多管同槽PCCP管道安裝方法

耿艷華

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 工程說(shuō)明

本工程位于我國(guó)東北地區(qū)，設(shè)計(jì)管徑DN3200，為單排四管同槽及并排雙管線兩槽布置兩種，本次主要針對(duì)這兩種情形做較為合理的施工方法。

2 施工總體方案

2.1 安裝方法比選

本工程管徑3200 mm的PCCP管道單節(jié)長(zhǎng)5m，管道的埋深和壓力不同，單節(jié)重38～44t。根據(jù)以往我局PCCP工程的施工經(jīng)驗(yàn)，PCCP安裝主要采用兩種方法，第一種是先用汽吊或履帶吊把管道卸入管槽，管槽內(nèi)再用龍門(mén)吊進(jìn)行管道安裝等工序；第二種方法是卸管、安裝全部采用履帶吊來(lái)完成。下面進(jìn)行兩種方法的經(jīng)濟(jì)及工期的對(duì)比分析：

首先從經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，如果采用第一種方法（龍門(mén)吊）施工，管槽兩邊還需進(jìn)行軌道鋪設(shè)、軌道移設(shè)，這也是一筆不小的費(fèi)用。如果采用43軌，軌道鋪設(shè)、移設(shè)費(fèi)用需200元/m，用龍門(mén)吊安裝費(fèi)用是490元/m，綜合其他因素，安裝每米所需費(fèi)用為700元左右；采用第二種方法（履帶吊）施工，因?yàn)槁膸У跏俏揖值淖杂惺┕C(jī)械，不需要再進(jìn)行租賃、購(gòu)買(mǎi)，節(jié)省了一筆不小的費(fèi)用，測(cè)算每米所需安裝費(fèi)為600元。

其次從工期方面進(jìn)行分析，本標(biāo)段管道總長(zhǎng)為25km，工期為800天，實(shí)際安裝PCCP管道工期為680天，若采用龍門(mén)吊安裝，每個(gè)工作面每天能安裝30 m，分為3個(gè)工作面，每年安裝有效天數(shù)約為180天，本標(biāo)段安裝完成總共需1100天，會(huì)延誤工期，而采用履帶吊安裝，履帶吊施工起來(lái)機(jī)動(dòng)、靈活，投入施工人員少，安裝效率大大提高，每個(gè)工作面每天能安裝50 m，分為3個(gè)工作面，本標(biāo)段安裝完成總共需660天，能在工期內(nèi)按期完成。

綜上所述，本工程采用履帶吊安裝。

2.2 四管同槽管道安裝設(shè)備選用

2.2.1 水平段PCCP管道安裝設(shè)備選用

四管同槽段，管槽底寬21.8m，150 t履帶吊在溝槽內(nèi)進(jìn)行安裝，150 t履帶吊臂長(zhǎng)24m，履帶吊距離管道安裝點(diǎn)約12～13m時(shí)起重量可達(dá)到45t，而管道單節(jié)重約38～44t，選用150 t履帶吊的起吊能力可滿足管道安裝施工要求。

2.2.2 水平段PCCP管道裝卸設(shè)備選用

本標(biāo)段管槽挖深最深處約10 m，開(kāi)挖邊坡1：0.75，管道由管槽上部調(diào)運(yùn)至管槽內(nèi)，最大水平跨度約15～16m，200t履帶吊水平跨度16m時(shí)，最大起吊能力為54.1t，而管道單節(jié)重約38～44t，選用200 t履帶吊的起吊能力可滿足管道安裝施工要求。

2.2.3 特殊地段PCCP管道安裝設(shè)備選用

特殊地段（坡度大、高埋深、穿河、穿路、管線上部有高壓線段、管線附近有特殊建筑物等）履帶吊無(wú)法實(shí)施安裝時(shí)，自制一臺(tái)具有短距運(yùn)輸和安裝管道能力的龍門(mén)式起重機(jī)（起重量為80 t），能滿足特殊地段的安裝任務(wù)。

2.3 四管兩槽管道安裝設(shè)備選用

四管兩槽管道開(kāi)挖最深處10.5m，開(kāi)挖邊坡為1:0.75，管道卸車(chē)用150 t履帶吊，管道由管槽上部調(diào)運(yùn)至管槽內(nèi)并進(jìn)行安裝，最大水平跨度約21m，260 t履帶吊水平跨度21m時(shí)，重量可達(dá)到44.8t，而管道單節(jié)重約44t，選用260 t履帶吊的起吊能力可滿足管道安裝施工要求。

3 PCCP管道安裝

本工程沿管線一側(cè)堆放部分土料，一側(cè)修筑施工道路，將管線劃分成不同的區(qū)段來(lái)實(shí)施管道的安裝，在各區(qū)段內(nèi)的安裝方向均由上游向下游進(jìn)行，保證安裝工作面沒(méi)有集水，利于施工。

3.1 四管同槽段管道安裝方法

本標(biāo)段四管同槽段安裝方法是：一臺(tái)200 t履帶吊在管溝一側(cè)道路上直接從管車(chē)上卸管，而后放入溝槽內(nèi)，另一臺(tái)150 t履帶吊在溝槽內(nèi)吊運(yùn)PCCP管進(jìn)行安裝，先安裝遠(yuǎn)離處管道，再安裝中間管道，最后安裝近處管道。四管同槽段管道安裝示意圖見(jiàn)圖1和圖2。

每節(jié)管道安裝前先由起重工檢測(cè)起吊設(shè)備，確認(rèn)起吊設(shè)備正常后，從管道運(yùn)輸?shù)缆芬粋?cè)起吊PCCP管道，緩慢放入溝槽內(nèi)，在溝槽內(nèi)的150 t履帶吊首先安裝遠(yuǎn)離運(yùn)管道路一側(cè)的管道，依次進(jìn)行第二、第三根管道，最后安裝距離管道運(yùn)輸?shù)缆纷罱墓艿馈?/p>

單節(jié)管道安裝順序?yàn)椋孩?50 t履帶吊吊裝就位；②清理承插口、涂抹植物油、止水安裝；③內(nèi)外拉對(duì)中安裝；④接口打壓；⑤固定管道；⑥接口處理。

履帶吊吊裝就位：150 t履帶吊起吊管道至約5m高度后，緩慢旋轉(zhuǎn)至待裝管位置上部，緩慢下降，降至同已裝管高程接近后停止靠近已裝管。

清理承插口、涂抹植物油、止水安裝：人工清理管道接口，高壓風(fēng)管清理干凈，人工對(duì)管道的承口、插口涂抹植物油，將密封止水圈安裝至管道插口凹槽內(nèi)，檢查密封止水圈無(wú)翻轉(zhuǎn)、扭曲現(xiàn)象后，再在密封止水圈涂抹植物油。

內(nèi)外拉對(duì)中安裝：密封止水圈安裝完成后，待裝管繼續(xù)向已裝管緩慢靠近，在距離已裝管150 mm左右時(shí)，用方木支撐在兩管中間，防止承插口破壞。布置對(duì)接外、內(nèi)拉法系統(tǒng)，用外套柔性裝置的鋼絲繩在已裝、待裝管的外壁分別繞一圈，兩管腰線部位左、右側(cè)及頂部用20 t電動(dòng)倒鏈將兩管上的鋼絲繩連接在一起組成外拉系統(tǒng)；已裝管的內(nèi)接縫和待裝管承口處分別安裝專(zhuān)門(mén)制作的對(duì)拉機(jī)具，對(duì)拉機(jī)具由20 t電動(dòng)倒鏈和鋼絲繩連接，組成內(nèi)拉發(fā)系統(tǒng)。準(zhǔn)備完成后，人工拆除方木，采用內(nèi)、外拉法，使待裝管緩慢平行移動(dòng)，期間通過(guò)內(nèi)、外拉法和履帶吊調(diào)整管道的軸線及高程，達(dá)到規(guī)定的安裝間隙。直線段安裝間隙控制為25mm，安裝偏差控制在＋5mm至10 mm。

接口打壓：管道安裝完成后，采用手提式打壓泵進(jìn)行打壓，試壓嘴固定在管道插口的試壓孔上，連接試壓泵，注水并排出空氣，將壓力升至試驗(yàn)壓力，恒壓至2min，無(wú)壓力降為合格，連續(xù)安裝三節(jié)管后，再對(duì)本管縫進(jìn)行打壓試驗(yàn)。施工期間，對(duì)打壓不合格的管道拔出后找出原因，重新進(jìn)行安裝打壓，直到打壓合格。

管道固定：待本節(jié)管道安裝完成后，人工進(jìn)行管道固定，人工鏟土將管道底部及兩側(cè)120°范圍內(nèi)回填。期間預(yù)留孔，用以穿插柔性鋼絲繩和接口灌漿沙袋的安裝。

接口處理：外接口采用1:2水泥砂漿灌漿處理；灌漿后涂抹瀝青防腐；接縫內(nèi)側(cè)水泥砂漿勾縫、聚硫密封膠勾縫。

圖1 四管同槽段管道安裝立面圖

圖2 四管同槽段管道安裝平面圖

3.2 四管兩槽管線管道安裝

本標(biāo)段并排雙管線段安裝方法是：150 t履帶吊站在兩條溝槽中間部位在管線施工道路上，直接從管車(chē)上卸管，而后放入兩側(cè)溝槽旁，另兩臺(tái)260 t履帶吊站立于溝槽上部吊運(yùn)PCCP管進(jìn)行安裝，先安裝遠(yuǎn)離處管道，再安裝近處管道，具體單根管道安裝方法同四管同槽安裝方法。并排雙管線兩槽安裝示意圖見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 并排雙管線兩槽管道安裝立面圖

圖4 并排雙管線兩槽管道安裝平面圖

4 PCCP管材安裝資源配置

4.1 機(jī)械設(shè)備配置

運(yùn)管車(chē)：選用80 t平板拖車(chē)6臺(tái)。

履帶吊：選用起重量150 t履帶吊2臺(tái)、200 t履帶吊1臺(tái)、260 t履帶吊2臺(tái)。

龍門(mén)式起重機(jī)：選用起重量80 t自制龍門(mén)式起重機(jī)1套。

電動(dòng)倒鏈葫蘆：選用輕重量20 t電動(dòng)倒鏈葫蘆8臺(tái)。

千斤頂：選用起重量50 t的機(jī)械千斤頂3臺(tái)。

管道接頭打壓泵：選用手動(dòng)式輕型管道接頭打壓泵2臺(tái)。

測(cè)量器具：水平儀、經(jīng)緯儀、塔尺、標(biāo)尺、卷尺等。

4.2 工程人員配置及施工進(jìn)度（一個(gè)工作面）

（1）為滿足PCCP安裝工作不間斷地進(jìn)行，擬安排兩班作業(yè)。

（2）每工作面每班作業(yè)人員表1。

表1 工作人員安排表

（3）安裝速度：一個(gè)工作面每天安排兩班作業(yè)，雨季每班安裝6節(jié)PCCP管道，非雨季每班安裝8節(jié)PCCP管道，日平均安裝強(qiáng)度約為60～80 m，高峰期可達(dá)100 m/d。

5 結(jié)束語(yǔ)

以上僅對(duì)PCCP管道安裝進(jìn)行了方法上的初步探討及基礎(chǔ)實(shí)踐小結(jié)，以供從事類(lèi)似工程施工的廣大技術(shù)人員采用和借鑒。