PCCP给水管道安装施工主要技术措施.doc

甬水协：管道施工和管理经验交流PCCP管在供水管道工程中的应用及施工主要技术措施慈溪市自来水总公司陈邦红一、前 言 慈溪市是资源性缺水的地区，随着慈溪社会经济的快速发展，市内水域无法解决用水需求，市政府实施慈溪市汤浦水库引水工程，从筹划、谈判到签订供用水合同；历时二年多时间。于 2004年2月26日省发改委正式批准初步设计，并列入省重点工程项目。该工程是慈溪市首个大口径、长距离跨地区输水管道项目。输水管线总长约65公里，途经上虞市、余姚市、慈溪市三市。其中安装DN1600预应力钢筒混凝土管（PCCP管）33.84km，工作压力0.4Mpa。PCCP管在我市首次采用，工程施工时，根据PCCP管的产品性能，结合给排水管道工程施工及验收规范，制定了一些切实可行的施工技术要点，指导现场安装，水压试验一次成功。我有幸参与该工程施工，总结经验，供同行参考，分析不当之处，敬请指正。 二、PCCP管材的结构特性1、预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP管，是带有钢筒的混凝土管芯缠绕预应力钢丝，再喷水泥砂浆形成保护层。是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的一种新型的复合输水管材。接口采用钢制承插口胶圈连接。DN1600PCCP管单节管长5米，管重9.88吨/支，承插口采用双胶圈连接。如下图：2、PCCP管的优缺点：管材的壁厚远大于钢管、球管，因此刚性强、能承受较大的管外荷载；采用内置的焊接钢筒，经过水压检验，抗渗性好；采用钢制承插口双胶圈柔性连接，比钢管焊接要方便快捷得多，并且每个接口有0.5的借转角，适应了不均匀沉降；内外水泥砂浆保护，管道的防腐性能较好，内壁表面光滑，摩阻系数0.012，水头损失小。但由于单节重量大，又柔性接口连接，抗拉性很差，受外力作用时接口容易拉开，故对管基础及回填土要求较高；安装不如钢管灵活，工作面宽度要求比钢管宽；管理风险比较大，一旦出现问题，修复比较困难。三、PCCP管施工技术及建议1、施工作业流程：场地平整测量放线管道运布管管沟土方开挖施工降排水PCCP管吊装就位PCCP管道安装接口水压试验填封接口缝土方回填管段水压试验竣工清理。按施工作业流程，结合本工程，对DN1600PCCP管道安装施工技术作具体分析： 2、工作面场地清理平整， DN1600管道施工工作面宽为25米。所有的清除物，必须按指定的地区进行弃置，特别是农田、河道排水必须畅通、不得污染环境。因管道敷设所处地段大部分位于农田，管道运输车辆不可能直接运到管线位置。根据地理环境，尽量借用就近道路，铺设施工便道及临时堆管场地，临时堆管场一般为500米设一个点为易。以上工作需配合政策处理工作。3、管道装卸、存放及现场检验：管子在装车运输时，在车上设置专用支座以稳定管子，并与车厢绑扎牢稳，防止震动、碰撞及滑移。要求厂方用十字支撑钢环内套在管口，保护承插口形变。管道装卸必须用大于25T起重机吊装，管子起吊采用兜身吊带或专用的起吊工具，严禁采用穿心吊，避免碰损管子。严禁溜放或用推土机、挖掘机等直接碰撞和推拉管子。PCCP管吊卸到堆场只能单层存放，不允许堆放。到达现场的每一支PCCP管必须附有出厂证明书。管子到场必须逐根进行外观检查：管子的产品编号是否与出厂证明书编号一至，检查PCCP管尺寸公差，如椭圆度、断面垂直度、直径公差和保护层公差，符合现行国家质量验收标准规定。4、管道运布管：每一管段在开挖前必须先把管子从堆场逐根运布在沟槽一侧到位，根据实际经验，一种用二台PC200挖掘机前后同时吊起管子运布到管位。这种方法速度较快且安全性也很高。另一种制作一个钢制拖船，把管子吊到拖船，用一台PC300挖掘机拖运布管。两种方法按地形情况选用。在安装前要检查管子的承插口有无碰损、外保护层有无脱落等，发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷在规范允许范围内，使用前必须修补并经鉴定合格后方可使用。PCCP管安装采用的橡胶密封圈材质必须符合JC625-1996的规定。橡胶圈形状为“”形，使用前必须逐个检查，表面不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。生产PCCP管厂家必须提供橡胶圈满足规范要求的质量合格报告及对应用水无害的证明书。5、管沟基槽土方开挖：采用PC300挖掘机开挖为主，人工辅助整坡和清底。DN1600PCCP管基槽宽3.0m，开挖面宽为5至6米，开挖边坡坡比根据现场土质情况留设。开挖过程中用经纬仪监控中线位置，用水准仪随时监测槽底高程，避免超挖或欠挖，并保证设计基槽底部的尺寸。管基底标高主要位于粉质粘土及粉土层，局部地段有淤泥质土，地下土含水率较高，因此作好降排水工作非常重要。对施工影响不大的部位，可直接采用明沟排水方式，对地下水严重地段，采用在管道两侧进行管井降水。沟槽开挖较深，每个接口工作基坑处采用钢板桩支护。遇淤泥质土，采用双排钢板桩支护。管道采用随挖随装方式。6、基础处理：地基土为粉土、粘土、粉质粘土的管基采用天然地基作为基础；淤泥质土的管基，管底铺设300mm厚砂石垫层；含水率较高的淤泥质粘土或局部土质条件较差段可在块石下铺一层竹排或在管基下打松木桩加固。7、PCCP管的吊装就位及安装：管道安装顺序从运布管方向的终点反向施工，防止机械车辆往返扰动，使安装好的管道因单侧挤压发生位移。（1）管道吊装就位用二台挖掘机直接吊装吊至沟槽内，用进位手扳葫芦配合挖掘机，对管子进行上下、左右微动，通过下部垫层、垫板使管子就位；（2）安装前先清扫管子内部，清除插口和承口圈上的全部灰尘、泥土及异物。胶圈套入插口凹槽之前先分别在插口圈外表面、承口圈的整个内表面和胶圈上涂抹润滑剂，胶圈滑入插口槽后，在胶圈及插口环之间插入一根光滑的杆（或用螺丝刀），将该杆绕接口圆二周（二个方向各一周），使胶圈紧紧地绕在插口上，形成一个非常好的密封面，然后再在胶圈上薄薄地涂上一层润滑油。（3）将刚吊下的管子的插口与已安装好的管子的承口对中，使插口正对承口。采用手扳葫芦外拉法将刚吊下的管子的插口缓慢而平稳地滑入前一根已安装的管子的承口内就位，管口连接时作业人员事先进入管内，往两管之间塞入挡块，控制两管之间的安装间隙在2030mm之间，同时也避免承插口环发生碰撞。管子对接后，检查胶圈位置，用一自制的柔性弯钩插入插口凸台与承口表面之间，并绕接缝转一圈，以确保在接口整个一圈都能触到胶圈，如果接口完好，就可拿掉档块，将管子拉拢到位。每安装一节管子后，按照平面坐标50mm，管内底高程20mm，水平管道直线度15mm/10m的要求，检查校测高程及相对转角，如发现问题及时调正。（4）管子对口完成后对每一处接口做水压试验。在插口的两道密封圈中间的螺孔注水加压。为防止管子在接口水压试验时产生位移，在相邻两管间用拉具拉紧。接口的试验压力值为0.4MPa，恒压5分钟，检查接口无渗漏即合格。并作好每支管子的安装记录。（5）在接口的外侧裹一层塑料编织带（1520cm宽）作模，并用细铁丝将两侧扎紧，上面留有灌浆口，在接口间隙内放一根铁丝，以备灌浆时来回牵动，以使砂浆密实。接口内凹槽用12的水泥砂浆进行勾缝并抹平管接口内表面。使之与管内壁平齐。8、沟槽回填土施工：管子安装就位后，需及时进行回填覆土，对安装管子进行定位，以防止安装下一根管子时对它造成扰动，同时回填土必须满足要求；管底回填土在安装管子前必须完成，保证管沟内无水、无石块，按每层约200mm用打夯机压实，保证密实度不小于90%，管底及两侧采