大口径PCCP管道施工技术控制与优化

王伟

（辽宁省观音阁水库管理局辽宁本溪117100）

大口径PCCP管道施工技术控制与优化

王伟

（辽宁省观音阁水库管理局辽宁本溪117100）

本文结合辽宁省西北供水工程中PCCP管道工程施工经验，简单阐述了大口径PCCP管道的安装工艺、操作要点，并结合现场实际情况，对其施工工艺进行了优化，为同类工程提供有益借鉴。

PCCP管道；大口径；安装；施工；调水工程

1 引言

由于我国水资源分配的地域及时空不均匀性以及国家大力开发水资源的现状，大型调水工程如南水北调工程、甘肃引洮供水工程等需要长距离输水，而广泛应用PCCP管道，从而实现了良好的社会效益和经济效益。PCCP管道主要是由高强度混凝土、预应力钢丝和钢板构成，是一种充分发挥了各材料的优良性能的复合材料。本文以辽西北供水工程PCCP管道工程,对大口径PCCP管道的安装工艺、操作要点进行了分析，并结合现场实际情况，对其施工经验进行总结和分析。

2 工程概况及主要施工流程

辽西北供水工程三段管道建安一标，位于辽宁省开原市境内，合同主体工程为管道建安工程，主要包括PCCP管、钢管、管道阴极防腐、各类阀井等工程项目。本合同工程主管道为3根DN3600的PCCP管或钢管，桩号为C0+007～C019+659，线路全长为19.652km，其中PCCP管段线路长19.404km，钢管段线路长0.248km。本标段PCCP管道内径为3600mm，外径约为4344mm～4378mm，形式为三管同槽，管间距5700mm。施工流程大致为:①清理场地，施工放线并复查校核;②开挖及爆破，完成施工导流及排水;③现场检查PCCP管道，进行管道吊装;④清理PCCP管道，进行管道对口及接口打压，内部填缝，外部灌浆;⑤进行水压测。具体安装程序如图1所示。

3 施工关键技术优化控制

3.1 沟槽开挖控制与优化

（1）开挖应自上而下分层进行，开挖前要先剥离全部的表土，以备回填时用作表土料，表土剥离厚度为不小于50cm。

图1PCCP管道安装流程图

（2）用挖掘机开挖沟槽，沟槽槽底预留10cm～2Ocm厚度的保护层。为减少开挖对此保护层厚度的原状土体的干扰，应采用人工开挖，层层缓慢开挖。保持槽底整平，如果土质松散，应夯实至原状土的天然状态。

（3）沟槽槽底高程的允许偏差应控制在±20mm范围内；管沟中线偏移误差应控制在±20mm范围内。沟槽基础面应夯实成平整牢固的平面，无松土现象，平整度误差控制在±15mm范围内。

（4）沟槽开挖前，为保证精度，必须提前对发包人提供的地上地下管线等设施进行复探，准确无误后方可施工。

3.2 管道进场验收控制与优化

对到施工现场的PCCP管道及其配件必须仔细检查，确保PCCP管道无缺失破损部分。检查应由专职人员进行，且必须做好检查记录。

检查和标准如下几点：

（1）对管道的长度、管径、工作压力、允许覆土深度及合格证明检查，确保与出厂合格证书一致。

（2）管道外观检查：管道表面无破损等现象，尺寸标准无倾斜，接口合格。

（3）管道内部和表面质量检查结果与设计要求不一致时，应及时对管道进行更换，不得接收和使用。

橡胶圈进场验收：

进场的橡胶圈生产合格证明和出厂检查证明应完整。橡胶圈质量符合设计要求，表面细致无气孔断裂重皮扭曲和老化等劣质现象。

3.3 管道吊装

吊装设备采用400t履带吊和100t、跨度18m龙门吊。管道吊装及安装示意图如图2所示。

图2 管道吊装及安装示意图

管道吊装注意事项如下：

（1）管道吊装应采用双点兜身吊，不允许穿心起吊。吊具采用尼龙吊带或保护好的钢丝绳起吊，管件应避免碰撞他物，防止破坏保护层。

（2）管道装卸过程中应始终保持稳当，轻装轻放；安全第一，管中及管下不得有工作人员停留。

（3）起吊机械要有足够的功率，必须在正常工作荷载范围内和稳定的工作状况下进行起吊装卸。

（4）如果吊装过程中造成管道损伤，应经过监理重新检验，符合要求的可按修补方案进行修补，再次验收合格后才能继续使用。

3.4 管道安装

管道安装过程中控制与优化要点如下：

（1）在管道吊装第一次定位前，将管件缓慢平稳地移动到安装位置处，准备对接。在距已装管的承口或插口20cm左右时，两管之间用衬块相隔，防止承插口之间碰损。根据管道承插口的椭圆度大小来微调管道的位置，保证管道承口和插口最佳的对接。

（2）安装前对管道内部和接口处进行清理，保持清洁；用润滑油均匀涂抹到接口处，保证对接的完整性。

（3）管道安装时应将承口端面向水流方向。对接时，使插口端与承口端保持平行，并保证四周间隙基本相等。

然后使用龙门吊小车调整管道中心线，使之与调好的全站仪视线一致，使用水准仪观测管道高程，通过龙门吊起降，将管道调整到设计高程。在调节管道过程中，应保持管道承口和插口之间的间隙均匀；待管道调整到要求的位置后，方可对接管道。

（4）管道轴线方向的偏差不大于30mm，高程的偏差控制在±30mm范围以内，管道承插口间隙应大于5mm，且不大于25mm。单个接头处的偏转不得大于0.3°，总偏转不大于3°。

3.5 钻孔及注浆

管道对接完成后，进行接口打压试验，接头打压必须采用合格的压力表等试验仪器。打压试验步骤如下：

（1）第1次接头打压试验

从接头底部的进水口压水，右上部排气孔排气，水可一股股的均匀流出。排气结束后，用钢制密封接头将孔眼密封；若逐步加压至管道设计压力之后再增压0.3MPa时，压力能够保持2min稳定即为合格。

（2）第2次接头打压试验

每安装3节PCCP管道后，应对先前安装的第1节管道的连接缝进行第2次接头打压，检验方法同第1次。

（3）第3次接头打压试验

当管顶回填完成后可进行第3次接头打压检验，检验方法同第1次。

3.6 接头灌浆控制与优化

为了使外露的承插钢构件不受腐蚀，需要进行防腐处理，处理方法采用混凝土最为合适，方法如下：

（1）外部接头灌浆

首先用水冲洗接口缝隙，保证缝隙表面干净湿润。在接头的外侧裹一层净宽不小于200mm的铁皮包带，作为灌浆接头的外膜。如图3所示：

图3 铁皮包带示意图

混凝土强度不小于20MPa，而且有较好的流动性，并掺和膨胀剂使之成为非收缩混凝土，然后将其缓慢灌人缝隙内，灌浆时，采用细钢筋振捣，外侧采用木槌轻轻敲打，确保接头灌浆密实性。接头处灌浆高度不小于30mm。此外PCCP管道

在运行的过程中，砂浆保护层开裂容易使钢丝被腐蚀，从而造成预应力损失。因此钢丝的腐蚀和预应力的损失对PCCP管道寿命、承载能力以及安全性能的影响需要进一步的研究。

（2）管道内部连接缝封堵

对管道内部连接缝进行封堵前应检查其是否合格，检查合格后方可施工。封堵前应清理管道内接缝，确保接缝内没有灰尘和杂物。润湿后，采用强度不小于20MPa的混凝土对接缝进行封堵，并且捣实抹平，保证接缝平整。

3.7 PCCP管道沟槽回填控制

管道安装和验收合格后，应及时进行回填。回填前清除槽内杂物，排出积水，有积水时不得回填。在回填之前，应保证沟槽边壁土体平整牢固。回填料要满足设计要求，监理检查合格后才可使用。垫层及腋角区选用中粗砂，Ⅰ区、Ⅱ区及一般回填区采用合格的开挖料，复耕区回填材料为原表层土。垫层材料中不得有粒径大于20mm的砖、石等硬块，槽底至管顶以上500mm范围内不得有粒径大于50mm的砖、石等硬块。回填料采用长臂钩机均匀散布到管道两侧，每层回填铺厚度不大于300mm。

4 结束语

近年来由于水资源调配的需要，各类型的引水工程都得到了长足的发张，特别是PCCP管道的成功应用，解决了长距离大流量的输水难题，取得了较好的社会和经济效益。本文在对辽西北供水工程三段管道建安一标进行PCCP管道施工综合分析的基础上，分析论述了大口径PCCP施工特点并提出了优化措施，并在此项工程中实施并获得了成功，在保证工程质量的前提写很好的缩短了施工时间，节约了生产成本，并取得了良好的经济效益。陕西水利

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（责任编辑：唐红云）

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