淺談預應力鋼筒混凝土管道施工技術

吳學剛

邢臺市水利工程處，河北 邢臺 054000

邢清干渠位于河北省中南部，受水區為邢臺市的11個縣市13個供水目標，地處東經113°52'～115°42'、北緯36°50'～37°23'之間。邢清干渠從總干渠贊善分水口分水，輸水至清河、南宮，沿線設沙河高新技術開發區、沙河水廠、金百家水廠、南和任縣、平鄉巨鹿、廣宗、威縣、臨西共9個分水口。途徑沙河、邢臺市開發區、南和、平鄉、廣宗、威縣、清河、南宮8個縣市，全長168.746km。邢清干渠采用有壓管道輸水，地下埋管的形式，管材選用PCCP和DIP管，管徑DN2200～DN1200，PCCP管道設計內壓0.6MPa～1.0MPa。

1 成品管的交接及儲存

在預應力鋼筒混凝土管（PCCP）運輸至安裝現場驗收合格后，采用40T汽車起重機進行卸車，并按安裝圖紙順序進行吊裝就位。

（1）PCCP管材的供貨按承包人提出的經監理人批準的供貨計劃進行供貨。

（2）在預應力鋼筒混凝土管（PCCP）經管材供應商、承包人和監理人檢查、驗收合格后進行交接。

（3）管材搬運采用經過監理人批準的尼龍帶、寬帆布吊索、加墊吊索或其他專用吊具，嚴禁采用裸露的鋼絲繩直接吊裝。

（4）吊裝時，嚴禁用鋼絲繩穿心吊。

（5）在運輸過程中不能保持其圓度時，使用“米”型管內支撐，支撐方式須經監理人批準。

（6）管材按安裝圖紙順序存放，禁止疊層混放。

（7）管材存放時兩處墊物支點距管端距離不超過管長的1/5。冬季末安裝需越冬的管道，其管底采取適當措施與地面進行隔離，防止管道凍結于地表面。

（8）對有涂層防腐的管道要有防曬、防碰、防老化的存儲措施，防止管道圖層受損、開裂及老化。

2 工程測量

2.1 控制點復測

為了保證管道路線符合設計的要求，確保施工中不發生任何差錯，在施工前把勘測單位提供的全部控制樁點（平面控制點，高程控制點）進行復測。

2.2 中心線的測量

管道中心線的測量：以設計圖紙上節點的坐標為依據，采用GPS測量放線儀沿線對節點進行放線，結果必須要求符合精度標準，測放后進行復核。

3 PCCP管施工

3.1 施工原則

測量放線→土石方開挖→管底基礎（基底清理→成型墊層Ⅰ區中粗細砂粒料回填）→PCCP管道安裝（進場檢驗→安裝→接頭打壓→接頭灌漿→管線水壓試驗）→鎮墩及閥井設備安裝（基坑開挖→防水防腐墊層→基礎面或混凝土施工縫處理→管件安裝→鋼筋→模板→混凝土澆筑→閥體安裝→基坑回填）→土方回填。

3.2 PCCP管吊裝就位

采用40T汽車起重機吊裝PCCP管安裝，用兩組導鏈和鋼絲繩將管子吊至溝槽內，用手扳葫蘆配合吊車，對管子進行上下、左右微動，通過下部墊層使管子就位。

3.3 管道接頭的清理、潤滑

1）用鋼絲刷、25mm油灰平鏟、毛刷、抹布清理承口工作面槽內雜物，檢查另一支管插口倒角情況，插口和膠圈要保持干凈；

2）將膠圈裝入承口凹槽（膠圈捏成梅花形容易安裝）；

3）給膠圈內表面和插口接觸面涂以潤滑油；

4）第一支管下溝槽按設計承口方向應朝水流方向，對正中心線定位；

5）用起重設備提升吊入溝底，與前一支管裝配應找水平，用鋼絲繩和導鏈拉入承口（注意裝配內外涂絕緣與環氧陶瓷管，繩索應套膠管，包括鉤頭、導鏈用橡膠保護，以免外壁碰傷）；

6）檢查裝配接頭膠圈位置，利用一把薄窄鋼尺，繞著插口90°四點檢查膠圈壓縮比。

3.4 接口打壓

本工程中所用PCCP管其承插口采用膠圈密封，管子對口完成后對每一處接口做試壓試驗，試驗壓力為管道設計壓力的2倍。將管端打壓孔螺栓擰下，將液壓泵接口與管道打壓孔對接，然后手動升壓達到規定壓力值，目視壓力表有無變化，檢查管道環向對接縫面處有無滲漏現象，持續時間5分鐘以上的壓力表變化在規定范圍內即為合格。接頭打壓必須采用率定合格的加壓泵。

（1）安裝時注意將單口水壓試驗用的進水口置于管道頂部。

（2）管道接口連接完畢后進行單口水壓試驗，試驗壓力為管道設計壓力的2倍。

（3）試壓采用手提式打壓泵，管道連接后將試壓嘴固定在管道插口的試壓孔上，連接試壓泵，將壓力升至試驗壓力，恒壓2min，無壓力將為合格。

（4）試壓合格后，取下試壓嘴，在試壓孔上擰上M8螺栓并擰緊。

（5）水壓試驗時先排凈水壓腔內的空氣。

（6）單口試壓不合格且確認是接口漏水時，馬上拔出管節，找出原因，重新安裝，直至符合要求為止。

（7）接口打壓試驗分三次進行，管道安裝后進行第一次接口試壓試驗，后續管道安裝兩根后對此接口進行第二次打壓試驗，管道回填后對此接口進行第三次打壓試驗。

3.5 PCCP管道接縫

對于普通直管段，管道接縫分為兩種，分別為剛性接口（Ⅰ型）和柔性接口（Ⅱ型），對于彎頭、閥井、鎮墩的上下游各2節管、借轉管等管段接口處及地基變化、易產生不均勻沉陷的部位等采用柔性接口（Ⅱ型），其余為Ⅰ型。

（1）Ⅰ型接縫：采用外部水泥砂漿灌漿，內部填塞砂漿，且外部接縫砂漿保護層進行防腐。

外部接縫作法：在外部接口縫隙表面淋水，以確保縫隙表面完全濕潤。在接頭的外側裹一層寬度為250mm的針刺膜帶布，作為灌漿接頭的外模（套）。事先將外模（套）材料的兩邊折回后縫制成孔道，用鐵條穿入后裹好、扎緊，只在最上面留出灌漿口。然后灌入水灰比為0.65的1:3的水泥砂漿。待砂漿灌滿接頭后，灌漿口上部用干硬砂漿填滿抹光。

內部接縫作法為：清掃管道內接縫，在內側接縫內塞填1：2水泥砂漿，搗實抹平。

（2）Ⅱ型接縫：按照圖紙要求，在局部地段的管道接頭的外接縫填充閉孔塑料板加水泥砂漿抹帶，內部接縫側填筑雙組分聚硫密封膏密封。

①外接縫

對外接縫嚴格進行清潔處理，然后充填閉孔塑料板，寬度同縫寬，高度比相應縫深小20mm。最后進行砂漿抹帶和環氧煤瀝青防腐，作法同Ⅰ型接縫。

②內側聚硫密封膠封堵

a.按照圖紙要求，在局部地段的管道接頭的內側填塞聚硫密封膠。管內側接口處的填充，在管道回填后適當時間（變形基本穩定）后進行。清掃管道內接縫，確保接縫內沒有異物和灰塵。

b.在內側接縫內填充聚硫密封膠，搗實抹平。

c.涂膠工藝

首先用毛刷在變形縫兩側均勻地刷涂一層底涂料，20～30分鐘后用刮刀或手向涂膠面上涂3～5mm密封膠，并反復擠壓，使密封膠與被粘結界面更好的浸潤。然后再用注膠槍向變形縫中注膠，注膠過程要保證膠料全部壓入并壓實，保證涂膠深度。

d.涂膠過程中要保證膠體連接。

3.6 水壓試驗

（1）PCCP管根據GB50268-2008第9章的要求，進行首段水壓試驗和分段水壓試驗。

（2）PCCP管試驗壓力為工作壓力加0.3Mpa。

（3）安裝完連續的1公里管道后，進行首段水壓試驗。首段水壓試驗合格后，隨安裝進度利用打壓管逐段進行水壓試驗，分段長度不宜超過10公里，根據管道附近水源及地形情況確定分段，并報監理人審批。

（4）管道水壓試驗采用注水法，水壓試驗合格的判定依據同時滿足允許壓力降值和允許滲水量值。

（5）管道水壓試驗前，做好水源的引接、排水的疏導等方案。嚴禁取用污染水源進行水壓試驗，試壓用水源需經監理人批準。

（6）管道水壓試驗時，設置安全防護措施，作業人員按相關安全作業規程進行操作。管道水壓試驗和沖洗消毒排出的水，及時排放至規定地點，不得影響周圍環境和造成積水，采取措施確保人員、交通通行和附近設施的安全。

（7）在永久性工程上不許為接口的目的而切割管道或影響永久性工程。

（8）承包人要負責解決管道水壓試驗的所有的限制條件，按所規定的標準及要求進行水壓試驗。

3.7 管道沖洗

管道通水試驗前要對管線進行沖洗，直至出水口濁度、色度與入水口處沖洗水濁度、色度相同為止。

4 過河穿越PCCP管施工方案

本工程管道穿河其安裝施工工藝為：施工準備→測量放樣→圍堰排水→土方開挖→基礎處理→PCCP管安裝→溝槽土方回填→拆除圍堰，具體施工方案根據現場情況制定對應施工方案。

5 質量檢查和驗收

5.1 PCCP管材安裝質量檢查和驗收

會同監理人對各管段及部件根據《給排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-2008中第5.10節的要求進行逐條檢查、驗收。驗收記錄提交給監理人。

5.2 完工驗收

管道工程全部完工后，向監理人提交工程驗收申請報告，并附以下完工資料：

（1）管道竣工圖；

（2）各項材料和外購連接件的出廠質量證明和使用說明書；

（3）PCCP管材安裝的質量檢查報告；

（4）水壓試驗成果；

（5）重大缺陷處理報告；

（6）監理人要求提供的其他完工資料。

6 結語

本文結合自己的施工經驗介紹了預應力鋼筒混凝土管（PCCP）的施工技術，并對具體的施工方法提出了自己的觀點，對其他南水北調配套工程的施工具有一定的借鑒作用。