王建剛 李家興
(山東省水利工程局有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
這種類型的鋼管主要是用鋼筒、砼以及鋼絲與砂漿做成的一種復(fù)合型的管材,其鋼筒是和承插口焊接在一起的,承插口上的凹槽與橡膠圈結(jié)合在一起,最終組成一個(gè)具有滑動(dòng)特性的密封膠圈柔性接頭;另外鋼筒中的砼管芯和具有預(yù)應(yīng)力的鋼絲纏繞在一起,最終砂漿噴射在上面,形成了一個(gè)牢固的保護(hù)層。這種類型的鋼管首先強(qiáng)度很高,密封性能很好,另外還具有很強(qiáng)的抗?jié)B透性,它的使用時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較長(zhǎng)。除此之外這種管材自身的重量也很大,并且在剛度方面也有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。其中經(jīng)常會(huì)使用到的管徑基本上都在DN1200~DN4000,工作的時(shí)候壓力可以達(dá)到2MPa。經(jīng)常使用到的工程就是長(zhǎng)距離大口徑的輸水工程。
PCCP 管芯外部,是經(jīng)過(guò)纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲的,所以鋼管和混凝土都具備預(yù)壓應(yīng)力,所以在管道的內(nèi)部,會(huì)事先抵消掉一部分內(nèi)部的水壓,進(jìn)一步提升了PCCP 管道抗壓能力。另外在生產(chǎn)制作過(guò)程中,會(huì)對(duì)鋼筒進(jìn)行壓力測(cè)試,由于鋼筒擁有非常高的抗壓能力,所以鋼筒也可以提升管道的抗壓能力。
由于PCCP 管道內(nèi)部的鋼筒具有一定的防滲漏的作用,并在完成后又對(duì)鋼筒做了防滲檢查,確保在使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)滲漏的情況。另外還對(duì)鋼筒的接口處加有密封膠圈,經(jīng)過(guò)兩個(gè)鋼筒的擠壓從而提高了防滲漏的作用。
由于安裝時(shí),只需要把兩根管道的接頭處連接,并在連接的過(guò)程中加入密封膠圈,在施工過(guò)程中可以一次性安裝到位。PCCP 管道安裝過(guò)程當(dāng)中,兩根管道的接頭要用膠圈進(jìn)行密封,盡量要做到一次安裝成功。
PCCP 管道中預(yù)應(yīng)力鋼筋砂漿保護(hù)層所覆蓋,混凝土管芯又把鋼筒覆蓋在內(nèi)部之中,最后對(duì)承插口外部的鋼圈,做了一定的防腐措施,即將外露的口用水泥砂漿進(jìn)行密封。水泥砂漿和混凝土提高了管道的堿性,進(jìn)一步降低了內(nèi)部的鋼鈍化。所以PCCP 管道具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。
安裝的時(shí)候需要配套的加工管的配件,使用的靈活性不夠。除此之外,這種管材自身的重量很大,在運(yùn)輸或者是安裝的時(shí)候都是需要大型的起重機(jī)和車輛進(jìn)行配合的,不管是吊裝費(fèi)用還是運(yùn)輸成本,相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較高。
PCCP 管道施工的第一件事是溝槽開(kāi)挖,所以施工開(kāi)始之前一定要確保溝槽滿足施工的要求,這樣才能夠保證PCCP 管道施工高效的完成,進(jìn)而確保PCCP 管道的使用時(shí)間。
排水工作。項(xiàng)目正式施工之前,應(yīng)該對(duì)施工的地形進(jìn)行探測(cè),進(jìn)而針對(duì)地形來(lái)確定相應(yīng)的排水方式。針對(duì)于滲透能力比較好的地質(zhì),可以選擇基坑排水方式,來(lái)保證管道的施工;對(duì)于滲透能力不好的地質(zhì),可以在其兩側(cè)挖排水溝,進(jìn)而將水排出。不論是那種排水方式,都要經(jīng)過(guò)相關(guān)的技術(shù)人員實(shí)際考察之后,才可以確定,進(jìn)而確保項(xiàng)目可以正常施工。
管道放入到溝槽之后,還需要對(duì)管道的承接口進(jìn)行清理,使得承接口沒(méi)有任何的雜物,然后再對(duì)其二次檢測(cè),檢測(cè)之后,在其接口處安裝好橡膠密封圈,進(jìn)而確保銜接處的密封性。管道安裝過(guò)程中,應(yīng)該保證承接口面向來(lái)水方向,使得端口四周的間隙保持均勻;管道安裝完成之后,還需要使用專門(mén)的測(cè)量工具來(lái)確定接口處是否良好的銜接,并且進(jìn)行復(fù)查,在每次相接之前,都要對(duì)之前裝好的管道進(jìn)行檢查,并且要做好相應(yīng)的記錄,確保整個(gè)施工過(guò)程的質(zhì)量。在管道全部連接完畢之后,還要在管道的接頭處進(jìn)行再次的打壓,具體的步驟分為以下三步:管道起吊、清潔接頭、膠圈安裝。
首先將基準(zhǔn)管嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的安裝高程、位置找平找正,準(zhǔn)確就位,然后用安裝履帶吊吊起準(zhǔn)備對(duì)接的管子,推到已安裝管口附近進(jìn)行接頭清理和橡膠圈安裝。安裝時(shí)宜自下游開(kāi)始,承口朝向安裝前進(jìn)的方向。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。管道安裝采用內(nèi)拉式的方法,安裝間隙控制在制管廠安裝要求的范圍內(nèi)。在連接過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)膠圈進(jìn)入工作面不均勻,應(yīng)及時(shí)退出安裝管件,檢查膠圈損壞情況,如有損壞則調(diào)換膠圈,重新進(jìn)行安裝。
內(nèi)拉安裝管件的方法:第一節(jié)管件定位穩(wěn)固后,架設(shè)內(nèi)拉安裝專用設(shè)備,履帶吊將管件提起,及時(shí)作好清口檢查工作,采用履帶吊使管件承插口相接,使用內(nèi)拉機(jī)具產(chǎn)生拉力,使待裝管的插口進(jìn)入已裝管的承口。在軸線對(duì)中、找正后,安裝內(nèi)拉裝置并撤除支墊方木,利用內(nèi)拉裝置將待裝管道的插口緩緩靠近并緩慢進(jìn)入已就位管道的承口中,直至達(dá)到規(guī)定的安裝間隙。對(duì)于直線段,安裝間隙要控制在25+3~25-10mm 范圍內(nèi),如果管道的基礎(chǔ)處于不均勻狀態(tài),作業(yè)人員還要對(duì)其內(nèi)部間隙進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,保持其內(nèi)部間隙不超過(guò)28mm,管道接頭部位如果存在轉(zhuǎn)角,兩個(gè)接頭之間的最小值不能夠小于15mm。
由于PCCP 管道優(yōu)勢(shì)顯著,所以,在我國(guó)水利工程中應(yīng)用普遍。在國(guó)家水利工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過(guò)程中,PCCP管道施工技術(shù)研究也需要進(jìn)一步深入,確保管材能在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮出預(yù)期作用。