南部水源工程输水管线PCCP管道的施工安装

申桂英（甘肃省水利水电工程局，甘肃　兰州　730046）

南部水源工程输水管线PCCP管道的施工安装

申桂英
（甘肃省水利水电工程局，甘肃兰州730046）

文章结合甘肃省水利水电工程局宁夏中南部水源工程四标段3#管线PCCP安装施工实例，对PCCP安装施工方法及工艺进行了总结。

PCCP管；安装方法；输水管线；阴极保护

宁夏中南部水源工程输水工程线路总长度73.075km，其中隧洞11座，总长35.75km，管道及连接段总长37.325km。3#输水管道输水距离约为3 090.98m，设计流量为3.75m3/s，采用重力输水方式，单管敷设，管径为DN2000，管材为预应力钢筒混凝土管（PCCP），管道压力等级为0.4Mpa～1Mpa，输水线路上设置排污检修井、排气补气阀井、过沟防护、管桥、生产路路涵、公路路涵等附属设施。

一、PCCP管材基本特点

（一）PCCP管材介绍

PCCP的中文全称为钢筒型预应力混凝土压力管（Prestressd Concrete CylinderPipe，简称PCCP）。该工程所采用的PCCP，管体长度6 135mm，有效长度为6 000mm，内径2 000mm，最大重量达18.3t。

PCCP是钢筒型预应力混凝土压力管，也称为包纳管。是一种由内钢筒、混凝土管芯、高强度预应力钢丝和砂浆保护层等组成的复合材料管。具有可承受较高的内压和外部荷载、对地基适应性好、耐腐蚀性能好、通水能力强、管路损失小、输水成本低、使用寿命长、社会综合效益好的优势，被越来越多地用于大、中口径压力输水管线工程。

（二）PCCP安装特点

1.PCCP采用双胶圈承插口式接头，可以及时方便地检测管道接头对接后密封性指标。

2.安装就位采用80t履带吊，该吊车虽然有转移不便、行驶速度慢等缺点，但是与汽车吊相比，因履带与地面接触面积大，故对地面的平均压力小，可在松软、泥泞的地面作业，且其牵引系数高，爬坡能力强。结合本工程施工特点，选用80t履带吊。

3.管口对接选用自己制作的专用内拉设备，其内拉装置左右对称设置于管道中心水平位置，可保证PCCP平稳、高效对接，且作业不受外部环境限制。

二、施工工艺原理

施工中采用80t履带吊直接吊装；施工人员4人采用专用内拉设备，进行PCCP对接，对接后，及时进行管缝压水试验，从接头下部的进水孔压水，上部排气孔排气；排气结束后（水成股均匀流出），采用钢制密封接头将孔眼密封，压力稳定5min后，再逐步加压至试验要求的压力，保压5 min不下降，即为合格。压力合格，则接头密封性合格。

管道水压试验压力应符合下表规定：

三、施工工艺流程及操作要点

（一）施工工艺流程

PCCP管道具体的施工工艺流程：施工准备→PCCP验收→管道安装（管沟开挖）→管件对接、校正→接头打压→外部接缝灌浆、防腐→阴极保护施工→二次打压→回填→内部接缝止水处理

（二）操作要点

1.施工准备

（1）图纸校核。管道安装前，对所要安装区段的施工图进行审核，计算确定并校核该区段内管道位置、高程，确保管道安装位置的正确性。

（2）测量放线。用全站仪放出管道的中心线及管道安装的起点桩号，用水准仪控制管床的高程，确保管道安装快速、准确。

2.PCCP验收

（1）检查管子有无裂缝。

（2）检查管子有无损伤、露筋、缺棱角和水泥砂浆保护层空鼓现象。

（3）检查管子承插口尺寸、椭圆度是否符合标准要求等。

3.管道承插口清洁、润滑

在管道安装前要保持承插口清洁，对于管道承插口上的异物或毛刺等均要求清除干净，并保持承插口光滑。对于起包的漆皮予以清除，必要时采用铲刀和砂布进行剔除和打磨，对接前，对承口工作面涂刷植物油。

4.橡胶密封圈检查、安装

PCCP安装采用的橡胶密封圈材质要求符合相关技术条款要求。橡胶圈为圆形实心胶圈，在安装前先进行外观质量检查，表面不应有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。橡胶圈在套人插口环凹槽之前，涂刷植物油，套人插口环凹槽后，用钢棒插入橡胶圈下绕转一周，使胶圈均匀地箍在插口环凹槽内，且无扭曲、翻转现象，在安装好的胶圈外表面再次涂刷一层植物油。

5.管件对接、校正

管道安装时将承口端面朝向水流方向。对接时，使插口端与承口端保持平行，并使四周间隙大致相等。管道对接前，采用以下方法将管道调整到合适位置。

（1）确定PCCP管中心线。用不小于50cm长水平尺放在管口的中心位置，将水平尺调整水平，气泡所在位置即为管道中心线。

（2）调整管道中心。管道安装前用全站仪放出管道的中心线，用线绳、白灰弹线，白灰所示直线即为管道中心线。

（3）管道对接采用内拉的方法进行，内拉工具为专用的内拉设备。在已安装完成管道缝隙的中部，架设一道受力内梁（工字钢），受力内梁初步就位后，在待安装管子的管口也假设一道受力梁，然后用两条倒链对称固定在管中心线左右水平位置，两人同时拉动倒链，使其缓缓对接。

（4）安装后管道各种控制指标，应满足以下要求：

1）管道轴线方向的偏差不大于15mm；

2）管道高程的偏差控制在土25mm范围以内；

3）两管间隙误差允许值±5mm

4）控制管缝在25mm左右。

6.接头打压

从接头下部的进水孔压水，上部排气孔排气；排气结束后（水成股均匀流出），采用钢制密封接头将孔眼密封；逐步加压至0.25MPa，压力稳定5min后，再逐步加压至试验要求的压力，保压5min不下降，即为合格。

7.外部管缝处理

（1）外部管缝按下列方法进行处理：

1）拌制水泥砂浆为1：3，将砂浆嵌填在缝隙内，并保持其均匀、密实、无空隙。

2）PCCP管外部接缝处理后在接口处缠宽400mm的“三布四油”进行防护，即三层玻纤布，四层环氧煤沥青漆作为防护。

（2）管道内部接缝封堵

PCCP管内部接缝处理采用在缝隙内安装宽度40mm厚度6～20mm的聚乙烯闭孔泡沫板，然后采用不小于30mm厚度的抗微生物聚硫密封胶封堵。聚硫密封胶的施工按有关规范执行。

8.阴极保护焊接

阴极保护是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流被保护物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。阴极保护采用铜线对管缝处的两个跨接钢片进行焊接。

9.二次打压

对已安装完成并做好处理的管道进行回填之前必须进行第二次打压试验。打压方法同第一次打压。

三.回填压实

将合格的回填料采用人工或装载机、反铲等均匀的散布在管道两侧再进行摊平，每层回填铺土厚度不大于300mm。碾压采用自行式振动碾和手扶式振动碾进行施工，必要时采用振动平板夯和人工进行夯实，管顶以上300mm及管周回填必须进行夯实，压实度不小于0.92，管顶以上为原状自然土回填。

结合宁夏中南部水源工程四标段管线施工的工艺，PCCP管道安装是整个管线工程项目中的重中之重，其施工方法就要更加严格，在总结PCCP管道施工过程中的经验基础上，按照管线施工图纸、PCCP管的安装手册等，对管线PCCP安装施工以借鉴作用。

（编辑：刘国华）

TV523

A

1673-9019（2016）04-0047-02

2015-11-09

申桂英（1988-），青海乐都人，助理工程师，主要从事水利水电施工工作。