德陽孝感水廠二期工程PCCP管道施工技術(shù)

左 樂

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

德陽孝感水廠二期工程PCCP管道施工技術(shù)

左 樂

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

文章結(jié)合德陽孝感水廠二期工程預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，簡(jiǎn)稱PCCP)施工的工程實(shí)例，闡述了PCCP管道施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)和問題，以供類似工程施工借鑒。

水廠 PCCP管道 技術(shù)

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，簡(jiǎn)稱PCCP)作為新型的復(fù)合結(jié)構(gòu)的管材，因其自身的優(yōu)點(diǎn)，在市政供水領(lǐng)域大量推廣使用。本文結(jié)合德陽孝感水廠二期工程原水取水管道工程的PCCP管道施工，對(duì)其施工技術(shù)作一介紹。

1 工程概況

德陽孝感水廠二期工程系四川災(zāi)后重建工程，包括原水取水管道工程和凈水廠工程的建設(shè)，其中原水輸水管道敷設(shè)1根DN1200的PCCP管，長約20km，埋深2.5m。管線工程位于川西平原，土壤從上到下為填土、粘土、粉質(zhì)粘土、砂石和卵石。

2 溝槽開挖支護(hù)

2.1 場(chǎng)地清理

場(chǎng)地清理包括植被清理和表土清挖。采用人工配合推土機(jī)清理開挖工程區(qū)域內(nèi)的樹根、雜草、垃圾、廢渣及其它有礙物，將廢棄料棄堆在批準(zhǔn)的棄土場(chǎng)，采用開挖土料覆蓋掩埋，覆蓋厚度大于1.0m。

表土清挖，采用人工配合推土機(jī)或挖掘機(jī)挖甩的方法進(jìn)行開挖，堆置于道旁以備后用。

2.2 施工期降、排水

在開挖施工時(shí)，做好臨時(shí)性降、排水設(shè)施，以維持開挖范圍內(nèi)長期處于干燥狀況。

由于管溝開挖深度為2.7m，因此主要采用表面排水措施。對(duì)于需要排水的開挖區(qū)域設(shè)置表面排水設(shè)施，如開挖排水溝槽等，以排除表面的流水和積水。對(duì)于局部含有砂層滲水量較大、水位較高的施工段，為保證邊坡穩(wěn)定和干場(chǎng)作業(yè)，采取單排輕型井點(diǎn)降水措施降低地下水位至基礎(chǔ)開挖面0.5m以下。對(duì)于其它滲漏水、管涌、地下水和泉水等，采取相應(yīng)措施，如就近開挖集水坑、排水溝槽等有效集水措施和其它加固辦法，并設(shè)置足夠的排水泵，保證施工建筑物安全。對(duì)于平地或凹地的開挖作業(yè)，在開挖區(qū)域周圍設(shè)置擋水堤和排水溝，并采取集水坑抽水的措施，阻止場(chǎng)外水流進(jìn)入場(chǎng)地，有效排除積水。

2.3 管溝開挖

2.3.1 土方開挖

按照?qǐng)D紙要求及實(shí)際情況，管溝采用人工配合1m3挖掘機(jī)開挖，開挖施工按施工規(guī)范及圖紙要求進(jìn)行放坡，然后采用分段開挖。由于開挖深度基本不足3m，采取一次開挖到保護(hù)層頂部；局部特殊地段，分層開挖。在基坑開挖時(shí)，溝槽底0.20m厚的土?xí)簳r(shí)不挖除，以確保原結(jié)構(gòu)不被擾動(dòng)和破壞，在管基施工前，人工一次清理到設(shè)計(jì)位置。

2.3.2 管溝壁支護(hù)

管道溝槽開挖根據(jù)設(shè)計(jì)要求放坡開挖，根據(jù)開挖邊坡穩(wěn)定情況及地質(zhì)情況確定是否需要設(shè)立支撐。對(duì)局部需要支護(hù)的部位，采用鋼管樁加固管溝壁或?qū)蔚姆椒ㄖёo(hù)。

2.3.3 堆土

為便于堆放和取用，管溝開挖耕植土和土方臨時(shí)堆放于管溝與原管線間的場(chǎng)地(征地范圍以內(nèi))。堆土高度不超過1.5m，邊坡為1∶1，以避免因堆土自重產(chǎn)生槽壁側(cè)壓力超過極限，從而造成溝槽塌方。

2.3.4 高程控制

為了便于管道的鋪設(shè)和作業(yè)，基槽底寬度按管外側(cè)留500mm考慮。開挖過程中及時(shí)排水，基槽開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，及時(shí)組織驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后立即進(jìn)行下道工序施工?；坶_挖后，在混凝土管鋪設(shè)區(qū)，基底PCCP管中心線位置每5m打入一個(gè)短木樁，以該樁控制開挖中心線、PCCP管的承口工作坑以及初對(duì)口時(shí)的位置及高程。

3 管基施工

(1)本工程管道基礎(chǔ)主要為150mm厚中粗砂石墊層基礎(chǔ)；

(2)管基施工前驗(yàn)槽，先將槽內(nèi)雜物、積水等清理干凈，不良地基需進(jìn)行處理，然后分層進(jìn)行砂石墊層基礎(chǔ)施工，每層鋪筑好后用平板振動(dòng)夯或蛙夯夯實(shí)，然后組織人工按設(shè)計(jì)標(biāo)高和斷面尺寸要求進(jìn)行槽底整平和尺寸修整，達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4 管道安裝

4.1 安裝設(shè)備

在輸水管道沿線，有一條施工便道，因此，管道基本可以采用吊車安裝。根據(jù)實(shí)際情況，采用16t汽車吊吊裝PCCP管。局部吊車不易到達(dá)的部位(跨越溝渠部位)，采用自制的可在管溝內(nèi)移動(dòng)的龍門架配倒鏈安裝。

4.2 管道堆存

管道進(jìn)場(chǎng)后，首先對(duì)管的外觀及各項(xiàng)尺寸進(jìn)行檢查驗(yàn)收。采用汽車吊將管道卸堆于管線沿線道路旁指定堆場(chǎng)，管道堆高不超過2層。

4.3 管道安裝

4.3.1 中線定位

基礎(chǔ)施工完成后，由技術(shù)人員采用打木樁或拉線的方式定出管道安裝前的中心線和控制標(biāo)高。

4.3.2 管材質(zhì)量檢查

按照管材質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范檢查管材質(zhì)量，同時(shí)收集整理每批進(jìn)場(chǎng)管材的出廠合格證和有關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門的檢查報(bào)告。

4.3.3 下管

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和設(shè)計(jì)圖紙編好排管計(jì)劃并安排好排管場(chǎng)地，按照整個(gè)施工程序采用16t吊車與人工配合下管，并設(shè)專人指揮以保安全。吊車的起吊能力應(yīng)留有一定的安全系數(shù)，嚴(yán)禁超負(fù)荷或在不穩(wěn)定情況下進(jìn)行起吊安裝，管節(jié)起吊采用兩點(diǎn)兜身吊，嚴(yán)禁采用穿心吊，避免起吊索具的堅(jiān)硬部件碰損管子。為確保下管質(zhì)量，在起吊鋼絲繩的位置處墊2cm厚膠皮墊。

4.3.4 槽內(nèi)管材運(yùn)輸

管材在槽內(nèi)運(yùn)輸采用自制龍門架滑車進(jìn)行管材槽內(nèi)運(yùn)輸。

4.3.5 管道安裝

為確保管道安裝的施工進(jìn)度，管道安裝分段平行施工，基槽、墊層、承口工作坑及預(yù)應(yīng)力管、膠圈均檢查合格后方可下管。管口及膠圈擦試干凈，嚴(yán)禁有泥水、土粒等雜物。

(1)管道安裝時(shí)首先將第一根管按位置樁號(hào)、設(shè)計(jì)高程和中線穩(wěn)固好。第二根管道對(duì)接安裝前，必須逐根清理管子的承插口環(huán)，并用潤滑劑(植物油或肥皂水)對(duì)承口工作面進(jìn)行涂刷潤滑；

(2)將橡膠圈套入插口環(huán)凹槽中，使膠圈在插口的各部位上粗細(xì)均勻并順直地繃在插口環(huán)凹槽內(nèi)，消除膠圈的扭曲翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，以保持良好的密封，然后將潤滑劑涂刷在橡膠圈上；

(3)管道起吊后使其接近已安裝好管子承口約20cm～30cm，用方木支柱在兩管之間。使用吊車或龍門架倒鏈調(diào)整管子的左右上下位置(支設(shè)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)控制)，使插口端與承口端保持平行，并使圓周空隙大致相等，準(zhǔn)確進(jìn)行就位；

(4)拉動(dòng)兩側(cè)倒鏈將插口均勻地穩(wěn)定在承口進(jìn)口，撤除方木，兩側(cè)倒鏈同時(shí)用力，緩慢拉進(jìn)至安裝位置；

(5)檢查橡膠圈到位情況、管道接口縱向間隙、管道中心線和管道高程，使其滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求；

(6)管道安裝完畢后及時(shí)回填貼角墊層并注意填實(shí)，并盡快進(jìn)行管支墩施工，以使管子穩(wěn)定，防止橡膠圈回彈過量；

(7)沿前進(jìn)方向安裝完畢第三根管后，及時(shí)量測(cè)本根管左上、左下、右上、右下四個(gè)方向的數(shù)值，同時(shí)作好記錄。

5 PCCP管接頭水壓試驗(yàn)

打壓設(shè)備是一臺(tái)小型手柄式打壓泵，管安裝完畢后打壓泵就位，打壓泵上的供水管，與PCCP管插口兩膠圈間的預(yù)埋螺栓(D10)接口連接。注水加壓前，為防止管子在水壓試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生位移，將相鄰兩管拉緊。當(dāng)水壓力升至0.32MPa時(shí)，停止30s加壓；當(dāng)壓力升至0.66MPa時(shí)又停止30s加壓；當(dāng)壓力升至0.96MPa時(shí)穩(wěn)壓5min；觀察壓力表有無明顯降壓，檢查接口有無滲漏情況。如果情況正常即合格，由質(zhì)檢部門簽字后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格，拆除打壓泵，擰緊螺孔接口，進(jìn)行下一節(jié)管安裝打壓；如果不合格，須拆除重新更換膠圈，重新安裝管子，按試壓程序重新進(jìn)行。

6 管接口內(nèi)外處理

6.1 接口外部灌漿

為保護(hù)外露鋼管承插口不受腐蝕，在管的接頭進(jìn)行灌漿或人工抹漿，對(duì)露鋼部位進(jìn)行防銹保護(hù)。

(1)在接口的外側(cè)包裝一層寬15cm～20cm塑料編織帶或油氈紙作外模，并用12#細(xì)鐵絲將兩側(cè)扎緊，上面留有灌漿口，在接口間隙內(nèi)放一根鐵絲，以備灌漿時(shí)來回牽動(dòng)，使砂漿密實(shí)；

(2)用1∶2的水泥砂漿調(diào)制成流態(tài)狀，將砂漿灌進(jìn)繞接口一圈的灌漿帶，來回牽動(dòng)鐵絲，使砂漿從另一側(cè)面流出。再用干硬性混合物抹平灌漿帶至頂部收口。在接口灌砂漿時(shí)，第一次澆灌至接口高度1/3處，就開始回填土作支擋，以對(duì)整條灌漿帶再灌砂漿時(shí)起支撐作用，等砂漿凝固后拆除。

6.2 接口內(nèi)部填縫

將承插口接頭部位空隙清理干凈，然后采用聚硫密封膏填縫綞緊。外用1∶2的水泥砂漿抹平管接口表面，使接口與管內(nèi)壁齊平。

7 結(jié)語

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)與其它管材相比具有適用范圍廣，經(jīng)濟(jì)壽命長、抗震性能好、安裝方便、運(yùn)行用度低，基本不漏水等優(yōu)點(diǎn)。本工程在川西平原地質(zhì)條件下的PCCP管道施工達(dá)到了安全、快速的效果，PCCP管施工技術(shù)應(yīng)用獲得了成功，為其它相似工程提供了借鑒。

左 樂(1983.12-)，男，重慶萬州人，本科，工程師，貴州省黔南布依苗族自治州龍里縣谷腳鎮(zhèn)中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司太陽谷項(xiàng)目部副經(jīng)理，從事市政工程施工管理。

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