德阳孝感水厂二期工程PCCP管道施工技术

左 乐

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

德阳孝感水厂二期工程PCCP管道施工技术

左 乐

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

文章结合德阳孝感水厂二期工程预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，简称PCCP)施工的工程实例，阐述了PCCP管道施工中应注意的事项和问题，以供类似工程施工借鉴。

水厂 PCCP管道 技术

预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，简称PCCP)作为新型的复合结构的管材，因其自身的优点，在市政供水领域大量推广使用。本文结合德阳孝感水厂二期工程原水取水管道工程的PCCP管道施工，对其施工技术作一介绍。

1 工程概况

德阳孝感水厂二期工程系四川灾后重建工程，包括原水取水管道工程和净水厂工程的建设，其中原水输水管道敷设1根DN1200的PCCP管，长约20km，埋深2.5m。管线工程位于川西平原，土壤从上到下为填土、粘土、粉质粘土、砂石和卵石。

2 沟槽开挖支护

2.1 场地清理

场地清理包括植被清理和表土清挖。采用人工配合推土机清理开挖工程区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及其它有碍物，将废弃料弃堆在批准的弃土场，采用开挖土料覆盖掩埋，覆盖厚度大于1.0m。

表土清挖，采用人工配合推土机或挖掘机挖甩的方法进行开挖，堆置于道旁以备后用。

2.2 施工期降、排水

在开挖施工时，做好临时性降、排水设施，以维持开挖范围内长期处于干燥状况。

由于管沟开挖深度为2.7m，因此主要采用表面排水措施。对于需要排水的开挖区域设置表面排水设施，如开挖排水沟槽等，以排除表面的流水和积水。对于局部含有砂层渗水量较大、水位较高的施工段，为保证边坡稳定和干场作业，采取单排轻型井点降水措施降低地下水位至基础开挖面0.5m以下。对于其它渗漏水、管涌、地下水和泉水等，采取相应措施，如就近开挖集水坑、排水沟槽等有效集水措施和其它加固办法，并设置足够的排水泵，保证施工建筑物安全。对于平地或凹地的开挖作业，在开挖区域周围设置挡水堤和排水沟，并采取集水坑抽水的措施，阻止场外水流进入场地，有效排除积水。

2.3 管沟开挖

2.3.1 土方开挖

按照图纸要求及实际情况，管沟采用人工配合1m3挖掘机开挖，开挖施工按施工规范及图纸要求进行放坡，然后采用分段开挖。由于开挖深度基本不足3m，采取一次开挖到保护层顶部；局部特殊地段，分层开挖。在基坑开挖时，沟槽底0.20m厚的土暂时不挖除，以确保原结构不被扰动和破坏，在管基施工前，人工一次清理到设计位置。

2.3.2 管沟壁支护

管道沟槽开挖根据设计要求放坡开挖，根据开挖边坡稳定情况及地质情况确定是否需要设立支撑。对局部需要支护的部位，采用钢管桩加固管沟壁或对撑的方法支护。

2.3.3 堆土

为便于堆放和取用，管沟开挖耕植土和土方临时堆放于管沟与原管线间的场地(征地范围以内)。堆土高度不超过1.5m，边坡为1∶1，以避免因堆土自重产生槽壁侧压力超过极限，从而造成沟槽塌方。

2.3.4 高程控制

为了便于管道的铺设和作业，基槽底宽度按管外侧留500mm考虑。开挖过程中及时排水，基槽开挖至设计标高后，及时组织验收，验收合格后立即进行下道工序施工。基槽开挖后，在混凝土管铺设区，基底PCCP管中心线位置每5m打入一个短木桩，以该桩控制开挖中心线、PCCP管的承口工作坑以及初对口时的位置及高程。

3 管基施工

(1)本工程管道基础主要为150mm厚中粗砂石垫层基础；

(2)管基施工前验槽，先将槽内杂物、积水等清理干净，不良地基需进行处理，然后分层进行砂石垫层基础施工，每层铺筑好后用平板振动夯或蛙夯夯实，然后组织人工按设计标高和断面尺寸要求进行槽底整平和尺寸修整，达到设计和规范要求。

4 管道安装

4.1 安装设备

在输水管道沿线，有一条施工便道，因此，管道基本可以采用吊车安装。根据实际情况，采用16t汽车吊吊装PCCP管。局部吊车不易到达的部位(跨越沟渠部位)，采用自制的可在管沟内移动的龙门架配倒链安装。

4.2 管道堆存

管道进场后，首先对管的外观及各项尺寸进行检查验收。采用汽车吊将管道卸堆于管线沿线道路旁指定堆场，管道堆高不超过2层。

4.3 管道安装

4.3.1 中线定位

基础施工完成后，由技术人员采用打木桩或拉线的方式定出管道安装前的中心线和控制标高。

4.3.2 管材质量检查

按照管材质量验收规范检查管材质量，同时收集整理每批进场管材的出厂合格证和有关质量监督部门的检查报告。

4.3.3 下管

根据现场情况和设计图纸编好排管计划并安排好排管场地，按照整个施工程序采用16t吊车与人工配合下管，并设专人指挥以保安全。吊车的起吊能力应留有一定的安全系数，严禁超负荷或在不稳定情况下进行起吊安装，管节起吊采用两点兜身吊，严禁采用穿心吊，避免起吊索具的坚硬部件碰损管子。为确保下管质量，在起吊钢丝绳的位置处垫2cm厚胶皮垫。

4.3.4 槽内管材运输

管材在槽内运输采用自制龙门架滑车进行管材槽内运输。

4.3.5 管道安装

为确保管道安装的施工进度，管道安装分段平行施工，基槽、垫层、承口工作坑及预应力管、胶圈均检查合格后方可下管。管口及胶圈擦试干净，严禁有泥水、土粒等杂物。

(1)管道安装时首先将第一根管按位置桩号、设计高程和中线稳固好。第二根管道对接安装前，必须逐根清理管子的承插口环，并用润滑剂(植物油或肥皂水)对承口工作面进行涂刷润滑；

(2)将橡胶圈套入插口环凹槽中，使胶圈在插口的各部位上粗细均匀并顺直地绷在插口环凹槽内，消除胶圈的扭曲翻转现象，以保持良好的密封，然后将润滑剂涂刷在橡胶圈上；

(3)管道起吊后使其接近已安装好管子承口约20cm～30cm，用方木支柱在两管之间。使用吊车或龙门架倒链调整管子的左右上下位置(支设经纬仪和水准仪进行观测控制)，使插口端与承口端保持平行，并使圆周空隙大致相等，准确进行就位；

(4)拉动两侧倒链将插口均匀地稳定在承口进口，撤除方木，两侧倒链同时用力，缓慢拉进至安装位置；

(5)检查橡胶圈到位情况、管道接口纵向间隙、管道中心线和管道高程，使其满足规范和设计要求；

(6)管道安装完毕后及时回填贴角垫层并注意填实，并尽快进行管支墩施工，以使管子稳定，防止橡胶圈回弹过量；

(7)沿前进方向安装完毕第三根管后，及时量测本根管左上、左下、右上、右下四个方向的数值，同时作好记录。

5 PCCP管接头水压试验

打压设备是一台小型手柄式打压泵，管安装完毕后打压泵就位，打压泵上的供水管，与PCCP管插口两胶圈间的预埋螺栓(D10)接口连接。注水加压前，为防止管子在水压试验时产生位移，将相邻两管拉紧。当水压力升至0.32MPa时，停止30s加压；当压力升至0.66MPa时又停止30s加压；当压力升至0.96MPa时稳压5min；观察压力表有无明显降压，检查接口有无渗漏情况。如果情况正常即合格，由质检部门签字后报监理工程师验收合格，拆除打压泵，拧紧螺孔接口，进行下一节管安装打压；如果不合格，须拆除重新更换胶圈，重新安装管子，按试压程序重新进行。

6 管接口内外处理

6.1 接口外部灌浆

为保护外露钢管承插口不受腐蚀，在管的接头进行灌浆或人工抹浆，对露钢部位进行防锈保护。

(1)在接口的外侧包装一层宽15cm～20cm塑料编织带或油毡纸作外模，并用12#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，使砂浆密实；

(2)用1∶2的水泥砂浆调制成流态状，将砂浆灌进绕接口一圈的灌浆带，来回牵动铁丝，使砂浆从另一侧面流出。再用干硬性混合物抹平灌浆带至顶部收口。在接口灌砂浆时，第一次浇灌至接口高度1/3处，就开始回填土作支挡，以对整条灌浆带再灌砂浆时起支撑作用，等砂浆凝固后拆除。

6.2 接口内部填缝

将承插口接头部位空隙清理干净，然后采用聚硫密封膏填缝缍紧。外用1∶2的水泥砂浆抹平管接口表面，使接口与管内壁齐平。

7 结语

预应力钢筒混凝土管(PCCP)与其它管材相比具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低，基本不漏水等优点。本工程在川西平原地质条件下的PCCP管道施工达到了安全、快速的效果，PCCP管施工技术应用获得了成功，为其它相似工程提供了借鉴。

左 乐(1983.12-)，男，重庆万州人，本科，工程师，贵州省黔南布依苗族自治州龙里县谷脚镇中国葛洲坝集团第二工程有限公司太阳谷项目部副经理，从事市政工程施工管理。

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