红花尔基水利枢纽电厂供水工程中PCCP管道的安装

葛林珍，徐龙军，王传荣

(1.黑龙江省水利水电工程总公司，黑龙江 绥化 152000;2.东宁县水务局，黑龙江 东宁 157200)

1 工程概况

红花尔基水利枢纽电厂供水工程位于海拉河一级支流伊敏河中游，供水工程水源为红花尔基水利枢纽。供水工程目的地伊敏电厂位于坝址下游约40 km，鲁能电厂位于坝址下游约65 km。供水工程为线型布设，主要沿伊敏河河谷展线。起点为红花尔基水利枢纽工业供水洞，即供水工程头部，终点分别为两电厂厂外的接管点。PCCP管道为主要供水管线，全长10 km。

2 PCCP管道安装

图1 安装流程图

2.1 修整管道基础

一般情况下管道基础采用未经扰动的人工开挖的基础。个别与设计标高不符的部位应以中粗砂回填密实。岩基地段应按设计图纸或项目监理的指示继续挖至管底下0.3 m，用砂砾或中粗砂回填达管底标高。在整个沟槽宽度范围内，应分层夯实。压实度应≥95%。

2.2 基础验收

管道基础修整完毕，确保基础标高与设计标高相符并且压实度满足要求后，向现场项目监理员申请验收，验收合格后方可进行下一项工作。

2.3 管道铺设

管道铺设是项目中的重点部分，应按以下14个步骤进行:

1)铺设前应清除基础表面各种杂物，并复核沟底高程是否满足设计要求，保证管道基础平整度。

2)铺设前应进行管道编号的检查，保证应用的管道符合设计覆土深度、压力等级要求。

3)按照施工图纸要求及敷设管道和安装配件。

4)管子安装前，必须逐根清理管内的泥砂等杂物，损坏的管子应修补，并经项目监理同意后安装。严重损坏的管子不得使用。

5)PCCP管在安装前宜将管道和管件按施工设计的规定摆放，摆放的位置应便于起吊及运送。

6)管道应在沟槽地基、管基质量检验合格后安装，安装时宜自下游开始，承口朝向施工前进方向。

7)冬季施工时不得使用冻硬的橡胶圈。

8)管节下入沟槽时，不得与沟槽壁及槽下的管道相互碰撞。沟内运管时不得扰动天然地基。

9)当管沟内有积水时应采取措施，排除积水后，方可进行下管安装。当地下水位较高时，降水工作应持续进行，防止回填之前管道上浮。

10)管轴线偏差及管道内底高程偏差应满足:轴向偏差±30 mm，管底高程偏差±20 mm的要求。

11)在敷设每段管道之前.用直尺检查坡度并修正不规则的地方。

12)在管线每个接口位置，需开挖足够大的钟形孔工作坑，以便于管道连接和检查，如遇地下水应采用排水措施，工作坑大小应满足管道接口及正确安装管道。工作坑用砂回填，并且震实后用水密实法密实。

13)下管时要采取措施防止杂质进入管子或管件内，管内不能存有残渣、布条、器具或其它杂物。

14)在暂停施工时，管端要用管塞封堵。在可能有地下水渗入的情况下，防止沟槽内入水浮起。

2.4 管口清理

PCCP管吊装下沟后，应清理好管承口和插口表面的油脂、泥土以及表面的砂粒。

2.5 安装密封圈

安装前检查橡胶圈是否符合标准。将两道密封圈均匀、平展的套在插口上的凹槽内，不得扭曲和断裂，并在承插部位涂刷植物油润滑，减小管线承插阻力，同时用手沿整个胶圈按压一遍，应确保胶圈各个部分应无脱槽、挤出等现象，不翘、不扭，均匀地卡在槽内。且管节接口处的承口周围应不被胀裂。

2.6 牵引组装

管线下沟采用25 t吊车。管道组装采用内拉法，吊车进行辅助安装。管线组装分以下6个部分:

1)在准备工作完好的基础上，下管时严格控制基准管的安装，所谓基准管就是在一个管段中首先入槽的第一节管，要求将这节管的高程、中心线等技术参数都控制在十分准确的范围内。一般用管沟中心控制桩吊线找正，用水准仪控制标高。此管稳固好后，将校正好的管道下部和周围用管道垫层料进行填塞稳固，复测管道高程与中心线无误后，第一节管道安装完毕之后，开始全管段的安装。

2)铺管找正时可先测好尺寸立标志杆，按标准调整标高和坡度，标志杆要垂直在管线上方。每段有变坡度的管线至少要立3处标志杆。在基准管稳好之后，其它管可从基准管的一端或两端同时开始安装，其方法是将管子的一端中心与基准管中心对准，另一端与沟底中心桩对正，然后用水平仪核对高程。最后用调正卡具将管子插口与承口对正，调正至设计要求为止。

3)在插口外表面和胶圈上涂刷润滑剂。润滑剂采用植物油，将其均匀地涂刷在承口内表面、在插口外表面涂刷润滑剂时要将插口线以外的插口部位全部刷匀。

4)管体标高确定后，随之将管子插口对准承口，同时在已安装的管子内安装临时支撑，在待安装的管子尾端的横杠和管内临时支撑之间挂10 t倒链进行牵拉就位，同时在管内控制接口轴向缝隙在20 mm(误差允许范围15～25 mm)，倒链用力要均匀，防止胶圈受力不均匀并保证承口四周外沿至胶圈的距离一致。

5)对接完成后，精确调整管道标高、中心线。并采用第一节管道稳固方法对第二节管道进行稳固。复测无误后，即可进行以后的工序及管道安装。

6)PCCP管转角＜10°时利用管道接口进行借转，但节管接口的借转角度≤0.5°。转角≥10°时用相应弯制管件接头。弯头安装时在外部采用机械辅助推弯头，保证弯头直线推进，保证胶圈受力均匀。

2.7 密封圈间试压

试验压力为0.9 MPa，采用手压泵对两道密封圈之间进行充水试压，管线连接采用螺纹连接。选用精度1.5级，最大量程应1.5 MPa，表壳的公称直径150 mm的压力表，使用前应校正，试压时恒压5 min，应无明显压降、无渗漏，该接缝压力试验合格。如果发现有压力下降现象，对仪器、试验通路及接缝等仔细检查，找出压力下降的原因;如密封圈已被损坏，应抽出管件，更换密封圈，再重复管件铺设的所有过程;如确认管件承插口的密封圈卡环有问题，应抽出管件，按规定进行修补，重复做接缝耐压试验工作，直到试验完全合格，才能安装下一节管件，试压完毕应密封打压咀。

2.8 接口内侧处理

接口内侧处理包括2部分:

1)密封圈试压合格后用钢刷和毛刷仔细清理黏接面，做到无灰尘、无附着物，并用丙酮擦去油污，保持黏接面干燥清洁。

2)先在接头内侧填筑聚硫双组分密封膏密封，填筑厚度为2 cm。用挤注枪压入缝隙中，并用刮刀将密封膏压实抹光，保持均匀平整。

2.9 管外打口

管子安装后，在管子外包塑料编织袋，在管子上面浇注水泥砂浆，水泥砂浆应无收缩性或具有微小膨胀性，且无沁水和离析现象，具有似稠奶油的稠度，并用22#铁线弯成U形在管口的接缝，随浇注砂浆，随来回拉动铁线，直至浇注完毕将铁线抽出，且至少养护1 h，管道安装一定数量并完成上述工序后，经验收合格即可进行回填。

2.10 弯头安装

弯头安装时除用内部牵拉法，同时在外部采用机械辅助推弯头，保证弯头直线推进，保证胶圈受力均匀。

3 质量与安全保证措施

质量与安全保证措施共有8个方面:

1)每日作业前，应仔细检查沟壁的安全状况，有无塌方危险，必要时要设置挡土板或支撑进行沟壁支护，无险情后方可进行沟下作业。

2)管线吊装下沟时，管线下放及管材与沟壁之间不允许站人，对口前应认真检查自制龙门架的完好性，对口时要由专人进行指挥，不得用手指点管口以免伤害手指。

3)橡胶圈安装时，应两人配合，协调一致，不得用力过猛，以免胶圈滑落崩人，或导致人体失衡摔伤。管口组装时，两边倒链要协调用力一致，倒链如有扭结或有吃力现象，必须停止作业进行检查。

4)所有在沟下进行作业人员，必须按照规定佩戴安全帽。任何人不允许在沟壁休息聊天。

5)提升、外拉管道的钢丝绳应满足拉力要求，如有磨损严重、断丝超标或插扣不符合要求的现象应立即停用。

6)沟内必须有供作业人员上下的梯子，梯子顶部伸出作业坑边缘应超过1.05 m。

7)沟下人工清土时，前后操作人员间距≥2～3 m，由专人在沟上进行监护，注意土壁的稳定性，发现有裂缝及倾坍可能时，人员要立即离开并及时处理。

8)每日作业结束后，现场入口处要用警戒线或围栏进行封闭，并悬挂警示灯，避免夜间无关人员跌入管沟。

[1] 颜宏亮，于雪峰.水利工程施工[M].郑州:黄河水利出版社，2009.

[2] 中水东北勘测设计研究有限责任公司.SL303-2004水利水电工程施工组织设计规范[S].北京:中国水利水电出版社，2004.