周 强
(山西省漳河水利工程建设管理局 山西长治 046021)
PCCP 管道工程施工质量控制
周 强
(山西省漳河水利工程建设管理局 山西长治 046021)
随着水利工程技术的快速发展,PCCP管道应用于越来越多的供水项目中,供水管道施工质量的好坏成为供水工程能否成功实施的关键因素。文中结合辛安泉供水改扩建工程总干线PCCP管线工程施工质量管理控制,从管道进场验收前、进场后安装施工两方面简要阐述管道施工的质量控制。
PCCP;施工;质量控制
辛安泉供水改扩建工程地处山西省长治市,主要为长治九个县(市、区)提供城乡生活、工业和农业灌溉用水。工程主要建筑物包括取水枢纽、输水隧洞、泵站、输水管线、调蓄水池等,输水PCCP管道长度约78 km,其中总干线管线全长约13.8 km,全部采用PCCP管材,管道施工质量好坏,直接影响未来工程的安全平稳运行。
本文结合PCCP管道施工流程,重点从管道运输及堆放、进场验收、沟槽开挖及基础处理、管道安装、接头试压、沟槽回填、现场合龙等方面论述,介绍PCCP施工的质量控制。
开挖管沟→基础处理→管道安装→回填管沟→现场合龙→PCCP内部清扫→管线静水压试验。
本工程采用PCCP管道有效直径2m、有效长6m、有效重量18 t,装卸运输时应遵从“轻装轻放”的准则,吊车的起吊重量留有必要的裕度,起吊采用柔软的吊带两点兜身吊,严禁用裸链条或其他坚硬的绳索穿心起吊。运输车辆上焊接弧形支座稳固管件,避免运输过程中碰撞滑移。运至现场后,若条件允许可直接堆放在便于安装的管沟一侧,否则应按不同工压、覆土深度分别堆放在坚实平整,雨水排泄顺畅的临时堆管场。为防止管道插口直接接触地面变形,管道底部应铺设两根枕木。除此之外,特别注意承插口环及预应力钢丝外水泥砂浆保护层的保护,对管配件增加一个带“米”字支撑刚环内套的保护构件,防止变形。
管道进入施工现场后,业主要会同施工监理、施工方、管道制造厂家及监造监理进行检查验收,做好记录。检查每根管的出厂资料是否齐全、标志是否清晰完整;检查预应力钢丝外砂浆保护层不得出现空鼓、脱落,防腐环氧煤沥青涂层应均匀完好;检查承、插口外观应光滑平整,不得有毛刺,涂刷的无毒环氧饮水舱漆不得有流挂,以免损伤密封胶圈;检查承插口椭圆度变形满足规范安装要求,以保证对管顺利,密封良好;查看管子内表面呈现的环向裂缝或螺旋状裂缝宽度不应大于0.5 mm(浮浆裂缝除外),距管子插口段300 mm范围内出现的的环向裂缝宽度不应大于1.5 mm,内表面沿管子纵轴线的平行线成15°夹角范围内不允许存在长度大于15 mm的纵向裂缝[1],预应力钢丝表面上的水泥砂浆保护层不允许存在任何可见裂痕[2]。由于胶圈是起密封作用的主要配件,本工程使用胶圈为管道制造厂家从第三方代为采购,故还应该对橡胶圈进行重点检查,检查生产许可证、出厂合格证、质量证明是否齐全,外观质量是否良好。此外,由于本工程施工处于夏至,特别注意胶圈验收合格后要及时使用,存放过程注意温度和湿度,避免储存不当影响胶圈质量。
沟槽开挖前,应将征地范围内表层80 cm耕植土剥离单独堆放于管沟一侧,以利于后期复耕退地。遇陡坡、深沟槽等特殊地段,施工方应向监理报送包含安全技术保证措施和质量保证措施的专项施工方案,并取得监理工程师批复。沟槽开挖严格按照批复的施工方案和设计要求进行,管沟中心线位置用经纬仪控制,高程用水准仪及时测控,防止超欠挖,机械开挖预留30 cm保护层人工一次开挖到位,避免扰动原状土。本工程管沟开挖按照120 m长度划分一个单元,每个单元开挖完成后,经验收合格方可进入下一步施工过程。
本工程原状地基大部分为湿陷性黄土,设计采用换添1 m厚的3∶7灰土进行处理,灰土换填必须严格控制配比,确保混合均匀,随拌随用,隔天的灰土严禁使用。严格按照现场碾压试验确定的压实遍数、铺填厚度、含水率分层铺填压实,每层压实后测定压实度不小于0.95时,才能进行下一层灰土的铺摊。换填完成,待监理检测合格后方可进行碎石垫层的铺设。
1)安装密封胶圈。管道安装前,当班质检员和技术员首先应对管道逐根进行外观质量检查,清理管子的承插口环,特别注意插口凹槽应光洁平整[3],无坚硬凸起。检查完后对承口内表面、插口外表面和橡胶圈涂刷食用油时应细致,保证每一处表面被食用油均匀覆盖。在将密封圈套入插口环凹槽后,为保持良好的密封状态,最好用一根端部蘸满食用油的光圆短钢筋插入密封胶圈下部,正反各缓慢转一圈,使得密封圈均匀地紧套在插口环凹槽内[4]。
2)管道对接安装。管道对接安装需严格按照生产厂家技术要求进行,由于本工程单根管子重量较大,吊具容易出现摆动,为了使安装对接过程中待装管道与已安装管道中心线处于同一条直线顺利对接,避免两管道插口端和承口端发生碰撞,破坏管道,安装作业人员应配合吊车司机缓慢移动待装管与已安装管道承插口端对接。管道初步对接后,采用内拉法进一步对接的过程中,要注意缓慢均匀用力并注意在受力横梁与管道外端接触面加垫柔软的垫片,保护管口。每节管道安装完成后,应采用钢制测隙规检查插口端凹槽内密封圈是否跑偏[5]。检查接口间隙是否符合设计要求,对于直段管道安装间隙应控制在25 mm±5mm;利用标准管借转的接头最小间隙不超过10mm[5]。如上述检查不满足设计要求,需拆除重新安装。
3)轴线控制。每一根管道铺设完成后,都应复测轴线偏差,决不能出现人为借转角。安装完成的每一根管道轴线偏差和管道内底高程的偏差均应在±20 mm范围内,监理应要求施工单位严格控制。每安装完成50 m的管道,应测量累计轴向偏差量,以指导下一段铺设。此外监理应对每一个拐点位置进行检查。交接班时,必须对交班班组铺设的上一节管道轴线及高程测量复核,若发现其轴线超过设计值±20 mm,应拆掉重新安装,待重新合格后再开始班内安装。
管道接头试压主要是通过打压试验检查接头的水密性,检验管道安装质量,必须严格按设计进行三次打压。第一次在管道安装完成后,第二次在安装完5节管道(含该节管道)后,第三次在管道回填完成后静水压力测试前。打压过程严格依照规范要求,三次打压试验监理全程跟踪记录,业主对第三次打压试验进行全程跟踪,确保管道接头不渗不漏。
管道安装完成1个单元验收合格后,要及时回填,回填前应将管沟内的建筑垃圾、废弃物等清理干净,若存在积水应排除。管沟回填严格按照设计分区,每一回填区回填土粒径、压实度或者相对密度必须满足设计要求。管道两侧至管顶的回填土必须对称分层夯实,每回填一层,监理工程师检查合格后方能铺填下一层,回填时特别注意管道腋角区与腰部以下回填质量的控制。
管道外缝按设计要求在管沟回填前至少15 min内灌入流动性较好的水泥砂浆,若灌浆完成后不能及时回填应对砂浆进行养护,防腐管段砂浆应涂刷环氧煤沥青,要特别注意管道底部接缝灌浆饱满。管道接头内缝在管沟回填完成变形基本稳定后用双组分聚硫密封胶填充,填充前接缝应平整清洁,填充应饱满密实,特别注意管道顶部的填充符合要求。聚硫密封胶应符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求,其性能指标应满足《聚硫建筑密封胶》(JC/T483-2006要求),施工、验收应满足《聚硫、聚氨酯密封胶给水排水工程应用技术规程》(CECS217:2006)的规定。
本工程工期较紧,施工时管道安装分五段施工,现场形成四个合龙口。为方便合龙作业,监理批复施工方案合龙段均选择在排气井和检修井附近。为形成直管合龙,分段铺设时,监理、施工方必须严格控制各段管线的纵横向偏差,若出现偏差,决不含糊,必须当即纠正。合龙管凑合短管所用材质应与承口段、插口段材质一致,且凑合短管段长度不应太短,焊接完成后按设计进行内、外防腐层制作。
根据实际情况,本工程选取1 km具有代表性的管线段进行静水压试验。试验前要求施工单位编制了详细的水压试验方案,试验过程中严格按制定的原则、方法和步骤,对管线由低处慢慢进行充水。管线充水完成后,为使得管芯吸水至饱和,必须静置48~72 h。水压试验在管芯吸水饱和后进行,将压力缓缓加至设计工压的1.2倍时,业主、监理、施工对各个接头、阀及管道沿线进行检查,均无渗漏现象,且3h内压力稳定。
本工程施工时对各个过程进行了严格的质量控制,于2016年9月顺利进行试通水,经过检验,整个线路具备安全运行条件。近年来,PCCP管道在长距离供水工程中应用越来越多,为确保PCCP管道施工质量,参建各方必须高度重视进场验收及施工各环节过程中的质量控制,使得工程建成后能够安全高效运行。
[1]余洪芳,李世龙,陈 刚.GB/T 19685-2005,预应力钢筒混凝土管[S].北京:中国标准出版社,2005.
[2]周玉涛,耿运生.PCCP制作安装中的几个常见问题[J].水利规划与设计,2014(12):3.
[3]张 辉.大型PCCP管道安装现场质量控制[J].北京水务,2008(2):36-39.
[4]杨 硕,白建民,赵建章.浅谈PCCP管道安装过程中的质量控制[J].工程质量,2015(12):4.
[5]吴姜军,信邵阳.南水北调供水工程PCCP管道施工工艺[J].河南水利与南水北调,2013(15):2.
Quality Control on Construting PCCP Works
ZHOU Qiang
In pace with the rapid development of the hydraulic engineering technology,the PCCP has been used in more and more water supply works,and the PCCP's construction quality has become the key factor to complete a water supply engineering.In combination with the quality management control on construction PCCP works in the general line of the Xin'an Spring Water Supply Reconstruction and Extension Project and from two aspects including pipe acceptance before going into the construction site and its installation in the construction process,the paper briefly intriduces the quality control on constructing the PCCP.
PCCP;construction;quality control
TV672
B
2017-03-10
2017-03-20
周强(1988-),男,2010年毕业于太原理工大学农业水利工程专业,助理工程师。
1006-8139(2017)02-028-02