淺談大型預應力鋼筒混凝土管道現場安裝質量控制措施

王紹鋒

中國電建集團山東電力管道工程有限公司，山東泰安 271222

隨著科學技術的發展，許多新材料、新技術、新設備以及新工藝在工程施工中逐漸得到廣泛應用，大型預應力鋼筒混凝土管道就是一種新型的施工材料。預應力鋼筒混凝土管道在國內發展較晚，在材料的制作以及安裝施工上還存在許多不足之處，在這種情況下，建筑施工企業需要重視預應力鋼筒混凝土管道的制作和施工質量控制，把握安裝施工細節，盡可能減少和消除預應力鋼筒混凝土管道在安裝施工中出現的問題，確保工程質量。文章主要探討大型預應力鋼筒混凝土管道現場安裝質量控制措施。

1 預應力鋼筒混凝土管道制作質量控制要點

1.1 承、插口焊接

在鋼板成型并檢驗合格后，需要對鋼板周長、漲圓后尺寸變化等情況進行充分考慮，在此基礎上進行下料、輥圓，焊接人員利用手工電弧焊將鋼板焊接成圓，然后磨平焊縫，最后進行漲圓處理，確保其滿足設計圖紙的要求。值得注意的是，在處理制作完成的承插口鋼圈工作面時，焊接人員需要打磨對接焊縫，確保其表面光滑，防止出現氣孔、裂紋以及夾渣等質量問題。

1.2 鋼筒制作

以螺旋制筒工藝為例，鋼筒制作工藝為：首先，在芯模兩端放置質量檢驗達標的承、插口，然后采取點焊的方式進行鋼板和螺旋卷制承口端的焊接，在芯模旋轉以及鋼板卷筒共同作用形成的張力下，鋼板能夠被牢牢卷到芯模上，并且出現螺旋接縫。在卷制鋼板的過程中，制筒機上的埋弧自動焊機會開始工作，實現鋼筒接縫的自動焊接。當鋼筒卷制以及焊接施工結束后，還要采取點焊的方式，將鋼板末端和插口焊接起來，如果焊縫出現缺陷，焊接人員需要根據實際進行相應的補焊。當補焊結束后，還要做好靜水壓試驗工作，在試驗過程中如果出現滲水問題，還要進行再次補焊、試壓，直至滲漏問題解決。鋼筒制作的控制要點如下：嚴格控制鋼筒表面的凹陷（鼓脹）和鋼筒基準面之間的誤差，將其控制在10mm范圍內；控制好焊縫凸起高度，確保其不超過鋼板厚度以上1.6mm；清理干凈鋼筒表面的雜物，以免影響鋼筒和混凝土之間的粘結強度；當鋼筒制作完成后，應當及時進行靜水壓實驗，對鋼筒體焊縫的滲漏情況進行仔細檢驗，當鋼筒體焊縫不漏水時間超過5min時，即可確定鋼筒制作合格[2]。

2 預應力鋼筒混凝土管道現場安裝質量控制措施

2.1 布管

在管道布設過程中，應當盡可能減少機械設備在溝槽上的來回移動，同時在管溝基槽內要盡量少搬動管道，以免管道出現損壞現象。因此，施工人員在溝槽開挖施工完成后，要嚴格按照設計要求處理溝底，當管道運送到施工現場時，直接使用滿足起重負荷的履帶式吊車將管道吊放在管溝內。此外，為了方便管道安裝施工，管道的承插口方向的布置要與設計水流方向相反。

2.2 管道連接施工

第一，在管節下槽前，首先要對管材和承插口進行仔細檢查，確保其規格滿足設計標準，并且不存在損壞現象。清理干凈承插口，處理好承插口周邊毛刺，以免對橡膠密封圈造成損傷，同時將管內雜物清理干凈。

第二，沿設計水流相反方向進行管道連接，承插口需要在對應位置挖出凹槽，然后進行承插安裝施工。

第三，在安裝對接管道之前，首先要對承插口進行清理，將潤滑油、肥皂水等涂刷在承插口工作面表面，對其進行潤滑；然后在之前挖出的凹槽中嵌入橡膠圈，確保橡膠圈均勻繃直在插口凹槽上，避免出現橡膠圈扭曲現象，確保管道對接的密封性；最后將潤滑劑涂刷在橡膠圈表面。

第四，預應力鋼筒混凝土管道連接安裝。雙梁龍門吊施工方式在預應力鋼筒混凝土管道安裝施工中較為常見，龍門架高度為4.5m，寬度為6.5m，起吊重量在30t左右，其上部配備著能夠上下、左右移動的兩個電動葫蘆。溝槽底部需要進行枕木的鋪設，枕木通常選用規格為20cm×20cm，長度為60cm的方木，然后在枕木上進行道軌的安裝施工，道軌兩側鋪設長度分別為50m。吊帶位置需要進行溝槽的挖設，將吊帶抽取出來。在管道安裝時，需要從起點位置開始施工，先進行第一節預應力鋼筒混凝土管道的安裝，確保其安裝質量滿足設計標準和相關規定后，按設計要求對其進行回填，確保回填密實度；然后采取龍門吊進行第二節管道的安裝施工，第二節預應力鋼筒混凝土管道安裝施工完成后，還要使用倒鏈和方木對一、二節管道進行連接固定，以免出現回彈現象；其次，進行第三節管道的安裝，第三節管道的安裝及固定方式與一、二節類似，以此類推；當預應力鋼筒混凝土管道安裝到第五節時，可以拆除用于固定一、二節管道的倒鏈和方木，對其進行循環利用。每一節管道在安裝完成后都要進行打壓處理，壓力按照設計要求控制，當在規定的穩壓時間內未出現壓力降，即可確保管道連接安裝合格[3]。

第五，在管道安裝過程中，需要控制好裝管移動速度，確保其速度均勻、緩慢、平穩，以免碰壞承插口環。當裝管移動到10～20cm時，需要在兩個管道之間用方木進行支撐。在進行管道對口時，確保插口端平行，控制好周邊縫隙，以免出現管道就位不準確的情況。安排專門人員對承插口對接狀況進行觀察，如果在接口處觀察到承插口縫隙均勻，即可確定承插管對接施工質量達標。采用千斤頂拉桿裝置進行承插口對接，控制好承插口對接速度。同時，在插口進入承口時，還要對膠圈滑入狀況進行細致觀察，利用直尺對環向縫隙進行檢查，確保環向縫隙均勻，根據實際情況及時做好調整工作，嚴格控制環向縫隙大小，不能超過設計規定間隙。當管道對接工作完成后，還要將2.5m水平靠尺在管道承口端進行放置，通過水平靠尺中點上線錘對管軸線、管底標高等參數進行準確控制，然后在使用相關儀器設備對管軸線、管底標高進行檢查，確保其誤差在30mm內。在確保相關參數滿足設計標準后，還要對管道進行人工和機械回填，確保回填密實度。將管道利用起吊葫蘆緩緩放置在地上，對軸線、標高等參數進行二次核對，確保其合格后將吊帶抽出。

第六，每一節管道安裝結束后，需要對密封橡膠圈進行自檢，確保其在插口環凹槽內部，然后對管道縫隙進行檢驗，確保其滿足設計標準，自檢合格后固定管道，將吊裝工具移除。在自檢過程中，需要注意以下幾點：在管道安裝完畢后，確保接口處環向縫隙具有一致性；做好軸線和高程測量工作。相關參數的測量通常為安裝時測量、安裝后測量、回填后測量，測量次數為3次，測量儀器為全站儀和水準儀。在進行安裝時測量時，其主要目的是確定管道安裝位置；在進行安裝后測量時，其測量時間為各單元安裝施工結束后；在進行回填后測量時，需要安排專門人員進行現場測量，確保全部管道的管軸線、高程等參數滿足設計要求和相關規定，嚴格控制其誤差。后兩個測量需要安排專業人員監督現場測量工作的開展狀況，并且進行不定時抽查，確保測量數據的準確性。當測量工作結束后，還要填寫測量記錄表、測量成果報審單，將測量結果報審給監理單位。

2.3 管道接頭處理

在處理管道接頭外側時，需要注意以下幾點：管道安裝完成后，需要對接頭進行灌漿處理，以免外界環境腐蝕外漏的鋼承插口。在灌漿施工過程中，需要將針刺膜帶布包裹在管道接頭外側，并使用鐵絲捆扎牢固。灌漿口在管道上部留出，然后將一根細鐵絲放置在接口縫隙內，方便灌漿施工來回進行；按設計要求配置水泥砂漿，確保其為流態狀，為了提高灌漿密實度，在灌漿過程中還要來回拉動鐵絲。當灌漿完成后，應當使用干砂漿填滿灌漿口，并進行抹平處理。

3 結語

隨著科技水平的提高，建筑行業出現了新的變化，許多新型材料、工藝、設備以及施工技術被越來越多的應用到工程施工中，在很大程度上提高了建筑工程施工效率和施工質量。預應力鋼筒混凝土管屬于一種新型管材，也是復合型管材，其制作難度大，安裝施工流程復雜、施工技術要求比較高，一旦稍有不慎，很容易導致管材報廢，帶來較大的經濟損失。因此，建筑施工企業必須重視預應力鋼筒混凝土管安裝質量控制，確保管道安裝施工質量，以此實現企業經濟效益的提升。

[1] 竇鐵生，程冰清，胡赫，等.預應力鋼筒混凝土管結構變形規律的原型試驗研究Ⅰ:內壓[J].水利學報，2017（12）：1438.

[2] 盧文申.解析預應力鋼筒混凝土管管材抗裂外壓檢驗荷載及抗裂檢驗內壓計算[J].價值工程，2017（36）：169.

[3] 肖欣.水利工程預應力鋼筒混凝土管道（PCCP）安裝施工質量控制[J].山西水利科技，2017（3）：8.