超大直径混凝土给水管道槽底安装施工技术

1、超大直径混凝土给水管道槽底安装施工技术1前言：PCCP管是预应力钢筋混凝土管的英文缩写，是一种有预应力钢丝、钢筒、混凝土构成，结合了钢管和预应力混凝土管优点的非金属优质复合管材。它具有很强的承受外压能力，有良好的防腐蚀性、抗渗力和耐久性，使用寿命长，还有安装快捷、维护费用低的特点。在同等管径及内外压条件下，PCCP管的成本相比其他材质管材更低廉，大直径PCCP管的优越性更明显。因此大口径PCCP管在目前国内大型输水工程中越来越广泛应用。我公司2009年中标的广州西江引水工程所采用的埋设式PCCP管，每节长5米，管径达3.6米，敷设总长度为27公里（按管廊算）由于PCCP管的诸多优点，使得它在目

2、前我国的供水管网中得到广泛的应用。但它也有一定的缺陷，主要突出在两个方面：一是管本身的自重较大，吊装、搬运较为困难。二是管道接长是采用承插对接接长，需要有较大的外力推动、挤压，才能使前后两节管对接严密、不漏气。为了克服PCCP管道安装施工中的诸多不利因素，提高施工速度和工程质量，我公司通过组织技术力量进行技术攻关，对传统的安装工艺进行改进，研发出具有节约能耗、提高速度、简便快捷的基槽底龙门架安装工具，在实际的施工应用中取得了良好的经济效益和社会效益。1.1、超大、超重给水管：本工法是我公司承担的广州市西江引水工程管线一标供水管道安装而自主研发的施工工法，该供水工程管道管内径3.6米、每段管长5

3、米、管壁厚30cm，每段管道重约45吨。1.2、本工法是超大直径（内径3.6米）、超重（每节管重约45吨）的PCCP供水管道的基槽底运输、就位、基槽底精确承插接长的施工工法；1.3、利用自制设备是以龙门架为承重支架，油压千斤顶调节垂直位移、手拉葫芦调节水平位移，以确保每节管的对接精确和有效承插。2、工法特点：基槽底龙门吊安装PCCP管道具有能耗低、就位准确、噪音低、施工速度快、移动简单快捷、设备简单容易拆卸等特点。该设备自投入使用以来。施工速度大大的提高，能耗大大的降低，收到了很好的经济效益和社会效益，深受各界人士的好评。本工法特点突出表现在以下几个方面：2.1安装速度快：采用自制的龙门吊设备

4、安装PCCP管道，操作容易，方法简单，就位精确，施工时间大大缩短。2.2降低能耗：在施工槽底利用龙门吊接长PCCP管道，减少了大型吊装机械的工作台班，有效的降低能耗、提高工作效益。2.3提高施工质量：采用自制的龙门吊安装PCCP管道，能精确调整对接口的位置，利用手动葫芦将管道对接口紧密对接，力量控制精度较高，可避免因受力失衡而产生漏气现象。采用此设备安装的管道经气密性试验结果合格率为百分之百。 3、适应范围：适用于自重较大、直径较大、埋填式敷设的混凝土或钢混凝土管道的安装敷设。4、工艺原理：自制的龙门吊机械设备，是采用I300工字钢焊接而成，整台龙门吊由前龙门架和后龙门架组成，前后架同样也用I

5、300工字钢连接成一个整体，有如一台井架，架体的底脚装有移动滑轮，移动滑轮支承在工字钢导轨上，利用卷扬机牵动龙门架在导轨上滑行水平移动。在靠近架体的四角立柱处安装有油压千斤顶，可随意调节四个吊点的垂直位移。5、施工工艺流程及操作要点：5.1、施工工艺流程：基坑开挖大型汽车吊（200t）吊管到槽底移动龙门吊到待安装管上部套好钢丝绳对接口清理套上橡胶圈（双胶箍）移动龙门吊到安装位置调节油压千斤顶使插口和承口对正拉动两边的手动葫芦将管接入接口试压接口灌浆保护钢配件安装5.2、操作要点：、利用大型汽车吊（200t）吊管到槽底时应将管置于龙门吊两导轨中间，并应尽可能的靠近接入口，这样可以缩短龙门吊在基槽

6、内的行程，提高安装速度。、在启动手动葫芦前应使承口和插口尽可能贴近，这样既能确保插口和承口的精确对正，又能缩短手动葫芦的行程和确保橡胶圈不走动移位，有利于提高安装质量。、每节管安装完成后应立即对接口进行压力试验，合格后方可安装下一节管道。、吊装前应全面检查吊装设备的运行情况，如若发现吊装设备有异常情况的，应立即进行维修或保养后方能投入施工。、管道吊装前应检查周边的吊装环境（如：行进路线是否地基稳固适合吊车行走、吊装区域是否存在高压电线或地下电缆等地下构筑物）、吊装前应检查对讲设备是否能正常通话，以确保吊车司机和指挥之间的良好对话。6、材料与设备：6.1、材料：（1）PCCP管是预应力钢筋混凝土

7、管及其配件；（2）耐候胶；（3）电焊条；（4）M15水泥砂浆；（5）防锈漆；6.2、设备：（1）大型汽车吊（200t）；（2）自制龙门吊全套设备；（3）挖土机；（4）电焊机；（5）全站仪、水准仪；7、质量措施：7.1、每根管道出厂前应在管上标明：生产厂名、商标、产品标记、生产日期和“严禁碰撞”的字样。7.2、管道的插口和承口是薄弱部位，管道运输前应注意包扎好，以防承口和插口受碰损伤。7.3、管道下管前应对管道逐节进行编号，并应检查管节是否具备有出厂合格证和其他质量保证资料。7.4、管道吊装前应对每节管的各个吊点和钢丝绳进行受力分析和验算，确保每根钢丝绳和每个吊点的受力均符合要求。7.5、管道安

8、装前应确认基坑底板的混凝土强度已经达到设计要求。7.6、在基坑底板上预先用麻袋装粘土砂作为每节管道的支垫，大型汽车吊吊管时应将管段慢慢的放置在支垫上。7.7、在接口和承口接入时，手动葫芦用力应均匀且拉动速度宜慢不宜快，以保证插口能均匀进入承口，也保证中间的密封橡胶箍不移位变形。8、安全措施：8.1、管道安装前应确认基坑底板的混凝土强度已经达到设计要求，才可铺设导轨进行吊装。8.2、管道吊装前所有设备必须空负荷运行5分钟后无发现异常情况后再正式吊装管道。8.3、各种机械设备的运行必须由专人统一指挥，所有机械操作人员必须听从指挥，不可各行其是。8.4、管道安装时起吊管道应先慢慢吊离地面约10cm后

9、，检查各种设备无异常后再正式起吊。8.5、管道在槽底起吊后应即刻就位安装，严禁把管道长时间吊在空中不安装。如管道起吊后因各种原因无法即刻安装的，应把管道重新吊回原位，待各项工作准备就绪时再重新起吊。8.6、龙门吊工作时不得进行维修或保养，即使不准边运行边维修保养。龙门吊在基槽底运行时基槽底应清除其他机具及杂物。管道夜间安装时应有足够的照明。8.7、工作完毕，应将吊钩收起，并启动所有刹车装置，确保机械在外来作用下不会滑移。8.8、管道的吊装应严格遵守“十不吊”的原则。9、环保措施：采用埋地敷设的混凝土管道对保护环境来讲有着众多的优点，主要表现在以下几个方面。9.1、采用埋地敷设的方式不占用地表面

10、积，管道安装完成后对基槽进行回填覆土，管道不裸露，不占用地表面积，管道施工期间所占用的土地可随即复耕，对农田不会造成太大的影响。9.2、采用本工法安装PCCP管是预应力钢筋混凝土管道，其施工速度快，管节就位准确，设备噪音少、废气排放少、能耗低，对周边环境的干扰少等有益于环境的优点。9.3、管道安装完成试压合格后应尽快回填覆土，并将大型起吊设备的运行道路路基清理掉，然后回填耕植土，确保农田保护用地不受破坏。对沿途与之交叉的地下管网等设施应在土方回填后尽快使之复位。10、效益分析：10.1、传统的混凝土管道的安装方法是采用大吨位起重设备将管道吊到安装位置，然后人工牵引调整管体位置，使混凝土管的插口

11、对准前段管的承口后启动卷扬机将后节管插入前段管。该方法存在以下多个不足之处：（1）、起重设备使用的钢丝绳吊起重物时产生较大的摇摆，无法控制插口准确对准承口以及管体自身的平衡，管段对正时必须有多名工人配合调节管口对正和管体平衡，因而难以确保安装的精确度，施工速度也较慢。（2）、管段对接的拉力采用普通的卷扬机，难以确保插入管的整体平衡插入，容易产生因插入不平衡而致使密封胶箍受力不均衡而泄露。（3）、施工噪音大、既费时又费力，使用传统的方法施工，大型汽车吊设备必须长期跟随作业，浪费了大型汽车吊的工作台班和大量的能源消耗，工作效率也很低。（4）、200t大型汽车吊的台班租赁费用市场价为2.0万元/台班

12、，工程施工时间历时数月，工程施工期间将花费数额巨大的大型设备费用。10.2、采用我公司自制的龙门吊机械设备，可利用大型汽车吊将混凝土管吊到基底龙门架的两导轨中间，然后利用龙门架在导轨上的水平运行功能将管吊到安装位置，再利用龙门架上的油压千斤顶和手拉葫芦精确地调节后节管的插口准确对准前节管的承口，并利用前后架的油压千斤顶调节管体的平衡，对准后拉动手拉葫芦使插口慢慢进入承口。这样管体的对接既准确又平衡，既简单又快捷，大大提高工程的安装质量，经过技术鉴定用此方法安装的管道经过压力测试100%没有泄露。10.3、应用此工法施工时，龙门架在基槽底沿管道中心线的自由运行距离可达到100米，在管道运到现场时采用大型汽车吊（200t）将管道立即吊到基槽底龙门架运行的导轨中间，剩下的其他工作全部由龙门吊设备来完成，这样大型汽车吊就不用长期跟随在施工现