PCCP管道安裝施工工藝與方法探討

劉臣國(guó)

摘 要：文章從PCCP管道基本情況入手，結(jié)合其發(fā)展歷史，討論了相應(yīng)工程中PCCP管道的應(yīng)用實(shí)況，還對(duì)工程中PCCP管道施工工藝與方法進(jìn)行了著重介紹，包括測(cè)量放線、PCCP管道運(yùn)輸、場(chǎng)地清理、管溝基槽土方開挖、墊層鋪設(shè)、管道存放、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)以及PCCP管吊裝就位和安裝等，還特別重點(diǎn)介紹了相關(guān)工程的獨(dú)創(chuàng)“內(nèi)部液壓牽引拉緊法”PCCP管道安裝施工工藝，并討論了與其它幾種傳統(tǒng)施工方法比較所具有的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：PCCP管道；安裝；施工；工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.099

1 PCCP管道基本情況介紹與發(fā)展歷史

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（prestressed concrete cylinder pipe）簡(jiǎn)稱PCCP，它是帶有鋼筒的高強(qiáng)度混凝土管芯纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲，噴以水泥砂漿保護(hù)層，采用鋼制承插口，同鋼筒焊接在一起，是鋼板、混凝土、高強(qiáng)鋼絲和水泥砂漿幾種材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，是一種新型鋼性管材。PCCP管道具有合理的復(fù)合結(jié)構(gòu)，承受內(nèi)外壓較高、抗?jié)B防漏性好、抗震能力強(qiáng)、防腐性能好、施工安裝快捷、維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)等。PCCP管道在中國(guó)起步較晚，1988年山東電力管道工程公司在國(guó)內(nèi)率先引進(jìn)具有世界先進(jìn)水平的的美國(guó)阿麥隆公司PCCP生產(chǎn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，1989年11月4日，我國(guó)第一節(jié)PCCP管在山東電力管道工程公司下線。2000年以后，該種管材進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，如今廣泛使用在水利水電、電力、化工、核電以及市政給排水工程，在我國(guó)PCCP管道已經(jīng)成為了首選的高壓、大口徑理想管道。

2 某工程PCCP管道基本情況

本文使用的例子是海南某灌區(qū)倒虹吸管身段工程，此工程使用了直徑為1.8米的PCCP管道，雙管同槽布置。該管材自流能力強(qiáng)，不受人類與行為自然的影響，幾乎無(wú)滲漏和蒸發(fā)，對(duì)保護(hù)水量水質(zhì)極為有利，并且方便管理，維護(hù)費(fèi)少；除了檢修閥門井、巡視道路、調(diào)壓室和泵站是永久性的占地，其它都是臨時(shí)占地，還可以發(fā)展農(nóng)業(yè)，大大地減少永久拆遷和占地面積，根本地解決洪澇輸水間的矛盾，有效地保證了水量和水質(zhì)。

3 PCCP管道安裝施工工藝方法討論

PCCP管道的施工方法需與周圍地形，交通條件和溝槽深度相結(jié)合，還要考慮各工程施工要求及其他特殊條件來(lái)綜合考慮確定。在國(guó)內(nèi)目前主要有兩種不同施工工藝方法，龍門架吊裝就位法和吊車直接吊裝就位法。技術(shù)人員在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)充分結(jié)合了實(shí)際施工需要，在傳統(tǒng)方法上進(jìn)行了創(chuàng)新，使用了“內(nèi)部液壓牽引拉緊法”的施工方法，不僅節(jié)約了成本，減少了安裝過(guò)程對(duì)管道的損傷，還極大提高了效率，保證了安裝精度。這里重點(diǎn)比較一下新的管道施工對(duì)接工藝。

龍門架吊裝就位法，首先，在平整好的溝槽基面上鋪設(shè)鋼軌，利用龍門架上的臺(tái)車，將管道用鋼絲繩和導(dǎo)鏈吊起在臺(tái)車內(nèi)，并注意不要使臺(tái)車碰撞管道邊角導(dǎo)致?lián)p壞。如果施工位置位于下坡，則需應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)在坡頂控制臺(tái)車速度，為防止臺(tái)車傾覆，要將鋼軌與車輪以鎖軌器輔助。臺(tái)車到達(dá)相應(yīng)位置后，配合臺(tái)車微動(dòng)將管子用墊板和手扳葫蘆安裝就位。此方法易掌握、費(fèi)用低，但是施工速度較慢，還需足夠的槽寬鋪設(shè)軌道，適用于大口徑、長(zhǎng)距離、及地下水不豐富地質(zhì)較好的工況。

吊車吊裝就位法，則是選用75噸吊車站位于溝槽邊，用帶保護(hù)套的鋼絲繩或吊帶將管道吊入溝槽，用鋼絲繩和拉杠分別將帶安裝管道與已安裝管道連接，通過(guò)兩側(cè)的手扳葫蘆逐漸收短受力主鏈，將第二節(jié)管道拉至安裝位置。這種施工方法費(fèi)用較高，作業(yè)效率較低，人工作業(yè)強(qiáng)度大，而且對(duì)履帶吊站位場(chǎng)地的平整度和承載力要求較高。

而這種“內(nèi)部液壓牽引拉緊法”是在上述第二種傳統(tǒng)施工方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，與以上兩種方法相比則具有很大優(yōu)勢(shì)。此法也是選用75噸吊車站位于溝槽一側(cè)，將管道用兩條10噸的柔性吊裝帶吊入溝槽，再使用20千瓦柴油發(fā)電機(jī)供電，用兩條15毫米直徑的預(yù)應(yīng)力鋼絞線、兩部油泵張拉機(jī)的液壓穿心千斤頂以及兩根自制的鋼梁，以每?jī)筛艿雷鳛閱卧?，安裝就位。此法安裝較為柔和，對(duì)于管道的損傷小，投資低，速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，將一條管道從起吊開始到安裝就位只需15分鐘時(shí)間，并且能夠精確控制管道的內(nèi)接口間隙大小及四周均勻，極大程度保證了管道安裝精度。

管道安裝過(guò)程中，需要將已裝管道與未裝管道的承口對(duì)中，承口正對(duì)插口。將自制鋼梁A橫著牢牢卡在已裝管道的插口前，使其被兩條預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿過(guò)。再將自制鋼梁B橫在待裝管道的承口，把鋼絞線掛在其上。將液壓的穿心千斤頂?shù)腻^穿過(guò)鋼梁A的鋼絞線且頂住鋼梁A，用千斤頂控制鋼梁A拉動(dòng)鋼絞線以牽引鋼梁B，將待裝管道的插口緩慢進(jìn)入已裝管承口。測(cè)量人員可以用經(jīng)緯儀隨時(shí)檢測(cè)管道中心線的偏差，一旦出現(xiàn)偏差則可以用千斤頂牽引鋼絞線使管道回歸到中心線。在拉緊過(guò)程中，把特制的“間隙控制擋塊”分別塞入管道兩側(cè)縫隙中，將兩管間隙控制在20毫米左右，以符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。管道對(duì)接時(shí)，用水準(zhǔn)儀觀測(cè)，通過(guò)吊車起降，即可將管道調(diào)整到設(shè)計(jì)高程，并應(yīng)使插口端與承口端保持平行，四周間隙大致相等，然后進(jìn)行管道的對(duì)接拉攏收緊工作。

在安裝過(guò)程中，還要注意檢查膠圈與插口環(huán)的接觸情況和對(duì)接后的位置，膠圈在套入插口槽前，涂刷食品級(jí)植物類潤(rùn)滑油，套入插口環(huán)凹槽后，用鋼棒插入膠圈下繞轉(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潤(rùn)滑油。每節(jié)管道安裝完成，為了保證安裝的質(zhì)量，都要細(xì)致檢驗(yàn)管道中線、高程和接頭水壓試驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

PCCP管道雖然在我國(guó)的發(fā)展不到30年，但是前景十分廣闊，其優(yōu)越的性能，以后一定會(huì)在輸水工程、給排水中得到大規(guī)模地應(yīng)用。本文中討論的施工方法均來(lái)源于工程實(shí)踐，尤其是新的“內(nèi)部液壓牽引拉緊法”，十分具有創(chuàng)新精神，是技術(shù)人員在積極實(shí)踐探索，勇于創(chuàng)新，克服眾多困難而來(lái)的新技術(shù)。經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，在實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)揮作用，整體的系統(tǒng)得到了基本完善，并且創(chuàng)造出不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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