求，焊接操作人員持有焊接證書(shū)并經(jīng)專(zhuān)業(yè)制筒焊接培訓(xùn)，具有獨(dú)立操作能力。所制鋼筒尺寸及公差要滿足設(shè)計(jì)要求。承插口焊接時(shí)接頭應(yīng)對(duì)接平整，錯(cuò)邊不大于0.5 mm采用雙面熔透焊接，并打光磨平。在下料及漲圓過(guò)程中，注意承插口尺寸。加工過(guò)程中注意承口內(nèi)徑、插口外徑的誤差控制，以及承口深度、插口長(zhǎng)度的連接配合。每條承插口鋼圈都要檢測(cè)橢圓度，保證后續(xù)安裝工程管道順利連接。

2.2 水壓試驗(yàn)

鋼筒水壓試驗(yàn)為關(guān)鍵工序，每一節(jié)鋼筒的水壓試驗(yàn)監(jiān)造人員需旁站。仔細(xì)檢查恒壓期間焊縫處有無(wú)滲漏現(xiàn)象，如有滲漏，則用記號(hào)筆標(biāo)出滲漏位置，待試驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行補(bǔ)焊。有滲漏的鋼筒補(bǔ)焊后，需進(jìn)行二次水壓試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)滲漏點(diǎn)后，方可使用。監(jiān)造人員要對(duì)每節(jié)鋼筒結(jié)合產(chǎn)品編號(hào)做好詳細(xì)記錄，在后續(xù)工序中如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，可根據(jù)記錄資料方便地追查。

2.3 管芯澆筑及養(yǎng)護(hù)

管芯混凝土澆筑時(shí)，要嚴(yán)格控制澆筑速度，加大振動(dòng)強(qiáng)度，盡量使混凝土振搗均勻，減少管芯蜂窩現(xiàn)象的出現(xiàn)。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，加速養(yǎng)護(hù)期間的升溫速度不得超過(guò)22℃/h，養(yǎng)護(hù)罩內(nèi)溫度應(yīng)保持在32～52℃之間，最高溫度不應(yīng)超過(guò)60℃。管芯脫模需注意模子內(nèi)壁脫模劑涂抹要均勻，否則會(huì)加大脫模難度，并在管芯外表面上出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。

2.4 管芯纏絲及保護(hù)層

纏絲主要檢驗(yàn)接頭數(shù)量、接頭位置、應(yīng)力值、應(yīng)力波動(dòng)值等指標(biāo)，監(jiān)造人員需對(duì)纏絲螺距、水泥凈漿水灰比、端部密纏等進(jìn)行抽檢。砂漿保護(hù)層吸水率不合格的管材需要鑿除保護(hù)層重新進(jìn)行噴漿處理。噴射過(guò)程中注意控制噴射速率和保護(hù)層厚度，須對(duì)噴射設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)。

2.5 成品檢驗(yàn)

成品管要注意檢查保護(hù)層是否有空鼓現(xiàn)象，如有空鼓則要將其鑿掉。檢測(cè)承插口橢圓度是否符合設(shè)計(jì)要求，有無(wú)偏離過(guò)大的現(xiàn)象。檢查管芯內(nèi)壁的裂痕、水紋、蜂窩、麻面現(xiàn)象的程度，如與規(guī)范及設(shè)計(jì)要求不符，則將成品報(bào)廢，不得使用于輸水工程中。

3 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用上述方法對(duì)PCCP的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行控制，膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程黃水河泵站—村里集隧洞段所使用的PCCP產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，滿足工程需要，取得良好的效果。