市政給排水工程中PCCP管施工探討

廣東三凌科技集團有限公司

摘要：預應力鋼筒混凝土管（PCCP）有很好的水密性、抗滲性、耐腐蝕性，強度和剛度好，能承受很高的內外荷載，最適合作大口徑壓力管，廣泛應用于長距離輸水干線、壓力倒虹吸、城市供水工程、工業有壓輸水管線、電廠循環水工程下水管道、壓力排污干管等。與以往管材相比，PCCP具有適用范圍廣，經濟壽命長、抗震性能好、安裝方便、運行費用低，基本不漏水等優點。本文對預應力鋼筒混凝土管（PCCP）施工工藝及施工方法進行探討，以供參考。

關鍵詞：預應力鋼筒混凝土管（PCCP）；市政工程；施工工藝

1.工程概況

本工程線路總長約21公里，采用兩條DN1600的壓力管，管線平行敷設，管中心間距3.35米，兩條并行，管線總長共計約42公里，總投資2億。管材主要為Φ1600PCCP管。

本工程地下水系縱橫交錯，地質基礎較差，沿線地形較為平坦，沿途多為魚塘和蕉地，地面高程約1.1m。工區淺層地下水主要為潛水，受大氣降水和生活用水補給，地下水水位一般在0.55～3.40m之間。工程管線內底標高為-2.392～0.3m（黃海高程），管線基礎主要坐落在為I區為軟弱淤泥層，局部見有粉砂薄層，II區為淤泥砂質層及砂層，工程力學性質較差，基礎需要做軟基處理。采用的PCCP管材，產品名稱：PCCPDE，管子等級：P0.6/H2.0，產品規格：DN1600×6000，行業準標：GB/T19685-2005/AWWAC301，質量：約11.5t，管道采用雙膠圈連接，埋深約為4m。

2.施工方法及經驗

2.1軟基基礎處理

按設計要求，由于管線位置地基承載力較差，且不同地段的地基承載力不同，需對管基礎作各種特別的處理。根據設計要求管基采用ф600攪拌樁基礎。

2.2基坑支護

由于管坑深度較深，基坑寬度大，且現場的地下水位較高，過池塘地段的管線位置的土質大部分是淤泥土，所以施工時管溝需用拉森鋼板加型鋼支撐進行支護，防止塌方。根據對實地勘察，結合以往的施工經驗，采用6～12米長拉森鋼板樁進行支護，型鋼作基坑支撐。提高基坑安全度并防止出現隆起及管涌。打設前先測量確定中心管線位置，沿管線中心兩側放出開挖寬度，定出拉森鋼板樁內側線，然后沿內側線打樁。打樁原則要求上下垂直，且拉森鋼板樁的管溝寬度只能大于預定寬度。在打好的兩排拉森鋼板樁間挖土lm左右后，設第一道圍檁、支撐。圍檁采用32cm鋼板樁，每6m設支撐一組，支撐采用20cm工字鋼，支撐設置完畢即向下挖土。

2.3基坑開挖和管道基礎

根據本工程的施工環境特點，管線沿途經過的地面有魚塘、道路等，溝槽開挖時根據不同的地理環境采用不同的施工方法，主要采用機械挖土方式。基坑開挖機械挖土嚴格控制標高，嚴禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，則應用相同的砂土或細砂回填，并夯實到天然密實度。開挖過程中應及時排水，基槽開挖至設計標高后，應及時組織驗收，驗收合格后立即進行下道工序施工。考慮到基槽暴露時間過長會引起基槽變形，應盡可能減少晾槽時間（不超過2～3h）。施工時應掌握天氣變化，嚴禁基槽泡水。設計中，考慮到PCCP管的質量較大，設計了200mm砂墊層作為管道基礎，砂基要求夯實，并保持最佳含水量。

2.4安裝

當管道進場后，先觀察管道內外保護層是否破損、露筋，并用專用工具檢查管道的橢圓度，當橢圓度不超出規范時就可卸管入槽。卸管時要盡量使管道保持原來放置狀態（即上、下面保持原來相對位置）。吊管時一定要兜身吊，絕對禁止穿管吊，盡量在管道標示的起吊點起吊，在兜管的兩根鋼絲繩上拴兩根麻繩以控制管道放置方向。在管道下溝時，一定要注意承口朝向來水方向，并且保持打壓孔在斜上方，且盡量在一條直線上。

在放置第一根管時，一定要注意嚴格地按照排管圖樁號安裝，并在管道始端架水準儀和經緯儀控制管道的軸線與標高。當第一根管道安裝入位后，用石屑將三角區填實，使管道盡量穩固，然后用龍門架對準第二根管，將管道用鋼絲繩及手拉葫蘆吊起，并調節其高度和軸線，然后清理承插口上的毛刺、雜物，光滑后將膠圈自然地套在插口凹槽上，并用大號螺絲刀或專用工具在膠圈和凹槽之間劃過一周，以使膠圈自然順暢的嵌入凹槽內，之后在承口、插口膠條上涂抹植物油，用拉管接口到連平穩拉緊手拉葫蘆，同時接口兩邊要有專人觀察，確保膠條在凹槽內。管內的人員要觀察承插口接縫處，至接縫間距到50mm左右時停止拉進，將厚度為開口度要求標準值（25mm）的硬木塊墊在承插口間隙縫中，然后再拉動手拉葫蘆，直到承插口擠緊木塊，停止拉手拉葫蘆，用石屑將管道支穩，然后緩慢松開吊、拉管手拉葫蘆，摘下鋼絲繩及手拉葫蘆準備下一節管的連接。擰下打壓孔螺栓將打壓裝置與接口打壓系統連通，用打壓泵向膠圈中間部分打壓，將壓力緩慢升至標準壓力值（0.2MP），穩壓5分鐘不掉壓為合格。合格后撤掉壓力，將打壓孔臨時封閉，打壓合格后在管道外壁接頭處用彩條布與鉛絲捆綁，支模澆筑接口保護層，澆注時在模內沿管環向放一根鉛絲，以備澆筑時拉動振搗，澆筑高度為與管道水平直徑高度，其余部分用砂漿抹平，砂漿配合比為1：1.5～2，澆筑時不得摻入鹽水等含腐蝕鋼管的防凍劑。澆筑完成后回填工作坑并夯實，與墊層相同。冬季施工時要與回填土同步，隨澆、隨抹、隨填以防凍裂砂漿。

2.5覆蓋回填

管道安裝完畢，徹底做好管道內的清腔工作，在管道內不留費渣等雜物，并經復檢合格后進行回填。管溝回填按下列方法進行：

⑴溝槽兩側應同時回填，兩側高差不得超過30mm。回填土中不得含有碎磚、石塊。采用輕壓夯實，回填密實度為胸腔填土≥95%，管頂以上85%。

⑵DN1600管一般情況下管頂覆土深度為1.1米，其它敷設在現狀道路以外的回填土應滿足管頂覆土±0.7m。

⑶管線在魚塘施工，要控制好魚塘底標高，使管面回填頂部與水塘底平順，并確保不浮管，恢復原狀，多余的泥土按當地村委、魚塘業主的意見進行填放。

2.6試壓

本工程全長約為21公里，采用雙線DN1600PCCP管，分為21個管道試壓段進行試壓，試壓的具體方法如下：

⑴新裝管道強度試驗水壓力為0.9MPa，工作壓力為0.6MPa，試驗應符合設計和施工規范要求，水壓升至試驗壓力后，保持恒壓10分鐘，下降不大于0.02MPa為試壓優良。

⑵管道水壓力試驗按《給排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-97規定等有關規章制度的規定進行。

⑶管道灌水應從下游緩慢灌入。灌入時，在試驗管段的上游管頂及管段中的凸起點應設排氣閥，將管道內的氣體排除。

⑷必須在管道充滿水后，管道浸泡時間不少于24小時，才可進行水壓試驗。

⑸試壓所需的設備儀器應保持其良好狀態。測壓表需經檢驗合格并在有效檢定期內，直徑至少為120mm，測壓值要至少達到量程75%。

⑹每段試壓的管段要用法蘭堵死頂住試驗壓力，試壓時不許關閉閥門。排泥閥和隔離閥打開，并用法蘭堵死。已裝好的排氣閥在試壓時可以使用。

⑺管內空氣通過排氣閥排掉，管線內保持10～20m水頭，持續若干小時直至不需加壓為止。然后慢慢的增到試驗壓力開始試壓。

⑻管道升壓時，管道的氣體應排除，升壓過程中，當發現彈簧壓力計表針擺動、不穩，且升壓較慢時，應重新排氣后再升壓；

⑼應分級升壓，每升一級應檢查后背、支墩、管身及接口，當無異常現象時，再繼續升壓；

⑽水壓試驗過程中，后背頂撐，管道兩端嚴禁站人；

⑾水壓試驗時，嚴禁對管身、接口進行敲打或修補缺陷，遇有缺陷時，應作出標記，卸壓后修補。

⑿管道全線和分段水壓試驗前，必須將試壓段管道兩側及管頂以上50cm的土方回填分層夯實。管線的支墩與錨固結構等均應完成后才能進行水壓試驗。接頭的局部范圍不回填，待水壓檢驗合格后再回填。各階段的試驗壓力和試驗方法均應按《給水排水管道工程施工及驗收規范》進行。

⒀水壓試驗完畢，應將壓力泄放至工作壓力以下。

3.結論

PCCP管具有很高的強度，可承受較高的工作壓力，有很好的水密性、抗滲性、耐磨性和耐腐蝕性，特別是采用鋼圓環式的承插口，強度和剛度好，并采用橡膠圈密封，有一定的柔性，抗滲、防漏性能都比較好。目前國內越來越多的地區正在考慮采用PCCP管，如深圳、珠海、上海浦東開發區、煙臺、廈門、河北、江蘇、浙江等地，正在籌劃落實生產使用等問題，因此，PCCP管必將在近幾年內得到大力推廣和應用。