淺談大型預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量控制措施

王紹鋒

中國電建集團(tuán)山東電力管道工程有限公司，山東泰安 271222

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新材料、新技術(shù)、新設(shè)備以及新工藝在工程施工中逐漸得到廣泛應(yīng)用，大型預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道就是一種新型的施工材料。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道在國內(nèi)發(fā)展較晚，在材料的制作以及安裝施工上還存在許多不足之處，在這種情況下，建筑施工企業(yè)需要重視預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道的制作和施工質(zhì)量控制，把握安裝施工細(xì)節(jié)，盡可能減少和消除預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道在安裝施工中出現(xiàn)的問題，確保工程質(zhì)量。文章主要探討大型預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量控制措施。

1 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道制作質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.1 承、插口焊接

在鋼板成型并檢驗(yàn)合格后，需要對(duì)鋼板周長、漲圓后尺寸變化等情況進(jìn)行充分考慮，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下料、輥圓，焊接人員利用手工電弧焊將鋼板焊接成圓，然后磨平焊縫，最后進(jìn)行漲圓處理，確保其滿足設(shè)計(jì)圖紙的要求。值得注意的是，在處理制作完成的承插口鋼圈工作面時(shí)，焊接人員需要打磨對(duì)接焊縫，確保其表面光滑，防止出現(xiàn)氣孔、裂紋以及夾渣等質(zhì)量問題。

1.2 鋼筒制作

以螺旋制筒工藝為例，鋼筒制作工藝為：首先，在芯模兩端放置質(zhì)量檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)的承、插口，然后采取點(diǎn)焊的方式進(jìn)行鋼板和螺旋卷制承口端的焊接，在芯模旋轉(zhuǎn)以及鋼板卷筒共同作用形成的張力下，鋼板能夠被牢牢卷到芯模上，并且出現(xiàn)螺旋接縫。在卷制鋼板的過程中，制筒機(jī)上的埋弧自動(dòng)焊機(jī)會(huì)開始工作，實(shí)現(xiàn)鋼筒接縫的自動(dòng)焊接。當(dāng)鋼筒卷制以及焊接施工結(jié)束后，還要采取點(diǎn)焊的方式，將鋼板末端和插口焊接起來，如果焊縫出現(xiàn)缺陷，焊接人員需要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)焊。當(dāng)補(bǔ)焊結(jié)束后，還要做好靜水壓試驗(yàn)工作，在試驗(yàn)過程中如果出現(xiàn)滲水問題，還要進(jìn)行再次補(bǔ)焊、試壓，直至滲漏問題解決。鋼筒制作的控制要點(diǎn)如下：嚴(yán)格控制鋼筒表面的凹陷（鼓脹）和鋼筒基準(zhǔn)面之間的誤差，將其控制在10mm范圍內(nèi)；控制好焊縫凸起高度，確保其不超過鋼板厚度以上1.6mm；清理干凈鋼筒表面的雜物，以免影響鋼筒和混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度；當(dāng)鋼筒制作完成后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行靜水壓實(shí)驗(yàn)，對(duì)鋼筒體焊縫的滲漏情況進(jìn)行仔細(xì)檢驗(yàn)，當(dāng)鋼筒體焊縫不漏水時(shí)間超過5min時(shí)，即可確定鋼筒制作合格[2]。

2 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量控制措施

2.1 布管

在管道布設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能減少機(jī)械設(shè)備在溝槽上的來回移動(dòng)，同時(shí)在管溝基槽內(nèi)要盡量少搬動(dòng)管道，以免管道出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。因此，施工人員在溝槽開挖施工完成后，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求處理溝底，當(dāng)管道運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，直接使用滿足起重負(fù)荷的履帶式吊車將管道吊放在管溝內(nèi)。此外，為了方便管道安裝施工，管道的承插口方向的布置要與設(shè)計(jì)水流方向相反。

2.2 管道連接施工

第一，在管節(jié)下槽前，首先要對(duì)管材和承插口進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保其規(guī)格滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并且不存在損壞現(xiàn)象。清理干凈承插口，處理好承插口周邊毛刺，以免對(duì)橡膠密封圈造成損傷，同時(shí)將管內(nèi)雜物清理干凈。

第二，沿設(shè)計(jì)水流相反方向進(jìn)行管道連接，承插口需要在對(duì)應(yīng)位置挖出凹槽，然后進(jìn)行承插安裝施工。

第三，在安裝對(duì)接管道之前，首先要對(duì)承插口進(jìn)行清理，將潤滑油、肥皂水等涂刷在承插口工作面表面，對(duì)其進(jìn)行潤滑；然后在之前挖出的凹槽中嵌入橡膠圈，確保橡膠圈均勻繃直在插口凹槽上，避免出現(xiàn)橡膠圈扭曲現(xiàn)象，確保管道對(duì)接的密封性；最后將潤滑劑涂刷在橡膠圈表面。

第四，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道連接安裝。雙梁龍門吊施工方式在預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道安裝施工中較為常見，龍門架高度為4.5m，寬度為6.5m，起吊重量在30t左右，其上部配備著能夠上下、左右移動(dòng)的兩個(gè)電動(dòng)葫蘆。溝槽底部需要進(jìn)行枕木的鋪設(shè)，枕木通常選用規(guī)格為20cm×20cm，長度為60cm的方木，然后在枕木上進(jìn)行道軌的安裝施工，道軌兩側(cè)鋪設(shè)長度分別為50m。吊帶位置需要進(jìn)行溝槽的挖設(shè)，將吊帶抽取出來。在管道安裝時(shí)，需要從起點(diǎn)位置開始施工，先進(jìn)行第一節(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道的安裝，確保其安裝質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定后，按設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行回填，確?；靥蠲軐?shí)度；然后采取龍門吊進(jìn)行第二節(jié)管道的安裝施工，第二節(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道安裝施工完成后，還要使用倒鏈和方木對(duì)一、二節(jié)管道進(jìn)行連接固定，以免出現(xiàn)回彈現(xiàn)象；其次，進(jìn)行第三節(jié)管道的安裝，第三節(jié)管道的安裝及固定方式與一、二節(jié)類似，以此類推；當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道安裝到第五節(jié)時(shí)，可以拆除用于固定一、二節(jié)管道的倒鏈和方木，對(duì)其進(jìn)行循環(huán)利用。每一節(jié)管道在安裝完成后都要進(jìn)行打壓處理，壓力按照設(shè)計(jì)要求控制，當(dāng)在規(guī)定的穩(wěn)壓時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)壓力降，即可確保管道連接安裝合格[3]。

第五，在管道安裝過程中，需要控制好裝管移動(dòng)速度，確保其速度均勻、緩慢、平穩(wěn)，以免碰壞承插口環(huán)。當(dāng)裝管移動(dòng)到10～20cm時(shí)，需要在兩個(gè)管道之間用方木進(jìn)行支撐。在進(jìn)行管道對(duì)口時(shí)，確保插口端平行，控制好周邊縫隙，以免出現(xiàn)管道就位不準(zhǔn)確的情況。安排專門人員對(duì)承插口對(duì)接狀況進(jìn)行觀察，如果在接口處觀察到承插口縫隙均勻，即可確定承插管對(duì)接施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。采用千斤頂拉桿裝置進(jìn)行承插口對(duì)接，控制好承插口對(duì)接速度。同時(shí)，在插口進(jìn)入承口時(shí)，還要對(duì)膠圈滑入狀況進(jìn)行細(xì)致觀察，利用直尺對(duì)環(huán)向縫隙進(jìn)行檢查，確保環(huán)向縫隙均勻，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)做好調(diào)整工作，嚴(yán)格控制環(huán)向縫隙大小，不能超過設(shè)計(jì)規(guī)定間隙。當(dāng)管道對(duì)接工作完成后，還要將2.5m水平靠尺在管道承口端進(jìn)行放置，通過水平靠尺中點(diǎn)上線錘對(duì)管軸線、管底標(biāo)高等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，然后在使用相關(guān)儀器設(shè)備對(duì)管軸線、管底標(biāo)高進(jìn)行檢查，確保其誤差在30mm內(nèi)。在確保相關(guān)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，還要對(duì)管道進(jìn)行人工和機(jī)械回填，確?；靥蠲軐?shí)度。將管道利用起吊葫蘆緩緩放置在地上，對(duì)軸線、標(biāo)高等參數(shù)進(jìn)行二次核對(duì)，確保其合格后將吊帶抽出。

第六，每一節(jié)管道安裝結(jié)束后，需要對(duì)密封橡膠圈進(jìn)行自檢，確保其在插口環(huán)凹槽內(nèi)部，然后對(duì)管道縫隙進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，自檢合格后固定管道，將吊裝工具移除。在自檢過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：在管道安裝完畢后，確保接口處環(huán)向縫隙具有一致性；做好軸線和高程測(cè)量工作。相關(guān)參數(shù)的測(cè)量通常為安裝時(shí)測(cè)量、安裝后測(cè)量、回填后測(cè)量，測(cè)量次數(shù)為3次，測(cè)量儀器為全站儀和水準(zhǔn)儀。在進(jìn)行安裝時(shí)測(cè)量時(shí)，其主要目的是確定管道安裝位置；在進(jìn)行安裝后測(cè)量時(shí)，其測(cè)量時(shí)間為各單元安裝施工結(jié)束后；在進(jìn)行回填后測(cè)量時(shí)，需要安排專門人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，確保全部管道的管軸線、高程等參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格控制其誤差。后兩個(gè)測(cè)量需要安排專業(yè)人員監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作的開展?fàn)顩r，并且進(jìn)行不定時(shí)抽查，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)測(cè)量工作結(jié)束后，還要填寫測(cè)量記錄表、測(cè)量成果報(bào)審單，將測(cè)量結(jié)果報(bào)審給監(jiān)理單位。

2.3 管道接頭處理

在處理管道接頭外側(cè)時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：管道安裝完成后，需要對(duì)接頭進(jìn)行灌漿處理，以免外界環(huán)境腐蝕外漏的鋼承插口。在灌漿施工過程中，需要將針刺膜帶布包裹在管道接頭外側(cè)，并使用鐵絲捆扎牢固。灌漿口在管道上部留出，然后將一根細(xì)鐵絲放置在接口縫隙內(nèi)，方便灌漿施工來回進(jìn)行；按設(shè)計(jì)要求配置水泥砂漿，確保其為流態(tài)狀，為了提高灌漿密實(shí)度，在灌漿過程中還要來回拉動(dòng)鐵絲。當(dāng)灌漿完成后，應(yīng)當(dāng)使用干砂漿填滿灌漿口，并進(jìn)行抹平處理。

3 結(jié)語

隨著科技水平的提高，建筑行業(yè)出現(xiàn)了新的變化，許多新型材料、工藝、設(shè)備以及施工技術(shù)被越來越多的應(yīng)用到工程施工中，在很大程度上提高了建筑工程施工效率和施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管屬于一種新型管材，也是復(fù)合型管材，其制作難度大，安裝施工流程復(fù)雜、施工技術(shù)要求比較高，一旦稍有不慎，很容易導(dǎo)致管材報(bào)廢，帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，建筑施工企業(yè)必須重視預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管安裝質(zhì)量控制，確保管道安裝施工質(zhì)量，以此實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

[1] 竇鐵生，程冰清，胡赫，等.預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管結(jié)構(gòu)變形規(guī)律的原型試驗(yàn)研究Ⅰ:內(nèi)壓[J].水利學(xué)報(bào)，2017（12）：1438.

[2] 盧文申.解析預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管材抗裂外壓檢驗(yàn)荷載及抗裂檢驗(yàn)內(nèi)壓計(jì)算[J].價(jià)值工程，2017（36）：169.

[3] 肖欣.水利工程預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道（PCCP）安裝施工質(zhì)量控制[J].山西水利科技，2017（3）：8.