PCCP管在輸水管線施工中的關(guān)鍵技術(shù)

鹿傳偉

摘要：工程項(xiàng)目輸水難度較高，需要用到多種復(fù)雜的技術(shù)，并且需要充分考慮地形因素，在施工過程中還需要結(jié)合施工地段的實(shí)際情況對(duì)各項(xiàng)要點(diǎn)加以控制。在長(zhǎng)距離、大口徑的水源管工程實(shí)施過程中多采用的是PCCP管道，目前在多個(gè)大型供水及引水工程中的應(yīng)用效果較好，必須在收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上完成圖紙的設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)度較長(zhǎng)管線設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要考慮地質(zhì)條件、接口特性等因素，本文對(duì)該管道的施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：PCCP管;輸水管線;施工技術(shù)

1.PCCP管道特點(diǎn)

PCCP是一種復(fù)合類型的管材，由混凝土及鋼材等多種材料制造而成，主要可分為內(nèi)襯式與埋置式兩種不同的結(jié)構(gòu)形式，并且管道包括單膠圈與雙膠圈兩種不同的密封形式，具有抗?jié)B、耐腐蝕等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。另外，PCCP管道能夠適應(yīng)極強(qiáng)的工作壓力，約為2.0MPa左右，并且管道在安裝時(shí)十分簡(jiǎn)便，無需花費(fèi)過高的費(fèi)用，可為工程建設(shè)節(jié)約成本。

（1）PCCP結(jié)構(gòu)：帶有鋼筒的混凝土管芯，外側(cè)纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，再噴射水泥砂漿作保護(hù)層。鋼筒抗?jié)B、管芯抗外壓、預(yù)應(yīng)力鋼絲抗內(nèi)壓、砂漿保護(hù)層對(duì)鋼絲防腐保護(hù)。

（2）PCCP工廠化生產(chǎn)，產(chǎn)量大、質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，但作為安裝和監(jiān)理不能忽視PCCP移交時(shí)的外觀、承插口尺寸檢查 否則將會(huì)影響安裝質(zhì)量，并留下質(zhì)量隱患。

（3）PCCP為混凝土預(yù)制產(chǎn)品，尺寸大、重量大、易碰損，且現(xiàn)場(chǎng)損傷后修補(bǔ)困難，修補(bǔ)質(zhì)量難以保證。盡量避免磕碰、 刮傷，否則隱患較多。（要求重視安裝方法、安裝保護(hù)措施）

（4）抗內(nèi)壓2.0MPa和外壓能力強(qiáng)，但是抗剪能力很差。

（5）承插口連接，接頭密封性好，便于安裝。

2.工程設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）線路復(fù)測(cè)與勘探：溝槽開挖前，應(yīng)當(dāng)對(duì)線路進(jìn)行復(fù)核性測(cè)量;如有問題，應(yīng)及時(shí)反饋給建設(shè)單位?？刂茰y(cè)量完成后，按規(guī)定進(jìn)行管線測(cè)量放線。PCCP工程線路長(zhǎng)、施工占地寬度大，地基變異性大，因此在正式開挖之前，應(yīng)對(duì)擬定線路開挖范圍內(nèi)地下管道、線纜、地下標(biāo)志點(diǎn)及其他構(gòu)筑物進(jìn)行探測(cè)，查明同施工有關(guān)的，如：地下水位、土質(zhì)、既有管線（纜）類型走向、埋深以及同待埋管道的相互關(guān)系等情況，為后續(xù)施工組織設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料。

（2）溝槽開挖：針對(duì)PCCP工程特點(diǎn)應(yīng)注意：管基不允許超挖，發(fā)現(xiàn)局部超挖應(yīng)采用與墊層相同的材料進(jìn)行回填，并夯實(shí)到墊層要求密實(shí)度。巖石基礎(chǔ)應(yīng)開挖至設(shè)計(jì)要求深度，然后再鋪設(shè)墊層，不允許出現(xiàn)欠挖。

（3）地基處理與墊層鋪設(shè)：對(duì)于管道基礎(chǔ)承載力滿足設(shè)計(jì)要求的均勻土基礎(chǔ)，溝槽開挖后可不做墊層，也可以設(shè)墊層。若采用開弧法直接鋪設(shè)PCCP管道，開弧深度應(yīng)滿足120°要求，開弧頂部開口尺寸應(yīng)小于管道外徑40mm。對(duì)于管道基礎(chǔ)承載力不滿足要求或剛性基礎(chǔ)的，基礎(chǔ)按照設(shè)計(jì)要求處理完成，一般采用填弧法鋪設(shè)管道，首先應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于150mm的管基墊層，管基墊層管底以下寬度1/2～1/3為松散墊層，管道安裝就位后，在腋角區(qū)墊層回填壓實(shí)時(shí)，連同松散墊層一起壓實(shí)。主要時(shí)考慮管到120°支撐部位緊密結(jié)合，受力條件均勻。

（4）PCCP管道安裝：安裝止水橡膠圈、PCCP就位、對(duì)接、接頭打壓檢查、外縫包帶灌漿、內(nèi)勾縫。管配件安裝也是PCCP安裝的重要組成部分，安裝應(yīng)注意角度和固定。

（5）溝槽回填：溝槽回填應(yīng)分區(qū)進(jìn)行（因?yàn)槊繉拥膲簩?shí)度要求不同），一般分管基墊層區(qū)、管下腋角墊層區(qū)、管側(cè)回填區(qū)、管頂以上回填區(qū)、復(fù)耕區(qū)。

（6）現(xiàn)場(chǎng)管道合攏：由于管道安裝采用分段施工，所以會(huì)形成許多現(xiàn)場(chǎng)合攏點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)合攏盡量安排在直線段進(jìn)行。通常采用鋼管對(duì)接雙面焊合攏。合攏短管均為鋼板制作，總長(zhǎng)度一般不應(yīng)小于1.2m，由承口段、插口段和中間湊合短管三部分組成。主要考慮鋼配件的加工、吊裝等因素。

（7）管道內(nèi)部清掃：施工過程中，應(yīng)重視對(duì)管道的保護(hù)，包括保持管道內(nèi)部清潔，特別是接頭處的清潔。施工完成前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次系統(tǒng)檢查，防止施工工具、器具、工程垃圾、生活垃圾等遺留在管道內(nèi)。完成檢查后，應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行一次系統(tǒng)消毒，也可結(jié)合靜水壓試驗(yàn)進(jìn)行管道沖洗。

3.PCCP管輸水管線施工安裝技術(shù)

3.1土方開挖、基礎(chǔ)處理質(zhì)量控制

3.1.1施工控制網(wǎng)及施工放樣的控制

監(jiān)理對(duì)施工單位的施工控制網(wǎng)及導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證測(cè)量放樣的正確性和精度，并對(duì)原地形進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量。開挖前應(yīng)進(jìn)行表土剝離工作，表土厚度為50cm，開挖出的表土要單獨(dú)堆放，以便于將表土回填原處，滿足復(fù)耕條件。在溝槽開挖時(shí)要及時(shí)檢查施工開挖斷面，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的超欠挖。

3.1.2施工排水控制

地下水出露或地下水位較高的地段，要做好施工降排水措施，按照批準(zhǔn)的施工降排水措施進(jìn)行施工，保證將地下水位降在開挖基礎(chǔ)面20～50㎝以下，不得浸泡基礎(chǔ)面。

3.1.3基礎(chǔ)處理的控制

當(dāng)開挖到溝槽建基面發(fā)現(xiàn)與原設(shè)計(jì)未勘測(cè)到的基礎(chǔ)缺陷，需要進(jìn)行地基處理時(shí)，由發(fā)包人、監(jiān)理人、設(shè)計(jì)、施工地質(zhì)和承包人進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，確定基礎(chǔ)處理方案，承包人按照確定的方案施工，設(shè)計(jì)盡快把設(shè)計(jì)變更通知單通過發(fā)包人發(fā)給監(jiān)理人，監(jiān)理人轉(zhuǎn)發(fā)承包人。對(duì)承包人換基料按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，原材料、鋪層厚度、碾壓遍數(shù)，換填達(dá)到設(shè)計(jì)管道安裝底高程，滿槽換填，密實(shí)度檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)和合同要求。對(duì)于不需開挖進(jìn)行地基處理，僅鋪設(shè)中粗砂墊層的區(qū)段，要在墊層鋪設(shè)完成，達(dá)到合同規(guī)定的壓實(shí)度，高程誤差在±2cm后進(jìn)行管道安裝。鎮(zhèn)墩受力側(cè)的邊坡開挖應(yīng)注意機(jī)械開挖預(yù)留一定的厚度20cm，在鎮(zhèn)墩混凝土施工前再進(jìn)行修邊處理，確保鎮(zhèn)墩受力條件。

3.2管道安裝就位對(duì)接

要想防止對(duì)地下設(shè)備造成損害，應(yīng)該在對(duì)管槽進(jìn)行開挖之做出檢查并進(jìn)行標(biāo)記，在開挖過程中務(wù)必得將各種數(shù)據(jù)維持在合理的誤差范圍當(dāng)中，在有關(guān)單位檢驗(yàn)結(jié)束后展開壓實(shí)操作，在挖掘完管槽之后要展開相應(yīng)的清理，以保證槽底始終干凈平整。按照配管圖核實(shí)所安裝PCCP工況等是否滿足設(shè)計(jì)要求;檢查管道安裝時(shí)橡膠圈安放正確，承、插口清理干凈，并涂無毒的天然油脂進(jìn)行潤(rùn)滑;測(cè)量管道安裝軸線、高程是否在設(shè)計(jì)允許偏差范圍內(nèi);檢查接頭密封是否滿足合同要求;第一次打壓應(yīng)在管道安裝完成后立即進(jìn)行，如打壓不合格應(yīng)退掉重新安裝;第二次打壓應(yīng)在管道安裝多節(jié)、固定好后進(jìn)行，一般約5節(jié)左右，如出現(xiàn)打壓不合格，也應(yīng)退掉重新安裝。二次接頭打壓應(yīng)在監(jiān)理人見證下完成，確保接縫打壓符合設(shè)計(jì)要求;檢查管道安裝接縫寬度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

在將管道移動(dòng)到離已安裝完成的管道承口處100～200mm時(shí)，將方木放置在兩管當(dāng)中。在全部準(zhǔn)備工作結(jié)束之后就將方木撤離，通過內(nèi)拉法等措施，人工憑借手拉葫蘆，讓待裝管緩緩平行移動(dòng)，一直到符合標(biāo)準(zhǔn)的安裝間隙處。管道外保護(hù)層砂漿是否有空鼓、裂縫、脫落、損傷、露鋼絲、防腐涂層是否均勻完好;承、插口端面是否修整平整;承、插口橢圓度是否滿足設(shè)計(jì)要求，≤0.5%D和12.7mm兩者的小值;局部橢圓度是否滿足設(shè)計(jì)要求，一般根據(jù)管徑由制造單位計(jì)算確定。管芯內(nèi)表面不應(yīng)出現(xiàn)直徑和深度大于5mm的空洞或凹坑以及蜂窩麻面等缺陷;管芯內(nèi)表面出現(xiàn)的環(huán)向裂縫或螺旋裂縫不應(yīng)大于0.5mm，據(jù)管芯插口端300mm;范圍內(nèi)出現(xiàn)的環(huán)向裂縫，寬度不應(yīng)大于1mm;成品管內(nèi)表面沿管壁縱軸線15°夾角范圍內(nèi)不允許出現(xiàn)長(zhǎng)度大于150mm的縱向可見裂紋。

3.3接頭打壓

需要通過接頭打壓的步驟后才可以連接下一根PCCP管，在實(shí)現(xiàn)兩管的對(duì)接之后，應(yīng)該檢測(cè)各個(gè)接口的水壓，提前在插口位置的PCCP管中預(yù)留一個(gè)8mm的螺絲孔進(jìn)行水壓檢測(cè)，在操作期間將螺絲取下來，與水壓試水機(jī)器進(jìn)行連接后檢測(cè)，并詳細(xì)登記好數(shù)據(jù)，和具體工程標(biāo)準(zhǔn)比較，檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后就能采取下一步的操作。PCCP管就位后按照測(cè)量控制做出細(xì)微的調(diào)整，在就位成功后，就能夠穩(wěn)定管道，從而讓安裝到位的PCCP管不形成移位，并通過人工操作的方式對(duì)管道底部的兩旁進(jìn)行粗砂回填，用手持設(shè)備合理壓實(shí)，以保證管道穩(wěn)固。

3.4外部接縫灌漿封堵及防腐處理

在對(duì)PCCP管道進(jìn)行陰極保護(hù)之后，需要將外部接口的縫隙處淋濕，以保證縫隙外層充分濕潤(rùn)，并在接頭外部纏繞一圈寬度為400mm，強(qiáng)度適當(dāng)?shù)哪猃埦幙棽脊酀{袋當(dāng)成灌漿接頭的外模。管道接縫清理干凈，不得有雜物、油圬等;外縫要求使用1：2或1：3流態(tài)水泥砂漿進(jìn)行灌縫;砂漿灌注密實(shí)無空洞;外封灌漿包帶強(qiáng)度應(yīng)滿足使用要求，為確保灌漿密實(shí)可提前在接縫內(nèi)放置一條細(xì)鐵絲，灌漿過程隨時(shí)上下拉動(dòng)，以便接縫灌漿密實(shí)。有防腐要求的PCCP外接縫在砂漿灌注完成，拆掉包帶后，應(yīng)仔細(xì)清掃表面，并按技術(shù)要求進(jìn)行接縫防腐處理。注意底部涂刷到位，不允許漏涂。無防腐要求的可以不拆包帶。

結(jié)語

對(duì)于我國(guó)來說，當(dāng)前階段并未制定完善的PCCP管施工的基本規(guī)范和準(zhǔn)則。所以，對(duì)規(guī)范性的操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，以增強(qiáng)操作技術(shù)使用的合理性，能夠更好的確保PCCP管的綜合使用質(zhì)。總的來說，本文對(duì)于相關(guān)的輸水管線PCCP管當(dāng)中的有關(guān)技術(shù)展開了簡(jiǎn)要的敘述和分析，以期可以引起各方人員的重點(diǎn)關(guān)注。

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