PCCP 管道在膠東半島戰略水源地中的應用

張 雷，李寶臻，張麗萍

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

膠東半島戰略水源地提質增容工程一期工程三標段，工程位置位于濰坊市坊子區、安丘市境內。汶河中水收集管道工程及峽山湖濕地至汶河段輸水工程列為本標段主要單位工程，工程采用PCCP 管道，即預應力鋼筒混凝土管，汶河中水收集管道工程長12.19 km，采用單根DO1800mmPCCP DE 管道，峽山湖濕地至汶河段輸水工程長36.19 km，2 根DO1600mmPCCP DE管長20.71 km，2 根DO1400mmPCCP DE 管長15.48 km。

1 施工中存在的問題

1.1 管槽開挖控制

本工程管道平均埋深4～5 m，有些部位溝槽開挖時將超過5 m 以上，管道溝槽開挖較深，因此溝槽邊坡放坡，邊坡安全支護問題尤為重要，溝槽開挖作為本工程中的重要隱蔽單元工程，工程質量直接影響工程安全及進度。

1.2 管槽基礎及降排水處理

峽山湖濕地至汶河段輸水工程沿線地下水大部分埋深為1～5 m，施工區域地下水較豐富，管道工程基坑開挖較深，因此降排水問題較為突出，做好施工降排水工作是確保本工程順利實施的關鍵。

1.3 管道施工過程控制

管道安裝單元工程在本工程項目劃分中列為關鍵部位單元工程，在管道運輸、堆放、安裝、回填過程中需對安全質量嚴格進行控制。

1.4 管槽回填控制

本工程地質條件復雜，在管槽回填過程中，應嚴格按照設計要求進行回填，對回填土質量、厚度嚴格控制，逐層回填、碾壓，保證回填質量。

2 措施及方案

2.1 管槽開挖控制措施

1）管槽開挖前應根據設計圖紙和實地聯合測量勘測數據確定管槽寬度及高程，確定中心線位置后撒白灰標記，選用機械設備進場開挖，開挖過程中，嚴格控制設計高程，根據設計要求進行放坡，開挖時要保證連續施工，工序之間銜接流暢，同時要注意邊坡變化，出現問題及時處理。

2）開挖過程中，土方應堆放在管槽頂部1.5 m外就近堆放，堆土高度不應超過2 m，管槽開挖完成后應對管槽臨邊設置鐵馬護欄及安全警示標志，在重要路口，設置夜間照明燈及紅色警示燈等安全警示標志。

2.2 管槽基礎及降排水處理措施

1）峽山湖濕地至汶河段輸水工程樁號：0+200～0+435，16+790～16+890 段開挖過程中發現軟弱地基，該段開挖至槽底高程時經現場鋼釬探測槽底高程下1.2 m 仍是淤泥，地基承載力不滿足設計要求。經專家現場論證，施工最佳方案為拋石擠淤，此施工工藝簡單方便，采用挖掘機使用進占法進行施工，拋投片塊石擠開淤泥，從中部開始向兩側展開或單側拋置，使淤泥向外側擠出。現場拋石后如沉降不明顯，即可進行下一段施工；若沉降較大，應繼續拋石，直至沉降量減小，使用小石塊填充塊石之間縫隙進行找平后鋪設碎石屑墊層。施工時使用儀器嚴格控制高程，以此工藝來提高該段地基承載力，工程換填完成后，經實際檢測，地基承載力達到設計要求。

2）峽山湖濕地至汶河段輸水工程樁號：0+412～1+154、1+334～2+000 處開挖至50 cm 時出現地下水，如按原開挖方案施工，降排水困難，且容易塌方，經專家現場論證后確定使用拉森鋼板樁截滲支護工藝進行施工。根據設計圖紙結合開挖斷面放出放坡開挖范圍，并在起點、終點、平面折點及直線的控制點測設中心樁，各中心樁之間灑白石灰連成線。待完成上部土層開挖后，再進行溝槽兩側支護范圍線的放線，并用白灰標出范圍。使用液壓打樁機沿邊線打入鋼板樁，打樁完成后進行管槽開挖，開挖時應注意按照階梯型分層方式來進行開挖，開挖時隨時控制標高，開挖至基礎面時，在溝槽兩側開挖0.5 m×0.5 m 排水溝，設置集水坑，用水泵抽出，保持槽底干燥方便下道工序施工，此方案與原施工方案對比后，該方案止水截滲效果顯著，且有效防止管槽塌方。

碾壓、降排水完成后，回填中粗砂、碎石屑墊層，墊層鋪設完成后使用壓實設備進行碾壓，保證墊層壓實度達到設計要求。

2.3 管道的運輸、堆放、安裝程序

1）管道運輸至工地后，使用吊車進行卸車堆放，吊車起吊能力應留有一定富余，超負荷荷載的工況下嚴禁進行起吊裝卸管道，起吊方式采用兩點兜身吊，嚴禁采用穿心吊進行吊裝。管道卸車堆放時應堆放在平整、堅實處，不得出現管道兩端傾斜，管道承插口直接接觸地面現象。

2）管道安裝在溝槽及管道聯合驗收合格后進行安裝，吊裝管道時，應減少管道在地面上翻滾拖拉，以免使砂漿保護層受損。管道安裝時應嚴格控制高程，使用丁字形高程尺，尺上刻度有管底和坡度之間的距離的標志，即下反數的讀數，將高程尺垂直放在管底，高程標志和坡度線垂合時表明高程正確。

3）管道每安裝完成一節后，應進行接口打壓試驗，管道接口打壓試驗壓力為管道工作壓力的2 倍壓力，打壓時間持續2 min，無壓力降為合格。打壓結束后應對管道外側接口處進行接頭灌漿，管道內側涂抹雙組份聚硫密封膠，使用聚硫密封膠時，按說明書給定的配合比，將兩個組份混合均勻即可。施工人員在進行涂抹聚硫密封膠時，應佩戴氧氣面罩，安全繩，管道外側設置鼓風機，防止人員作業時發生缺氧中毒。

2.4 管道回填過程控制

1）峽山湖濕地至汶河段輸水工程樁號：27+364～30+669.7 回填以粗砂為主，0+000～27+364、30+669.7～36+161 回填以壤土為主，回填厚度及碾壓遍數根據現場碾壓實驗結果進行控制，根據土方試驗規程（SL/T237-1999）《土工試驗方法標準》（GB/T50123-2019）《給水排水管道工程施工及驗收規范》（GB50268-2008）膠東半島戰略水源地提質增容一期工程（峽山水庫戰略水源地水質提升保護輸配水工程）設計施工總承包施工圖設計文件為依據。《給水排水管道工程施工及驗收規范》（GB50268-2008)土料虛鋪厚度要求見表1：

2）根據回填料種類分別在樁號11+250 處取素土，素土委托擊實試驗最大干密度為1.82 g/cm3，27+400 處取粗砂，粗砂委托擊實試驗最大干密度為1.89 g/cm3，兩種回填土土料分別在樁號11+250，27+000 處布置試驗場地，場地規格90 m×5 m，試驗區劃分為9 個小實驗區，每個試驗區規格為10 m×5 m，在每個小實驗區鋪設回填料，使用壓路機整平，根據壓實機具采用3 T 振動壓路機，虛鋪厚度按《給水排水管道工程施工及驗收規范》（GB50268-2008）的要求取30 cm、35 cm、40 cm，壓實機具速度不得超過2 km/h，碾壓的重疊寬度不得少于200 mm，分別測定碾壓3 遍、4遍、5 遍壓實后土層厚度，每小實驗區取樣3 個點進行干密度檢測，詳細記錄鋪土厚度分別為30 cm、35 cm、40 cm 和壓路機振動碾壓3 遍、4遍、5 遍時的壓實參數。

表1 土料虛鋪厚度要求

3）回填時嚴格按照設計圖紙要求進行回填，管道掖角處采用碎石屑人工夯實回填，分段回填壓實時，相鄰段的接茬應呈臺階狀，回填時土料中禁止摻雜樹根等影響壓實度的雜物，回填涉及耕地段禁止回填生土、石渣，在碾壓合格后，施工單位應進行“三檢制”自檢，自檢合格后報檢測單位、監理單位進行抽檢。

3 結 語

通過采用以上技術措施進行施工過程控制，在PCCP 管道工程施工過程中積累了一定的施工經驗可為同類PCCP 管道施工提供了一些參考。