长江大保护岳阳项目建设中新建管道主体工程质量通病的研究与应对

周东威 周 伟

中国建筑第二工程局有限公司 湖南 长沙 410005

1 工程概况

长江大保护岳阳水环境治理项目（简称长江大保护岳阳项目）计划投资83.18亿元，其中一期项目投资43.18亿元，二期项目计划投资40亿元。项目主要建设内容为新建管道工程（82 km）、一体化泵站、河道治理、新建调蓄池、管道清淤及非开挖修复工程等。其中，新建管道工程的施工质量尤为重要。

2 克拉管的特点

克拉管管道连接方式为承插电热熔连接，连接效率快。该管材有较好的柔韧性、很强的刚性及整体抗外压能力，在有超重荷载路面下使用时，可保证通行安全，同时具有抗腐蚀、耐老化、使用寿命可确保50年等优点[1]。该种管材在同等应用条件下，比其他管材质量轻，便于运输，施工方便快捷，可降低施工费用，在应用范围内不需混凝土垫层，在混凝土管基沟槽合格后即可直接敷管，基本上能做到边开挖、边下管、边回填，简化了施工程序，缩短了工期。

3 克拉管连接工艺

克拉管的连接工艺流程为：管材进场验收及送检→管道承插熔融区清理→标注承插深度记号线→承插到位→收紧器收紧→热熔焊接→冷却。

克拉管连接的操作要点如下：

1）目测承口段焊丝是否有断裂、未固定及其他管材受损现象。

2）用干净的湿毛巾（抹布）清理承口、插口端污物并晾干，承口与插口熔融区不得有任何杂质、淤泥、液体等影响焊接效果。

3）标称直径≤500 mm的管道用绑带和拉力器辅助承插并确保承插到位。标称直径＞500 mm的管道可用挖机辅助承插，但使用挖机辅助承插时必须力道均匀、缓慢推进，以免过顶或损坏承口。

4）承插到位后卸掉绑带、拉力器等辅助承插工具。用收紧器沿管道圆心方向收紧承插口缝隙并锁紧。

5）选用功率与管径匹配的可逆变直流电焊机。接入电源，设置合适的参数进行焊接。在焊接过程中边焊接边收紧拉紧器，确保熔融区熔浆填满熔融区可能存在的缝隙。

6）根据管径大小按要求进行冷却。

4 新建管道主体工程常见质量问题与原因分析

通过对项目宜登路管网工程、雷公湖路管网工程已完范围及29处连接点进行检测发现，其中7处存在管道连接质量问题，不合格率达24%，主要问题及原因如下。

4.1 变形

原因分析：管道原材质量不符合要求；管道热熔连接时，热熔过度，导致出现抗压薄弱区；管顶覆砂厚度不足，碾压不当，导致超限挤压管道；回填材料不符合要求，存在大粒径回填料挤压管道。

4.2 脱节、错口

原因分析：连接口不符合要求，电热熔丝生锈、脱落、未清理干净；管道承插深度不足，导致脱节或错口；管道热熔时间不足，回填时造成管道扰动导致脱节；管道热熔后冷却时间不足就开始回填，受扰动导致脱节。

4.3 破损

原因分析：管道原材质量不符合要求；热熔过度导致鼓包、破损；回填材料不符合要求，坚硬杂物刺破管道；管顶覆砂厚度不足，碾压不当，导致超限挤压管道。

4.4 起伏

原因分析：管材堆放不当，造成管道弯曲；管道基础地基承载力局部不符合要求，导致局部沉降。

4.5 堵塞

原因分析：成品保护不到位，施工过程中杂物流入管道；闭水试验过程中，封堵材料等遗留造成堵塞；闭水试验导致井室内杂物流入管道；施工完成后，验收之前，既有管线内淤积物流入管道。

5 应对措施及取得的效果

项目根据宜登路和雷公湖路质量问题分析，开展了以下专项治理措施。

5.1 常规措施

5.1.1 原材质量控制

保证管道原材质量，管材进场时，做好外观检查，管道规格、厚度、管口电热熔丝应符合设计规范要求，联合监理单位随机取样送检，确保管材进场质量。

管道堆放应整齐，不得弯曲，不得随意丢弃，堆放层数不得超过3层，管道底部应设置垫木。夏季堆放时间超过7 d的，应设置遮阳网进行遮盖，防止管道暴晒雨淋后脆化而出现管道破损的情况。

5.1.2 连接前准备工作

管道连接前，应仔细检查管口电热熔丝质量，并采用干净毛巾对管口进行清理。同时标记好承插深度，防止出现脱节、错口等问题。

5.1.3 管道基础质量控制

首先应保证沟槽地基承载力满足设计要求，不满足时应进行换填处理，以防止局部沉降导致管道出现起伏等结构性缺陷。

严格按照设计要求设置管道基础，管道基础厚度、材料必须符合要求，基础压实度应≥95%。

5.1.4 管顶回填质量控制

管道周边、管顶500 mm范围内必须采取人工对称分层回填，不得采用机械碾压，防止管道连接口损坏和变形，分层厚度≤25 cm。

严格控制回填材料质量，回填料内不得有石块、垃圾、尖锐硬石等杂物，保证回填压实度，防止破坏管道。

5.1.5 管道吊装质量控制

管道下放至沟槽时，可采用挖机进行下放，管道受力点不少于2个。应保证受力均匀，吊绳应采用宽度较宽的绑带，不得采用铁丝等吊运管道，防止管材吊运过程中 受损。

5.1.6 管道承插质量控制

管道承插前，应采用卷尺、记号笔对承插深度进行量测并标记。

5.2 新增措施

5.2.1 优化管道热熔及冷却参数

以管径600 mm为例，原雷公湖路管网热熔焊接参数要求为：焊接电流65 A，焊接时间17 min，冷却时间55 min。经过现场试验，优化后参数为：焊接电流65 A，焊接时间15 min，冷却时间60 min。

5.2.2 在管道连接处及端口增加保护措施

为保证管道连接质量，项目在管道连接位置采用密实沙袋进行保护固定，以减少管道连接位置在沟槽回填时受扰动而影响连接质量的问题。管道连接处沙袋要求密实，沙袋层数应高出管顶至少一层。

管道铺设后，沟槽回填应分层对称进行。应先回填管道连接位置，然后开始大面积回填施工。

为避免管道连接时风从端口进入加速热熔区氧化，也为避免回填过程中材料进入管道内部造成堵塞，采用编织袋对管端口进行临时封闭（图1）。

5.2.3 检查井临时封闭防止堵塞的措施

为避免管道堵塞，在回填时，采用临时轻型盖板对检查井进行临时封闭，防止回填材料等杂物落入井室内。

5.2.4 闭水试验注意事项

闭水试验前应对井内杂物进行清理，防止灌水时杂物流入管道内造成堵塞。

图1 管道保护措施

闭水试验完成后，当拆除封堵设施时，应将其清理干净，防止封堵材料流入管道。若发现流入管道，应立即采用高压水枪进行冲洗。

5.2.5 其他防止管道堵塞的措施

针对管道施工完成后，在验收前既有管道内淤积杂物流入新建管道的情况，首先应在施工前联合设计、业主、监理单位对既有管道内的淤积情况进行调研，对淤积严重并且对新建管道造成影响的管道进行清淤处理。如果施工前未进行处理，施工单位应对相应既有管道流入新建管道位置进行临时封堵，待既有管道清淤完成后，再拆除封堵设施。

5.3 效果检查及效益分析

在采取上述措施后，项目对10条道路管网工程的管道安装质量进行了调查统计，调查管道连接点共计68处，管道连接质量问题发现仅有1处管道内存在少量垃圾。

按管道连接质量合格率为98%，样本数量为100个连接点考虑，可直接节约整改成本6.6万元。

6 结语

长江大保护岳阳项目的建设，其核心关键在于管网的建设，通过岳阳项目对新建管道工程质量控制的研究与实施，发现在新建管道主体工程施工质量控制中，克拉管热熔连接参数、连接位置的保护措施及成品保护措施等显得尤为重要。通过本项目的研究与实施，基本解决了克拉管管道主体工程的质量问题，在保障质量、节约施工成本的同时，也大大减少了因质量问题导致返工整改而造成工期延长的问题，同时为运维管理工作起到了提质增效的效果，更为同长江大保护项目类似的工程提供了经验。

[1] 张彬彬.市政给排水管道工程施工中常见质量通病分析[J].居业, 2016(9):97.