JPCCP在南水北調(diào)中線安陽(yáng)配套工程中的應(yīng)用

□郭松昌 □李存賓（安陽(yáng)市南水北調(diào)辦公室）

1 工程概況

安陽(yáng)供水配套工程由河南省南水北調(diào)總干渠4 座分水口門（35 號(hào)、37 號(hào)、38 號(hào)、39 號(hào)）向安陽(yáng)供水，布設(shè)118.20km 輸水線路與受水區(qū)城市的8 座水廠相連。其中37 號(hào)董莊分水口門向湯陰縣、內(nèi)黃縣供水，38 號(hào)小營(yíng)分水口門向安陽(yáng)縣和安鋼供水，39 號(hào)南流寺分水口門向安陽(yáng)市供水，鶴壁35 號(hào)三里屯分水口門向滑縣和濮陽(yáng)市供水。

根據(jù)河南省供水配套工程規(guī)劃，安陽(yáng)分配水量為3.34 億m3，其中37 號(hào)口門分配水量為0.48 億m3，38 號(hào)口門分配水量為1.25 億m3，39 號(hào)口門分配水量為1.10 億m3，35 號(hào)口門滑縣支線分配水量為0.51 億m3。

主線穿越京廣鐵路2 處、高鐵1 處、湯鶴鐵路1 處、京珠高速3 處、南林高速2 處、國(guó)道3 處、省道6 處、城市道路40 余處，頂管輸水線路全長(zhǎng)合計(jì)約6km。

2 穿越方案比較

2.1 箱涵或管涵頂進(jìn)方案

該方案是在現(xiàn)場(chǎng)制作鋼筋混凝土箱涵或預(yù)制管涵，然后將箱涵(或管涵)逐節(jié)頂進(jìn)，形成可套穿管道的矩形或圓形涵洞。其優(yōu)點(diǎn)是涵內(nèi)穿管可按常規(guī)工藝進(jìn)行，鋪設(shè)工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量容易控制，而且頂進(jìn)的箱涵(或管涵)可作為輸水管道的保護(hù)屏障；缺點(diǎn)是工程量大、施工周期長(zhǎng)。

2.2 JPCCP 頂進(jìn)方案

該方案是直接將JPCCP 管道作為頂管頂進(jìn)，頂進(jìn)工藝與頂進(jìn)管涵基本相同。該方案具有管涵頂進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)，且工程量小、成本低、施工周期短、柔性管接口適應(yīng)地基沉降能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是在頂進(jìn)過(guò)程中的工藝和質(zhì)量控制難度大，如果接頭漏水會(huì)造成基礎(chǔ)土層沉降，影響輸水安全和公路路基安全，而且處理難度大。

2.3 兩種頂進(jìn)方案比較結(jié)論

上述兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較明顯。利用箱涵或管涵頂進(jìn)最大的缺點(diǎn)是施工周期長(zhǎng)、成本高，而JPCCP 頂管相比之下成本要低、施工周期要短、適應(yīng)地基沉降能力強(qiáng)。至于JPCCP 頂管接頭滲漏問(wèn)題的處理，可通過(guò)加強(qiáng)防滲措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 JPCCP 生產(chǎn)工藝

3.1 JPCCP 生產(chǎn)工藝介紹

JPCCP 是一種由PCCP 管道生產(chǎn)廠家根據(jù)PCCP 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和頂管特點(diǎn)所開(kāi)發(fā)的新型頂管，該管材具有傳統(tǒng)頂管管材的全部功能并具有PCCP 承受水壓力和接頭防滲的優(yōu)點(diǎn)，這也使JPCCP 頂管施工工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)頂管加內(nèi)部穿管成為可能。

3.2 JPCCP 基本結(jié)構(gòu)

JPCCP 基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.3 JPCCP 管制作工藝

JPCCP 管制作工藝中的鋼筒、管芯和纏絲工序與PCCP 管材的制作工藝相同，不同的是外保護(hù)層工藝由原來(lái)的輥射砂漿改為細(xì)石混凝土澆筑工藝。這樣，既保留了PCCP 的各種優(yōu)點(diǎn)，又同時(shí)滿足頂進(jìn)施工所需要的管材外表面光滑的要求。

3.4 生產(chǎn)質(zhì)量控制情況

圖1 PCCP 基本結(jié)構(gòu)圖

JPCCP 的質(zhì)量控制過(guò)程嚴(yán)格按照PCCP 的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，原材料進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行檢驗(yàn)和報(bào)驗(yàn)，經(jīng)審批后進(jìn)行配合比試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果按照工序進(jìn)行生產(chǎn)。

需要注意的是：由于JPCCP 保護(hù)層采用細(xì)石混凝土澆筑，且外模到鋼絲表面的間隙較小，在生產(chǎn)過(guò)程中下料有一定的難度，所以可能出現(xiàn)管子承口處保護(hù)層局部麻面現(xiàn)象。后來(lái)通過(guò)對(duì)混凝土水灰比的調(diào)整以及模具震動(dòng)力的改善，這個(gè)問(wèn)題得到改善和解決。

4 JPCCP 頂管在本工程中的施工情況

4.1 施工概況

截至2014年8月下旬，DN1400、DN1600、DN1800 頂管施工基本完成，單次頂進(jìn)距離在60～150m。頂進(jìn)方法有人工掘進(jìn)和泥水平衡兩種施工工法。除1 處施工因頂管護(hù)口頂鐵加工誤差造成管芯內(nèi)壁混凝土局部損壞外，頂進(jìn)施工正常，頂進(jìn)完成后接頭打壓全部合格。通過(guò)頂進(jìn)完成后管外壁的水泥凈漿壓注，有效減少了路面的沉降。另外，頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)端面8mm 厚的緩沖橡膠板偏薄，個(gè)別管道內(nèi)縫間隙有15mm，可以考慮加厚到10～12mm。

4.2 施工經(jīng)驗(yàn)

4.2.1 加強(qiáng)接頭防滲處理

可對(duì)頂管內(nèi)部接縫進(jìn)行防滲處理，可結(jié)合南水北調(diào)PCCP漏水管道處理措施對(duì)全部?jī)?nèi)部接縫進(jìn)行加強(qiáng)防滲處理。

4.2.2 加強(qiáng)接頭制作及安裝質(zhì)量控制

制作時(shí)盡量減小管接頭橢圓度，頂進(jìn)前先進(jìn)行接頭水壓試驗(yàn)，確認(rèn)管接頭密封良好后再頂進(jìn)，后期接頭漏水可能性很小。

4.2.3 加強(qiáng)通水前接頭打壓控制

把握接頭工作條件并對(duì)可能出現(xiàn)的打壓不合格管道進(jìn)行進(jìn)一步處理和缺陷備案。

工程實(shí)踐證明，只要措施得當(dāng)，可以保證接頭打壓符合要求，避免接頭滲漏問(wèn)題，從而使JPCCP 頂管施工順利完成。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合上述分析論證和應(yīng)用情況來(lái)看，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡(jiǎn)稱JPCCP）頂進(jìn)施工是為了適應(yīng)管道輸水工程發(fā)展的需要，滿足一定施工條件，在PCCP 管道基礎(chǔ)上研制的一種新型管材。它具備鋼管和鋼筋混凝土管的雙重優(yōu)點(diǎn)，既具備鋼管的高抗?jié)B性，鋼筋混凝土管的高抗外壓性、高抗腐蝕能力及良好的管道通水能力，同時(shí)也是壓力管線在穿越建筑物及交通道路設(shè)施的理想管材,JPCCP 頂進(jìn)施工可直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大口徑鋼筋混凝土頂管內(nèi)穿壓力管道的施工方法。跟傳統(tǒng)的大直徑鋼筋混凝土頂管內(nèi)穿壓力管道的方法相比，PCCP 頂管具有很強(qiáng)的針對(duì)性和明顯優(yōu)勢(shì),包括成本低、施工周期短、技術(shù)合理等,通過(guò)增加PCCP 頂管接頭處理措施,還具有很好的安全性能,是一項(xiàng)值得研究推廣的新技術(shù)。