辽宁某输水工程PCCP管道的安装工艺探讨

2022-07-01安皓源

黑龙江水利科技 2022年5期

安皓源

(辽宁省朝阳市北票市水务局，辽宁北票 122100)

1 工程概况

辽宁某应急输水管线贯通工程是当地某水库水源到本地净水厂的应急输水管线贯通工程。管线基层以粉质黏土和淤泥质粉质黏土为主，局部为细流砂。根据现场踏勘，当地地质条件满足PCCP管道安装要求，PCCP管线上游布置管线总长4544m，下游段布置管线总长2483m，两段总计7027m[1-5]。

2 PCCP管道安装工艺流程

PCCP管道安装前，根据当地地形地貌和水文条件，进行现场勘测和基准点的测量，进一步控制网点的布置。PCCP管道安装工艺采用预应力钢筒混凝土管，管径DN1400，管道可承压0.80MPa。选用工字钢或H型钢支护沟槽壁，安装焊接采用手工电弧焊，焊接完成后进行混凝土浇筑和防腐处理。PCCP管道安装过程中主要施工内容包括沟槽壁支护、基坑开挖、施工排水、钢筋工程、焊接工程、混凝土施工以及防腐处理，如图1所示[6-7]。

图1 PCCP管道安装工艺流程

3 PCCP管道安装

3.1 沟槽壁支护技术

从工程施工难易和整体施工进度方面考虑，沟槽壁支护采用工字钢或H型钢进行加固支护，因为当地地质条件较差且开挖深度较大，在基坑开挖时需要充分考虑到基坑壁塌落的风险[8]。施工前，需熟悉所施工作业面的地下管线及构筑物情况，打桩前要对板桩逐个进行检查。板桩采用I30每根长度在9-12m，板桩的入土深度控制在2m以内，如图2所示。在施工过程中，要尽量布置好护壁桩，禁止随意拆除和切割。拔桩则采用30吨汽车起重机，反复进行扰动后再拔除。

图2 沟槽壁支护示意图

3.2 基坑开挖

基坑开挖主要坚持纵向分段开挖，竖向分层开挖，先支护后开挖的施工原则[9]。施工时两台挖掘机同步工作，保证施工工作面分层对称。在基坑开挖施工过程中要秉持分段、分层、对称、平衡和限时施工原则。当基坑开挖深度>6m时，采用一次护壁支护。对沟槽进行挖土时，需挖掘机与人工结合作业。沟槽上口两侧5m以内不可堆放土方，土方均装车外运，以减轻对沟槽一侧的外压力。但由于基坑较深，在开挖时5m以下的土方需要进行二次进行装车，土方开挖后对基底需铺设20cm垫层进行处理。

3.3 钢筋工程

钢筋工程主要由钢筋的制作和钢筋绑扎两部分组成。钢筋制作时，需考虑温度的影响，钢筋伸长率会随温度的降低而减少[10]。如果采用与常温状态下相同的控制应力，钢筋强度将无法满足设计要求。所以在冬季等恶劣低温条件下，需要采用更高的拉应力进行作业。钢筋绑扎过程中应注意轻拿轻放，防止撞击和刻痕，当安装遇到困难时，禁止破坏钢筋形态。

3.4 焊接工程

3.4.1 钢管焊接

钢管采用在地上预制的方式，采用结422和结427两种焊条进行焊接，焊接前，应对钢管表面进行清洁处理。当进行多道多层焊接作业时，需将焊接过程中落在管道上的杂物仔细清理后再进行焊接，层与层之间的接头处需错开25mm。当进行双面焊接作业时，在完成单侧焊接后，采用碳弧汽刨或砂轮进行背面清根。为使焊接线能量得以更好地控制，手弧焊不同型号焊条需对应不同的焊接长度，见表1。

表1 手弧焊焊接参数

3.4.2 焊缝检验

钢管焊接24h后需对PCCP钢管焊缝外壁进行的无损检测，检查PCCP钢管表面焊缝是否满足要求。若存在焊缝，则需要进行补焊处理。首先将焊缝缺陷利用砂轮机清除，使其表面干净整洁，便于对凹槽进行焊接处理，且两端需有一定的坡度。补修完成后，应采用相应仪器对补修部位进行复查，应注意不能对同一部位进行两次及以上的补修。焊缝质量等级评定见表2。

表2 焊缝质量等级评定

3.5 混凝土工程

混凝土采用的现场拌合混凝土，搅拌混凝土用水采用五龙背地下温泉。搅拌投料前须进行设备预热，即通过热水对搅拌机进行反复循环预热，达到搅拌混凝土温度方可开始施工。混凝土浇筑过程中振捣和面层处理需要严格执行规范，雨雪天气时，应将接触面上的积雪清除干净后再浇筑。浇筑完成后应对混凝土进行覆盖保温，其表面应覆盖一层塑料布和两层草袋，以免浇筑完成的混凝土出现因内外温差过大而产生裂缝的情况。常见的混凝土型号以及配比如表3所示。

表3 混凝土型号及配合比

3.6 钢管后期防腐工程

PCCP钢管焊口防腐前必须去除表面氧化皮，使焊缝表面呈现金属色。涂刷油漆工应选择日照充足、湿度较低的环境下进行防腐施工，以免油漆表面因湿度过大而产生水珠的情况。期间为防止气候突然发生变化，防腐工作完成后需进行保养一段时间，钢管表面的涂层干燥即可。冬季施工时，受低温影响不宜干燥，需在油漆内掺入催干剂。同时应对油漆进行适当加热，确保其黏稠度在适宜范围内。严禁用火直接烘烤油漆，采用间接加热的方法对油漆进行加热，防止因高温着火。在完成防腐施工后，为确保油膜和涂层完全干燥，应对其进行至少两昼夜以上的养护。