南水北調(diào)配套工程PCCP管道腋角砂變更方案淺議

□顧青林（安陽市幸福渠管理處）

?

南水北調(diào)配套工程PCCP管道腋角砂變更方案淺議

□顧青林（安陽市幸福渠管理處）

摘要：南水北調(diào)配套工程管材主要選用PCCP管道，PCCP管道質(zhì)量及安裝好壞，是工程的關(guān)鍵，直接關(guān)系到工程的正常運(yùn)行。文章從工程概況、變更原因、變更方案、施工流程、施工過程控制、以及措施保障等方面，詳細(xì)探討了PCCP管道腋角砂回填施工技術(shù)要求，特別強(qiáng)調(diào)腋角砂回填的相對(duì)密度必須滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，從而提高了PCCP管道的穩(wěn)定性，杜絕PCCP管道運(yùn)行的隱患。

關(guān)鍵詞：PCCP管道；腋角砂；方案

1　工程概況

南水北調(diào)配套工程35號(hào)分水口門位于鶴壁市淇縣新鄉(xiāng)屯鎮(zhèn)三里村西南總干渠右岸，主要供鶴壁、安陽市的滑縣和內(nèi)黃縣、濮陽三個(gè)地市用水，年均分配用水量23990萬m3。輸水主管線起點(diǎn)為分水口門，終點(diǎn)為濮陽市規(guī)劃水廠，主管道80.20 km，支線總長(zhǎng)30.95km，輸水管線總長(zhǎng)111.15km。文章主要針對(duì)35號(hào)口門施工8標(biāo)段進(jìn)行論述，該標(biāo)段位于安陽市滑縣和內(nèi)黃縣境內(nèi)，樁號(hào)K48+300～K56+500，長(zhǎng)度8200 m，采用DN2600PCCP管道，管道設(shè)計(jì)流量6 m3/s。

2　變更原因及方案

2.1變更原因

根據(jù)相關(guān)規(guī)范及類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，為了保證施工質(zhì)量，采用中粗砂（致密堅(jiān)硬石料軋制，粒徑0.10～5.00 mm級(jí)配料）代替開挖料進(jìn)行管道腋角的回填。具體原因如下：

①管道腋角區(qū)回填采用開挖料回填，由于開挖料主要是粉細(xì)砂、粉質(zhì)壤土，且受施工作業(yè)條件限制采用機(jī)械施工不易操作，人工施工夯實(shí)腋下角密實(shí)度難滿足指標(biāo)要求，質(zhì)量難以控制。②管道腋角采用與砂墊層同樣的材料中粗砂回填，從材料的物理性能分析，在相同的外界環(huán)境條件下，同一種原材料分子之間的活動(dòng)比較頻繁，宜結(jié)合且結(jié)合后比較緊密，物理特性也較顯著。因此腋角部位采用中粗砂進(jìn)行回填，則可保證腋角部位與砂墊層的緊密結(jié)合，整體效果好，在管道安裝后利于支撐部位的緊密結(jié)合，增加管道穩(wěn)定性，質(zhì)量有保證。

2.2變更方案

管道腋角中粗砂回填按中心角90°范圍鋪設(shè)，人工夯填密實(shí)。設(shè)計(jì)相對(duì)密實(shí)度≥0.70，提高了PCCP管道的穩(wěn)定性，杜絕PCCP管道運(yùn)行的隱患。

3　腋角中粗砂的相關(guān)參數(shù)

腋角中粗砂采用與墊層中粗砂一致的材料，相關(guān)參數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，中粗砂墊層采用粒徑0.10～5.00 mm級(jí)配砂礫料，相對(duì)密度≥0.70。

4　管道腋角部位中粗砂回填流程

管道腋角中粗砂回填施工工藝流程如圖1所示。

圖1　管道腋角中粗砂回填施工工藝流程圖

4.1測(cè)量放線

每完成1個(gè)單元的PCCP管道安裝之后即開始進(jìn)行管道腋角部位的中粗砂回填。回填之前，首先采用全站儀對(duì)每層的回填邊線進(jìn)行放樣，放樣嚴(yán)格按照中心角90°腋角的原則，將兩邊的填筑邊線在實(shí)地標(biāo)注出來，然后用水準(zhǔn)儀將每層的標(biāo)高放樣出來（每層的厚度不超過5 cm）,并在管道的外壁做好相應(yīng)的標(biāo)記。

放樣之后要反復(fù)校核，確保成果的準(zhǔn)確性。

4.2管道腋角部位中粗砂的攤鋪、平整和搗實(shí)

4.2.1攤鋪

在驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)面上，采用人工配合機(jī)械的方法，緩緩將各項(xiàng)指標(biāo)均合格的中粗砂緩緩運(yùn)送至管道腋角部位，然后人工使用鐵鍬將中粗砂按照放樣的標(biāo)高進(jìn)行攤鋪。

4.2.2平整

攤鋪完成后，人工將其平整完畢，平整后標(biāo)高不超過放樣高程。

4.2.3搗實(shí)

平整完成之后，人工使用Φ10的木棒將腋角部位搗實(shí)，搗實(shí)次數(shù)不低于設(shè)計(jì)要求。操作時(shí)，工具嚴(yán)禁碰撞管壁，同時(shí)，搗實(shí)要反復(fù)操作，直至滿足要求為止。

重復(fù)以上1～3步的操作，直至填筑到設(shè)計(jì)高程為止。

4.3管道腋角的處理和驗(yàn)收

在PCCP管道安裝之后，中粗砂墊層會(huì)有不同程度的損壞，因此，在進(jìn)行腋角中粗砂回填之前，要對(duì)砂墊層進(jìn)行處理和驗(yàn)收。

首先采用人工將砂墊層不平整的部位攤鋪平整，然后按照墊層的施工方案將腋角對(duì)應(yīng)部位墊層中粗砂壓實(shí)并到達(dá)設(shè)計(jì)要求。

完成管道腋角對(duì)應(yīng)中粗砂墊層處理之后，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)成果及相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)送監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收。在驗(yàn)收合格之后方可進(jìn)行下一步的施工，否則返工直至合格為止。

5　工程量計(jì)算

5.1 DN2600覆土6 m管道

DN2600 mm覆土6 m以上管道：樁號(hào)K52+178－K52+ 598段，PCCP管道安裝長(zhǎng)L1=420 m，管道壁厚0.28 m，按腋角砂中心角90°計(jì)算（如圖2）。

圖2　覆土4 m管道腋窩填砂斷面圖

R1=R+0.28=1.30+0.28=1.58 m

S1=1.58×1.58×2/2-90×3.14×1.58×1.58/360=0.53 m2

V1=L1×S1=420×0.53=224.28 m3

5.2 DN2600覆土4 m管道

DN2600覆土4 m管道：樁號(hào)K48+300-K52+178、K52+598-K56+500段，其中PCCP管道安裝長(zhǎng)L2=7698 m，管道壁厚0.26 m，按腋角砂中心角90°計(jì)算（如圖3）。

圖3　覆土4 m管道腋窩填砂斷面圖

R2=R+0.26=1.30+0.26=1.56 m

S2=1.56×1.56×2/2-90×3.14×1.56×1.56/360=0.53 m2

V2=L2×S2=7698×0.53=4041.45 m3

共增加腋角砂V=V1+V2=224.28+4041.45=4265.73 m3

由于原設(shè)計(jì)PCCP管道腋角部位采用開挖料進(jìn)行回填，變更后采用中粗砂進(jìn)行回填；變更后增加的中粗砂回填工程量即為減少的開挖料回填工程量，變更后減少的土方回填4265.73 m3。

6　過程控制

6.1中粗砂含水量控制

中粗砂含水量的高低直接影響著壓實(shí)性能，最終直接影響工程成本和施工的人工搗實(shí)質(zhì)量，故在施工中要嚴(yán)格控制中粗砂的含水量，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

除了進(jìn)行每層的規(guī)定含水量取樣檢查外，還要不定時(shí)地對(duì)中粗砂含水量進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)偏差過大立即采取有效措施進(jìn)行處理，實(shí)際含水率比作業(yè)面高2%左右，施工中粗砂含水量與設(shè)計(jì)最優(yōu)含水量偏差在±1%范圍內(nèi)。

當(dāng)砂石料廠區(qū)中粗砂的天然含水量略高于最優(yōu)含水量時(shí),需在回填面攤鋪后稍加晾曬適當(dāng)推遲碾壓時(shí)間,待中粗砂含水量達(dá)到最優(yōu)含水量時(shí)即進(jìn)行人工搗實(shí)施工。

當(dāng)砂石料廠區(qū)中粗砂的天然含水量略低于最優(yōu)含水量時(shí)，可在回填面采用立面開挖方法，到填筑面攤鋪后用灑水車適當(dāng)灑水，待中粗砂達(dá)到最優(yōu)含水量時(shí)隨即進(jìn)行人工搗實(shí)，盡量減少含水量的損失。

6.2粗砂含泥量控制

本標(biāo)段擬用中粗砂含泥量為2.70%。在中粗砂運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)之后首先進(jìn)行含泥量的檢測(cè)，若含泥量在合格范圍內(nèi)（含泥量＜5%）即允許使用，否則禁止卸車。

6.3雙側(cè)回填

人工搗實(shí)時(shí)兩邊必須對(duì)稱同時(shí)進(jìn)行，并且嚴(yán)禁機(jī)具碰撞PCCP管壁。接頭處的處理與結(jié)合時(shí)，必須經(jīng)壓實(shí)和取樣測(cè)定相對(duì)密度合格后，方可繼續(xù)填筑，否則應(yīng)重新?lián)v實(shí)至合格為止。管道腋角部位中粗砂鋪設(shè)的施工質(zhì)量控制和檢測(cè)程序應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。確保腋角中粗砂鋪設(shè)的各項(xiàng)施工工序嚴(yán)格按照規(guī)范及中粗砂鋪設(shè)施工細(xì)則進(jìn)行施工。在施工過程的質(zhì)量檢查中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時(shí)處理,并做到上道工序驗(yàn)收不合格不得進(jìn)入下道工序施工。

7　保證措施

7.1建立健全質(zhì)檢機(jī)構(gòu)

在施工過程中，自上而下按照“跟蹤檢查—復(fù)檢—抽檢”和“自檢—互檢—交接檢”等兩個(gè)層次分別實(shí)施質(zhì)量檢查任務(wù)。各項(xiàng)作業(yè)人員做到崗責(zé)相符，實(shí)施質(zhì)量一票否決制。在嚴(yán)格內(nèi)部“三檢”制度的基礎(chǔ)上，認(rèn)真接受業(yè)主和監(jiān)理工程師的監(jiān)督，接受社會(huì)工程監(jiān)督部門的監(jiān)督，并自始至終密切配合，嚴(yán)格服從。

7.2配備安全防護(hù)設(shè)施標(biāo)識(shí)和持證上崗

進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須佩戴安全帽，機(jī)械運(yùn)行碾壓區(qū)域內(nèi)非施工人員不得進(jìn)入和逗留。加強(qiáng)施工機(jī)械設(shè)備的檢查、維修、保養(yǎng)，確保高效、安全運(yùn)行，操作人員必須持證上崗。加強(qiáng)對(duì)職工進(jìn)行施工安全教育，對(duì)工人進(jìn)行崗前培訓(xùn)，操作考核合格者才能上崗。在施工現(xiàn)場(chǎng)、道路等場(chǎng)所設(shè)置醒目的安全標(biāo)識(shí)、警示和信號(hào)等，提高全體施工人員的安全意識(shí)。施工過程中加強(qiáng)安全管理，嚴(yán)格落實(shí)安全的相關(guān)規(guī)定，避免安全事故的發(fā)生。

（責(zé)任編輯：韋詩佳）

收稿日期：2015-12-01

作者簡(jiǎn)介：顧青林，男，高級(jí)工程師，主要研究水利工程的建設(shè)與管理。

中圖分類號(hào)：TV672. 2 TV52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1673-8853（2016）03-0028-02