南部水源工程輸水管線PCCP管道的施工安裝

申桂英（甘肅省水利水電工程局，甘肅　蘭州　730046）

南部水源工程輸水管線PCCP管道的施工安裝

申桂英
（甘肅省水利水電工程局，甘肅蘭州730046）

文章結(jié)合甘肅省水利水電工程局寧夏中南部水源工程四標(biāo)段3#管線PCCP安裝施工實(shí)例，對(duì)PCCP安裝施工方法及工藝進(jìn)行了總結(jié)。

PCCP管；安裝方法；輸水管線；陰極保護(hù)

寧夏中南部水源工程輸水工程線路總長(zhǎng)度73.075km，其中隧洞11座，總長(zhǎng)35.75km，管道及連接段總長(zhǎng)37.325km。3#輸水管道輸水距離約為3 090.98m，設(shè)計(jì)流量為3.75m3/s，采用重力輸水方式，單管敷設(shè)，管徑為DN2000，管材為預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP），管道壓力等級(jí)為0.4Mpa～1Mpa，輸水線路上設(shè)置排污檢修井、排氣補(bǔ)氣閥井、過(guò)溝防護(hù)、管橋、生產(chǎn)路路涵、公路路涵等附屬設(shè)施。

一、PCCP管材基本特點(diǎn)

（一）PCCP管材介紹

PCCP的中文全稱(chēng)為鋼筒型預(yù)應(yīng)力混凝土壓力管（Prestressd Concrete CylinderPipe，簡(jiǎn)稱(chēng)PCCP）。該工程所采用的PCCP，管體長(zhǎng)度6 135mm，有效長(zhǎng)度為6 000mm，內(nèi)徑2 000mm，最大重量達(dá)18.3t。

PCCP是鋼筒型預(yù)應(yīng)力混凝土壓力管，也稱(chēng)為包納管。是一種由內(nèi)鋼筒、混凝土管芯、高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲和砂漿保護(hù)層等組成的復(fù)合材料管。具有可承受較高的內(nèi)壓和外部荷載、對(duì)地基適應(yīng)性好、耐腐蝕性能好、通水能力強(qiáng)、管路損失小、輸水成本低、使用壽命長(zhǎng)、社會(huì)綜合效益好的優(yōu)勢(shì)，被越來(lái)越多地用于大、中口徑壓力輸水管線工程。

（二）PCCP安裝特點(diǎn)

1.PCCP采用雙膠圈承插口式接頭，可以及時(shí)方便地檢測(cè)管道接頭對(duì)接后密封性指標(biāo)。

2.安裝就位采用80t履帶吊，該吊車(chē)雖然有轉(zhuǎn)移不便、行駛速度慢等缺點(diǎn)，但是與汽車(chē)吊相比，因履帶與地面接觸面積大，故對(duì)地面的平均壓力小，可在松軟、泥濘的地面作業(yè)，且其牽引系數(shù)高，爬坡能力強(qiáng)。結(jié)合本工程施工特點(diǎn)，選用80t履帶吊。

3.管口對(duì)接選用自己制作的專(zhuān)用內(nèi)拉設(shè)備，其內(nèi)拉裝置左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置于管道中心水平位置，可保證PCCP平穩(wěn)、高效對(duì)接，且作業(yè)不受外部環(huán)境限制。

二、施工工藝原理

施工中采用80t履帶吊直接吊裝；施工人員4人采用專(zhuān)用內(nèi)拉設(shè)備，進(jìn)行PCCP對(duì)接，對(duì)接后，及時(shí)進(jìn)行管縫壓水試驗(yàn)，從接頭下部的進(jìn)水孔壓水，上部排氣孔排氣；排氣結(jié)束后（水成股均勻流出），采用鋼制密封接頭將孔眼密封，壓力穩(wěn)定5min后，再逐步加壓至試驗(yàn)要求的壓力，保壓5 min不下降，即為合格。壓力合格，則接頭密封性合格。

管道水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)符合下表規(guī)定：

三、施工工藝流程及操作要點(diǎn)

（一）施工工藝流程

PCCP管道具體的施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→PCCP驗(yàn)收→管道安裝（管溝開(kāi)挖）→管件對(duì)接、校正→接頭打壓→外部接縫灌漿、防腐→陰極保護(hù)施工→二次打壓→回填→內(nèi)部接縫止水處理

（二）操作要點(diǎn)

1.施工準(zhǔn)備

（1）圖紙校核。管道安裝前，對(duì)所要安裝區(qū)段的施工圖進(jìn)行審核，計(jì)算確定并校核該區(qū)段內(nèi)管道位置、高程，確保管道安裝位置的正確性。

（2）測(cè)量放線。用全站儀放出管道的中心線及管道安裝的起點(diǎn)樁號(hào)，用水準(zhǔn)儀控制管床的高程，確保管道安裝快速、準(zhǔn)確。

2.PCCP驗(yàn)收

（1）檢查管子有無(wú)裂縫。

（2）檢查管子有無(wú)損傷、露筋、缺棱角和水泥砂漿保護(hù)層空鼓現(xiàn)象。

（3）檢查管子承插口尺寸、橢圓度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求等。

3.管道承插口清潔、潤(rùn)滑

在管道安裝前要保持承插口清潔，對(duì)于管道承插口上的異物或毛刺等均要求清除干凈，并保持承插口光滑。對(duì)于起包的漆皮予以清除，必要時(shí)采用鏟刀和砂布進(jìn)行剔除和打磨，對(duì)接前，對(duì)承口工作面涂刷植物油。

4.橡膠密封圈檢查、安裝

PCCP安裝采用的橡膠密封圈材質(zhì)要求符合相關(guān)技術(shù)條款要求。橡膠圈為圓形實(shí)心膠圈，在安裝前先進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，表面不應(yīng)有氣孔、裂縫、重皮、平面扭曲、雜質(zhì)及有礙使用和影響密封效果的缺陷。橡膠圈在套人插口環(huán)凹槽之前，涂刷植物油，套人插口環(huán)凹槽后，用鋼棒插入橡膠圈下繞轉(zhuǎn)一周，使膠圈均勻地箍在插口環(huán)凹槽內(nèi)，且無(wú)扭曲、翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在安裝好的膠圈外表面再次涂刷一層植物油。

5.管件對(duì)接、校正

管道安裝時(shí)將承口端面朝向水流方向。對(duì)接時(shí)，使插口端與承口端保持平行，并使四周間隙大致相等。管道對(duì)接前，采用以下方法將管道調(diào)整到合適位置。

（1）確定PCCP管中心線。用不小于50cm長(zhǎng)水平尺放在管口的中心位置，將水平尺調(diào)整水平，氣泡所在位置即為管道中心線。

（2）調(diào)整管道中心。管道安裝前用全站儀放出管道的中心線，用線繩、白灰彈線，白灰所示直線即為管道中心線。

（3）管道對(duì)接采用內(nèi)拉的方法進(jìn)行，內(nèi)拉工具為專(zhuān)用的內(nèi)拉設(shè)備。在已安裝完成管道縫隙的中部，架設(shè)一道受力內(nèi)梁（工字鋼），受力內(nèi)梁初步就位后，在待安裝管子的管口也假設(shè)一道受力梁，然后用兩條倒鏈對(duì)稱(chēng)固定在管中心線左右水平位置，兩人同時(shí)拉動(dòng)倒鏈，使其緩緩對(duì)接。

（4）安裝后管道各種控制指標(biāo)，應(yīng)滿足以下要求：

1）管道軸線方向的偏差不大于15mm；

2）管道高程的偏差控制在土25mm范圍以?xún)?nèi)；

3）兩管間隙誤差允許值±5mm

4）控制管縫在25mm左右。

6.接頭打壓

從接頭下部的進(jìn)水孔壓水，上部排氣孔排氣；排氣結(jié)束后（水成股均勻流出），采用鋼制密封接頭將孔眼密封；逐步加壓至0.25MPa，壓力穩(wěn)定5min后，再逐步加壓至試驗(yàn)要求的壓力，保壓5min不下降，即為合格。

7.外部管縫處理

（1）外部管縫按下列方法進(jìn)行處理：

1）拌制水泥砂漿為1：3，將砂漿嵌填在縫隙內(nèi)，并保持其均勻、密實(shí)、無(wú)空隙。

2）PCCP管外部接縫處理后在接口處纏寬400mm的“三布四油”進(jìn)行防護(hù)，即三層玻纖布，四層環(huán)氧煤瀝青漆作為防護(hù)。

（2）管道內(nèi)部接縫封堵

PCCP管內(nèi)部接縫處理采用在縫隙內(nèi)安裝寬度40mm厚度6～20mm的聚乙烯閉孔泡沫板，然后采用不小于30mm厚度的抗微生物聚硫密封膠封堵。聚硫密封膠的施工按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

8.陰極保護(hù)焊接

陰極保護(hù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流被保護(hù)物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。陰極保護(hù)采用銅線對(duì)管縫處的兩個(gè)跨接鋼片進(jìn)行焊接。

9.二次打壓

對(duì)已安裝完成并做好處理的管道進(jìn)行回填之前必須進(jìn)行第二次打壓試驗(yàn)。打壓方法同第一次打壓。

三.回填壓實(shí)

將合格的回填料采用人工或裝載機(jī)、反鏟等均勻的散布在管道兩側(cè)再進(jìn)行攤平，每層回填鋪土厚度不大于300mm。碾壓采用自行式振動(dòng)碾和手扶式振動(dòng)碾進(jìn)行施工，必要時(shí)采用振動(dòng)平板夯和人工進(jìn)行夯實(shí)，管頂以上300mm及管周回填必須進(jìn)行夯實(shí)，壓實(shí)度不小于0.92，管頂以上為原狀自然土回填。

結(jié)合寧夏中南部水源工程四標(biāo)段管線施工的工藝，PCCP管道安裝是整個(gè)管線工程項(xiàng)目中的重中之重，其施工方法就要更加嚴(yán)格，在總結(jié)PCCP管道施工過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，按照管線施工圖紙、PCCP管的安裝手冊(cè)等，對(duì)管線PCCP安裝施工以借鑒作用。

（編輯：劉國(guó)華）

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1673-9019（2016）04-0047-02

2015-11-09

申桂英（1988-），青海樂(lè)都人，助理工程師，主要從事水利水電施工工作。