浅谈大型预应力钢筒混凝土管道现场安装质量控制措施

王绍锋

中国电建集团山东电力管道工程有限公司，山东泰安 271222

随着科学技术的发展，许多新材料、新技术、新设备以及新工艺在工程施工中逐渐得到广泛应用，大型预应力钢筒混凝土管道就是一种新型的施工材料。预应力钢筒混凝土管道在国内发展较晚，在材料的制作以及安装施工上还存在许多不足之处，在这种情况下，建筑施工企业需要重视预应力钢筒混凝土管道的制作和施工质量控制，把握安装施工细节，尽可能减少和消除预应力钢筒混凝土管道在安装施工中出现的问题，确保工程质量。文章主要探讨大型预应力钢筒混凝土管道现场安装质量控制措施。

1 预应力钢筒混凝土管道制作质量控制要点

1.1 承、插口焊接

在钢板成型并检验合格后，需要对钢板周长、涨圆后尺寸变化等情况进行充分考虑，在此基础上进行下料、辊圆，焊接人员利用手工电弧焊将钢板焊接成圆，然后磨平焊缝，最后进行涨圆处理，确保其满足设计图纸的要求。值得注意的是，在处理制作完成的承插口钢圈工作面时，焊接人员需要打磨对接焊缝，确保其表面光滑，防止出现气孔、裂纹以及夹渣等质量问题。

1.2 钢筒制作

以螺旋制筒工艺为例，钢筒制作工艺为：首先，在芯模两端放置质量检验达标的承、插口，然后采取点焊的方式进行钢板和螺旋卷制承口端的焊接，在芯模旋转以及钢板卷筒共同作用形成的张力下，钢板能够被牢牢卷到芯模上，并且出现螺旋接缝。在卷制钢板的过程中，制筒机上的埋弧自动焊机会开始工作，实现钢筒接缝的自动焊接。当钢筒卷制以及焊接施工结束后，还要采取点焊的方式，将钢板末端和插口焊接起来，如果焊缝出现缺陷，焊接人员需要根据实际进行相应的补焊。当补焊结束后，还要做好静水压试验工作，在试验过程中如果出现渗水问题，还要进行再次补焊、试压，直至渗漏问题解决。钢筒制作的控制要点如下：严格控制钢筒表面的凹陷（鼓胀）和钢筒基准面之间的误差，将其控制在10mm范围内；控制好焊缝凸起高度，确保其不超过钢板厚度以上1.6mm；清理干净钢筒表面的杂物，以免影响钢筒和混凝土之间的粘结强度；当钢筒制作完成后，应当及时进行静水压实验，对钢筒体焊缝的渗漏情况进行仔细检验，当钢筒体焊缝不漏水时间超过5min时，即可确定钢筒制作合格[2]。

2 预应力钢筒混凝土管道现场安装质量控制措施

2.1 布管

在管道布设过程中，应当尽可能减少机械设备在沟槽上的来回移动，同时在管沟基槽内要尽量少搬动管道，以免管道出现损坏现象。因此，施工人员在沟槽开挖施工完成后，要严格按照设计要求处理沟底，当管道运送到施工现场时，直接使用满足起重负荷的履带式吊车将管道吊放在管沟内。此外，为了方便管道安装施工，管道的承插口方向的布置要与设计水流方向相反。

2.2 管道连接施工

第一，在管节下槽前，首先要对管材和承插口进行仔细检查，确保其规格满足设计标准，并且不存在损坏现象。清理干净承插口，处理好承插口周边毛刺，以免对橡胶密封圈造成损伤，同时将管内杂物清理干净。

第二，沿设计水流相反方向进行管道连接，承插口需要在对应位置挖出凹槽，然后进行承插安装施工。

第三，在安装对接管道之前，首先要对承插口进行清理，将润滑油、肥皂水等涂刷在承插口工作面表面，对其进行润滑；然后在之前挖出的凹槽中嵌入橡胶圈，确保橡胶圈均匀绷直在插口凹槽上，避免出现橡胶圈扭曲现象，确保管道对接的密封性；最后将润滑剂涂刷在橡胶圈表面。

第四，预应力钢筒混凝土管道连接安装。双梁龙门吊施工方式在预应力钢筒混凝土管道安装施工中较为常见，龙门架高度为4.5m，宽度为6.5m，起吊重量在30t左右，其上部配备着能够上下、左右移动的两个电动葫芦。沟槽底部需要进行枕木的铺设，枕木通常选用规格为20cm×20cm，长度为60cm的方木，然后在枕木上进行道轨的安装施工，道轨两侧铺设长度分别为50m。吊带位置需要进行沟槽的挖设，将吊带抽取出来。在管道安装时，需要从起点位置开始施工，先进行第一节预应力钢筒混凝土管道的安装，确保其安装质量满足设计标准和相关规定后，按设计要求对其进行回填，确保回填密实度；然后采取龙门吊进行第二节管道的安装施工，第二节预应力钢筒混凝土管道安装施工完成后，还要使用倒链和方木对一、二节管道进行连接固定，以免出现回弹现象；其次，进行第三节管道的安装，第三节管道的安装及固定方式与一、二节类似，以此类推；当预应力钢筒混凝土管道安装到第五节时，可以拆除用于固定一、二节管道的倒链和方木，对其进行循环利用。每一节管道在安装完成后都要进行打压处理，压力按照设计要求控制，当在规定的稳压时间内未出现压力降，即可确保管道连接安装合格[3]。

第五，在管道安装过程中，需要控制好装管移动速度，确保其速度均匀、缓慢、平稳，以免碰坏承插口环。当装管移动到10～20cm时，需要在两个管道之间用方木进行支撑。在进行管道对口时，确保插口端平行，控制好周边缝隙，以免出现管道就位不准确的情况。安排专门人员对承插口对接状况进行观察，如果在接口处观察到承插口缝隙均匀，即可确定承插管对接施工质量达标。采用千斤顶拉杆装置进行承插口对接，控制好承插口对接速度。同时，在插口进入承口时，还要对胶圈滑入状况进行细致观察，利用直尺对环向缝隙进行检查，确保环向缝隙均匀，根据实际情况及时做好调整工作，严格控制环向缝隙大小，不能超过设计规定间隙。当管道对接工作完成后，还要将2.5m水平靠尺在管道承口端进行放置，通过水平靠尺中点上线锤对管轴线、管底标高等参数进行准确控制，然后在使用相关仪器设备对管轴线、管底标高进行检查，确保其误差在30mm内。在确保相关参数满足设计标准后，还要对管道进行人工和机械回填，确保回填密实度。将管道利用起吊葫芦缓缓放置在地上，对轴线、标高等参数进行二次核对，确保其合格后将吊带抽出。

第六，每一节管道安装结束后，需要对密封橡胶圈进行自检，确保其在插口环凹槽内部，然后对管道缝隙进行检验，确保其满足设计标准，自检合格后固定管道，将吊装工具移除。在自检过程中，需要注意以下几点：在管道安装完毕后，确保接口处环向缝隙具有一致性；做好轴线和高程测量工作。相关参数的测量通常为安装时测量、安装后测量、回填后测量，测量次数为3次，测量仪器为全站仪和水准仪。在进行安装时测量时，其主要目的是确定管道安装位置；在进行安装后测量时，其测量时间为各单元安装施工结束后；在进行回填后测量时，需要安排专门人员进行现场测量，确保全部管道的管轴线、高程等参数满足设计要求和相关规定，严格控制其误差。后两个测量需要安排专业人员监督现场测量工作的开展状况，并且进行不定时抽查，确保测量数据的准确性。当测量工作结束后，还要填写测量记录表、测量成果报审单，将测量结果报审给监理单位。

2.3 管道接头处理

在处理管道接头外侧时，需要注意以下几点：管道安装完成后，需要对接头进行灌浆处理，以免外界环境腐蚀外漏的钢承插口。在灌浆施工过程中，需要将针刺膜带布包裹在管道接头外侧，并使用铁丝捆扎牢固。灌浆口在管道上部留出，然后将一根细铁丝放置在接口缝隙内，方便灌浆施工来回进行；按设计要求配置水泥砂浆，确保其为流态状，为了提高灌浆密实度，在灌浆过程中还要来回拉动铁丝。当灌浆完成后，应当使用干砂浆填满灌浆口，并进行抹平处理。

3 结语

随着科技水平的提高，建筑行业出现了新的变化，许多新型材料、工艺、设备以及施工技术被越来越多的应用到工程施工中，在很大程度上提高了建筑工程施工效率和施工质量。预应力钢筒混凝土管属于一种新型管材，也是复合型管材，其制作难度大，安装施工流程复杂、施工技术要求比较高，一旦稍有不慎，很容易导致管材报废，带来较大的经济损失。因此，建筑施工企业必须重视预应力钢筒混凝土管安装质量控制，确保管道安装施工质量，以此实现企业经济效益的提升。

[1] 窦铁生，程冰清，胡赫，等.预应力钢筒混凝土管结构变形规律的原型试验研究Ⅰ:内压[J].水利学报，2017（12）：1438.

[2] 卢文申.解析预应力钢筒混凝土管管材抗裂外压检验荷载及抗裂检验内压计算[J].价值工程，2017（36）：169.

[3] 肖欣.水利工程预应力钢筒混凝土管道（PCCP）安装施工质量控制[J].山西水利科技，2017（3）：8.