对南水北调配套工程PCCP管安装施工探讨

吴溪 孟鹏飞

摘要：本文对随着南水北调中线一期工程总干渠的建设高潮，PCCP管道安装施工技术进行了详细阐述，对施工过程中的重点工序和关键环节的成功经验进行了重点介绍，其施工技术具有较好的参考意义。

关键词：南水北调；配套工程；PCCP管；安装施工

引言

PCCP管道安装技术作为一项新兴的施工应用技术广泛应用于各种大中型水利工程中，我們在长期的施工实践中总结了一套高效、便捷的安装工艺。

1.顶管（涵）法施工

1.1 箱涵施工的重点注意事项和技术措施

1.1.1 箱涵由于其重量大、重心高，顶进方向控制比较困难，应当特别注意顶进过程中的偏心和栽头问题。为此，应采取以下技术措施：

1）尽可能增加每一个顶进节的长度；2）在箱涵前端的底部，应随顶进随制作混凝土滑床；3）必要时，在相邻的各个顶进节之间用焊接或后张预应力钢筋联结，使之成为整体。

1.1.2 为了顺利通过不良地质条件的地段，可采取下列措施：

1）箱涵前端可制作成上部突出的楔形；2）切土刃口镶型钢；3）在松散沙层中顶进时，在顶进端安设隔栅砂板。

1.1.3 箱涵顶进施工，应尽可能采用机械挖、运土设备以提高工作效率。

1.2 施工方法要点

顶管（涵）法穿越铁路、公路及其它必须下穿的障碍物时，其施工方法如下：

1.2.1应事先进行施工组织设计，包含以下内容：

1）设计现场平面布置图。确定顶进方法和箱涵单元长度、断面尺寸。2）工作坑位置选择及结构设计；3）顶力计算和后背设计。4）测量和纠偏方法。5）箱涵运输吊放方案。6）减阻方案。7）地下水排除措施。8）安全措施。

1.2.2 顶进法施工设备

顶管法施工一般需要数台大吨位千斤顶，以及底轨、钢背桩（钢轨或H型钢）、楔块等支撑材料和起重机，还须有减阻材料的配置、压送设备和开挖运输设备，如挖掘机、装载机、皮带运输机等。

1.2.3顶进施工前，全部顶管设备应经过试运转，确保工作正常。

1.2.4 箱涵顶进，应采取机械挖土为主、人工辅助的方法。采用机械挖土、皮带机出渣时，效率将大大提高。每顶进100cm应测量中心线一次，或使用激光指向系统连续监测。

1.2.5 顶进应不停顿地持续进行，以防止静摩擦力加大增加顶进难度。

1.3 管道在箱涵内的安装

管道在箱涵内的安装可以利用已有的顶管设备，将管道一节一节地顶进去。顶进时，应在管道底部固定好硬木垫块（应使其顺木纹摩擦），并使用润滑剂。

2.明挖沟槽的PCCP安装

2.1 测量控制

2.1.1 方向、坡度控制

管道安装的方向和坡度偏差，应满足以下要求：

1）每节管道安装时，在水平方向的偏差不应大于20mm。2）每节管道安装时，在竖直方向的偏差不应大于±20mm。3）设计接头偏转和安装偏差在内，单个接头处的总偏转不得大于0.3°。

2.1.2 管线转折

管线转折可采用异型管、配件或标准PCCP接头偏转等型式。采用接头偏转的方法可以调整管道安装方向，包括设计偏转和纠偏。对于较小角度转折，宜利用标准PCCP接头偏转来实现。但应考虑预留接头变形余度，最大偏转角不宜大于0.3°。

2.2 安装

2.2.1 PCCP就位与偏差控制

管道安装一般应将承口端面向安装方向。沟槽验收合格后方可吊管入沟槽。

管道入沟槽前，应逐根检查管材和承、插口有无损坏现象。如有损坏，应对损坏部位修补合格后方可使用。承插口应清理干净，如有飞边毛刺应予处理，以防划破橡胶密封圈，同时清除管内杂物。应根据施工控制网引测的控制点平面、高程参数通过可靠方法投测到沟槽底部。可使用龙门板、水准仪、专用尺等放坡、放线，还可以在管道内部测量管道平面位置和坡度。按施工测量控制点仔细校测管道的轴线和标高，并做好施工记录。

2.2.2 作业程序

1）安装密封橡胶圈：安装前，应仔细清洗管道的承插口环工作面，然后对承口工作面涂刷植物类润滑剂。严禁使用石油类润滑剂，否则会损害橡胶圈和污染饮用水。橡胶圈在套入插口环凹槽之前，应将橡胶圈涂满润滑剂，或在装有润滑剂的专用容器内浸过；套入插口环凹槽后，应使用一根钢棒插入橡胶圈下绕整个接头转一圈，将胶圈在插口的各部位上粗细调匀，使其均匀地箍在插口环凹槽内，且无扭曲、翻转现象。当必须在低于0℃气温下进行管道安装时，应当改变或调整橡胶材料配方，使其适合于在低温条件下作业；或采取能够防止橡胶圈变硬的措施（如在热水中浸泡使其升温）。2）就位：管道安装时，为防止承插口环碰撞，待装管应缓慢而平稳地移动。对口时，应使插口端与承口端保持平行，并使圆周间隙大致相等，以期准确就位。3）对接：当管道移动至距已装好管道的承口10-20cm时，宜用方木支垫在两管间。各项准备工作完成后，撤除支垫方木，采用内拉法或外拉法，使待装管徐徐平行移动，直至达到规定的安装间隙。对于直线段，安装间隙应控制在25±10mm。管道接头设计有转角时，接头的最小间隙不小于10mm。每节管道安装完毕后，应采用专用量具（钢制测隙规）检查密封橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内，检查接口间隙是否符合规定要求。如发现橡胶圈位移或接口间隙超差，应拆除重新安装。经检验合格后，才能将吊具移开。

每班安装工作开始前，应对此前已安装好的前一节管道进行复查，如发现位移，应重新复位，合格后再继续安装。4）接头打压检查：管道安装完成后，随即进行接头打压，以检验接头的密封性。接头打压应使用经过率定的专用加压泵，从接头下部的进水孔压水，上部排气孔排气；排气结束后拧紧螺栓，加压至规定的试验压力，保持5min压力不下降，即为合格。若接头采用水压检验不具备条件时，可在项目监理批准后改用气压检验，但气压检验压力、稳压时间需进行专门的研究确定。5）包带、灌浆：为保护外露的承插口钢构件不受腐蚀，需要在管接头外侧进行灌浆保护。接头的包带、灌浆应按下列方法进行：在接头的外侧裹一层宽度为25cm的包带，作为灌浆接头的外模（套）。应事先将外模（套）材料的两边折回后缝制成孔道，用铁条穿入后裹好、扎紧，只在最上面留出灌浆口。然后灌入1：2～1：2.5的水泥砂浆，水泥砂浆应有较好的流动性，以使其均匀、密实、无空隙。待砂浆灌满接头后，灌浆口上部用干硬砂浆填满抹光。接头灌浆宜一次完成，灌浆完成后到回填前，静置时间不少于15min。接头灌浆用包带应有足够的强度以防止破裂或发生较大的鼓胀变形；管道有防腐要求时，接头包带内侧可衬垫由设计确定的防腐膜料。6）阴极保护：管道安装时，应按照设计确定的阴极保护措施要求，做好用于阴极保护系统的锌缆敷设、PCCP接头连接以及系统的导线连接。

3.结束语

采用上文所述施工工艺，我们在确保PCCP管施工质量时，有效地加快了施工进度，为南水北调配套工程的进展提供了可靠的技术保障。同时，在不断地施工实践和技术人员的经验交流中，PCCP管的施工工艺也得到进一步的完善和优化。

参考文献：

[1]张弼，PCCP管道安装施工方案[J].农业科技与信息，2010（04）.

[2]郑惠芬，浅谈PCCP管道安装方法[J].中国城市经济，2011（04）.