PCCP管道施工質(zhì)量控制要點(diǎn)探析

郭鳳舞，汪有紅 （安徽省引江濟(jì)淮集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

阜陽(yáng)城市供水工程通過(guò)新建茨淮新河插花站，提水至茨河鋪閘下，再經(jīng)加壓站加壓后通過(guò)管道輸水至阜陽(yáng)第四水廠，向阜陽(yáng)城區(qū)供水。供水管道雙線平行敷設(shè)，單線水平投影長(zhǎng)度4.83km，起訖樁號(hào)為0+047.5～4+878，其中穿沙潁河段采用沉管，穿G105國(guó)道段采用JPCCP頂管，其余采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(簡(jiǎn)稱PCCP),設(shè)計(jì)壓力 0.4MPa，工作壓力0.22MPa。PCCP管道是由鋼板、預(yù)應(yīng)力鋼絲、混凝土和水泥砂漿構(gòu)成的一種新型復(fù)合管材，具有高密封性、高強(qiáng)度和高抗?jié)B的特性，管道接口形式為鋼制承插口。

2 工程重難點(diǎn)分析

PCCP管道標(biāo)準(zhǔn)管6m/節(jié)，管徑均為DN1800，單根重14.5t（覆土深度H3）,地下水位較高，因此管道基坑降排水、管道吊裝、平移和對(duì)接是施工重點(diǎn)，準(zhǔn)確定位PCCP管道的高程和中線，基礎(chǔ)墊層處理以及確保接頭嚴(yán)密性是工程難點(diǎn)。

3 施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 PCCP管道施工工藝

PCCP管道采取工廠集中加工制作，經(jīng)檢驗(yàn)合格管件根據(jù)設(shè)計(jì)排管圖運(yùn)至施工安裝位置附近，現(xiàn)場(chǎng)采用130t履帶吊起PCCP管道安放在基槽內(nèi)經(jīng)驗(yàn)收合格的砂墊層上，安裝完成并經(jīng)檢測(cè)合格后，采用挖掘機(jī)送土回填，大型壓實(shí)設(shè)備及小型夯實(shí)機(jī)具碾壓夯實(shí)。PCCP管道安裝施工工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 PCCP管道安裝施工工藝流程圖

3.2 采取降排水措施，重視基底處理

基坑采用挖掘機(jī)自上而下分層錯(cuò)距開(kāi)挖，邊坡坡比1∶1，基坑深度超過(guò)5m時(shí)，在適當(dāng)高程設(shè)寬2m馬道。考慮土方填筑及平衡，分三類土方開(kāi)挖，即表土層開(kāi)挖，用于后期管線頂部復(fù)耕；土方層開(kāi)挖，用于后期溝槽回填；槽底預(yù)留200～300mm的保護(hù)層由人工開(kāi)挖，防止擾動(dòng)地基原狀土。

為確保建基面干燥、避免基槽浸泡產(chǎn)生不均勻沉降，在已開(kāi)挖成型基坑兩側(cè)開(kāi)挖50×50cm縱向排水溝，每100m設(shè)置一處集水井，以排出基坑明水。在部分地下水位豐富且明排效果不佳地段，在便道側(cè)基坑開(kāi)挖邊線1m以外施作降水井進(jìn)行降排水，降水井深15～30m，間距20～40m。施作降水井時(shí)采用不同粒徑材料作為反濾層，施工完成后及時(shí)對(duì)降水井進(jìn)行封堵。

人工將基槽預(yù)留保護(hù)層開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程整平后，進(jìn)行基底高程復(fù)測(cè)、地質(zhì)核查及地基承載力檢測(cè)。若地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，視地質(zhì)情況采用水泥土換填或水泥攪拌樁處理。

溝槽內(nèi)鋪設(shè)200mm厚中粗砂墊層，相對(duì)密度為0.7，采用挖掘機(jī)進(jìn)行中粗砂送料作業(yè)，人工進(jìn)行中粗砂攤鋪整平，并用手扶振動(dòng)碾夯實(shí)。在每個(gè)管道接頭處橫向預(yù)留500mm的溝槽，待接頭外部接縫灌漿結(jié)束后，再采用人工回填夯實(shí)。

3.3 加強(qiáng)管件安裝前檢查

經(jīng)出廠驗(yàn)收合格的PCCP管按設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格堆放在安裝地點(diǎn)便道一側(cè)，存放前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整并做好排水措施。管道下放置枕木或其他緩沖材料 (如砂袋、膠皮等)，枕木的高度最少15cm，以便吊索的安裝或拆除。管道堆放還應(yīng)以盡量減少二次搬運(yùn)為原則，沿管線單層碼放，禁止雙層或多層碼放。

管道入溝槽前，進(jìn)行管道外觀質(zhì)量檢查，對(duì)管體及膠圈質(zhì)量逐根檢查。吊裝采用130T履帶吊將PCCP管材直接吊入溝槽內(nèi)，吊裝采用高強(qiáng)纖維吊帶或外裹柔性材料的鋼絲繩兜身起吊。管道安裝前，應(yīng)進(jìn)行管道編號(hào)、型號(hào)的檢查，保證管道直徑、覆土深度、工作壓力等滿足圖紙的要求。

3.4 重點(diǎn)把控管道安裝對(duì)接質(zhì)量

管道安裝質(zhì)量成敗，管節(jié)安裝對(duì)接及密封效果是關(guān)鍵。在管道安裝前對(duì)承插口進(jìn)行清理，采用潤(rùn)滑油對(duì)承插口工作面及橡膠圈進(jìn)行潤(rùn)滑，便于安裝順暢。安裝橡膠圈時(shí)須均勻套入插口環(huán)凹槽，可采用短棒插入橡膠圈下繞全管口轉(zhuǎn)2～3圈來(lái)調(diào)整膠圈松緊，確保橡膠圈無(wú)扭曲、翻轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。

安裝采用履帶吊吊裝PCCP管緩緩向已安裝管節(jié)移動(dòng)，保持插口端與承口端平行，調(diào)整“被裝管”中心軸線。對(duì)接采用“內(nèi)拉法”施工，履帶吊移動(dòng)配合，在已安裝管道內(nèi)下部及被安裝管道外端口設(shè)置受力橫梁，用鋼絲繩將兩梁連接，通過(guò)手拉葫蘆將被安裝管道拉至安裝位置，與已安裝完成管道頂壓對(duì)接在一起，在對(duì)接過(guò)程必須保證接口清潔，嚴(yán)禁砂土及其他異物進(jìn)入。

為進(jìn)一步檢驗(yàn)管道安裝對(duì)接密封性，須對(duì)每個(gè)接口進(jìn)行打壓試驗(yàn)。打壓試驗(yàn)分階段進(jìn)行三次：第一次試驗(yàn)在管道對(duì)接完成后進(jìn)行，第二次試驗(yàn)在后續(xù)管道安裝兩根后進(jìn)行，第三次試驗(yàn)在管道土方回填后進(jìn)行。接頭打壓設(shè)備采用手提式打壓泵，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先排凈接口腔內(nèi)的空氣，從接口下部的進(jìn)水孔壓水，從上部排氣孔排氣，排氣結(jié)束后擰緊排氣孔螺栓密封，加壓至0.4MPa，保持穩(wěn)壓2min即為合格。打壓試驗(yàn)合格后，取下試壓嘴，擰緊試壓孔密封螺栓。

3.5 跟蹤盯控管道接縫灌漿處理

為保護(hù)外露的承插口鋼構(gòu)件不受腐蝕，在管道接頭外部接縫進(jìn)行灌漿保護(hù)，在內(nèi)接口進(jìn)行勾縫封堵。內(nèi)外接口處理細(xì)部圖見(jiàn)圖2。

圖2 內(nèi)、外接口處理細(xì)部圖

外接口灌漿前對(duì)縫隙進(jìn)行淋水清洗濕潤(rùn)，采用寬度不小于20cm的帆布作為灌漿接頭的外模，并采用張緊裝置拉緊，在管道接頭最頂部預(yù)留大于20cm的灌漿通道進(jìn)行灌注1：3水泥砂漿。水泥砂漿應(yīng)呈流態(tài)狀，確保接口灌漿密實(shí)、飽滿，待水泥砂漿灌滿接頭后，灌漿口上部用干硬砂漿填滿抹光，灌漿高度不小于30mm。待砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，在外縫處均勻涂刷環(huán)氧煤瀝青，干膜厚不小于1mm。

管道內(nèi)部接縫封堵在接頭打壓完成后進(jìn)行。封堵前應(yīng)對(duì)管道內(nèi)接縫進(jìn)行清掃、灑水濕潤(rùn)，接縫封堵采用1∶2干硬性水泥砂漿塞填，并搗實(shí)抹平，確保管道接頭填充密實(shí)。

3.6 高質(zhì)量進(jìn)行溝槽土方回填

管道外接縫灌漿完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行溝槽回填。回填前根據(jù)回填土料結(jié)合回填部位及施工機(jī)具進(jìn)行工藝試驗(yàn)，確定松鋪厚度、壓實(shí)遍數(shù)及最佳含水量。回填前清除溝槽內(nèi)雜物，排除積水。

從管底基礎(chǔ)部位開(kāi)始到管頂以上500mm范圍內(nèi)，采用小型壓實(shí)機(jī)具沿管道兩側(cè)對(duì)稱分層填筑壓實(shí)，壓實(shí)度≥95%；管頂500mm以上部位采用機(jī)械沿管道軸線方向進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度≥92%；耕植土回填時(shí)采用裝載機(jī)進(jìn)行回填整平，不得壓實(shí)。

土方回填遵循分區(qū)段施工原則控制，回填分段處應(yīng)留設(shè)臺(tái)階，寬度不小于50cm。嚴(yán)格控制土料質(zhì)量，嚴(yán)禁土料中夾雜垃圾、樹(shù)根等；回填時(shí)管線兩側(cè)應(yīng)對(duì)稱分層回填，松鋪厚度不得大于30cm，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)墊層與管道之間的三角區(qū)填筑夯實(shí)，注意避免使管道軸線位移或損傷。每層壓實(shí)后及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，檢測(cè)合格后方能進(jìn)行下一層填筑。

4 結(jié)語(yǔ)

PCCP管道以其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，隨著安裝技術(shù)的不斷成熟，在城鄉(xiāng)供水工程中得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)阜陽(yáng)城市供水工程對(duì)PCCP管道的應(yīng)用，總結(jié)了在PCCP管道施工技術(shù)措施和施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，為今后類似PCCP管道在城市供水工程施工質(zhì)量控制提供借鑒。