PCCP管道安装工艺及质量控制方法

马高刚 吕海森 中国水利水电第十一工程局有限公司

1PCCP管道概述

预应力钢筒混凝土管也被叫作PCCP管，其特点在于具有钢质材料密封性强、抗损坏能力的优点，又融合了混凝土管抗压性强、抗腐蚀性强的性能，更具有抗打击损坏性，在施工过程中安装较为方便，因此在水利工程引调水施工当中得到了广泛的应用。长距离输水管道在建设的过程中，敷设所遭遇的地质条件不同，在勘察选线过程中需要注意，防止在一些流沙地质断裂带、大面积淤泥带以及地震带的周边进行施工，尽量规避一些地质情况不好的区域，合理的对管道埋深进行控制，保证管道埋在封土层下。另外还需要注意对槽底土壤是否均匀进行勘察分析，尽量清除一些大块的基岩，以避免出现不均匀沉降。

图1PCCP管道

2 PCCP管道安装施工工艺

2.1 PCCP管道进场验收

伴随当前PCCP管的应用逐步增多，要想保证该管道在实际施工中发挥出应有的效果，需要在安装管道前做好管道的进场验收工作，确保管道质量符合工程要求。在管道外观检测方面包含以下几点：保护层应防止出现裂缝、空鼓等情况，如果管道外部出现一定的裂缝，相关人员可以通过钢卷尺来进一步丈量裂缝的宽度和长度，成品管子内表面顺着管道纵轴线平行线的夹角须要保持在15°左右，在裂缝长度需要控制在0.15m，如果某些裂缝的长宽超过标准要求，需要进行裂缝的修正工作。

如果没有有效地对预应力钢丝表面的水泥砂浆保护层进行控制，可能会出现裂缝，而在非盈利公司范围之内，裂缝的宽度需要保证在0.25mm。承插口钢环工作面需要保持洁净，防止水泥混凝土等杂物进入其中，如果出现杂物需要做好清理工作，严禁端面位置出现掉角等现象，确保管子的平整性。成品管子的偏差需要符合相关规定要求，并且对管道的型号、数量、压力等级编号等相关参数进行仔细的检查和核对。

2.2 管道安装施工

2.2.1 安装前应做好准备

长距离输水管道在建设的过程中，工程情况较为复杂，线路较长，管道渗漏问题与施工管理涉及的各个部门都有一定的关联，也与自然环境、地质、气候条件等相关，避免管道渗漏需要注意加强现场管理从多个角度出发，尤其是避免人为因素导致渗漏的现象产生。在PCCP管道安装时，相关人员需要依照实际情况，精确地把控制点的高程和平面测量，重视施工的细节，及时对管道当中的异物进行处理，这样才能保证管道内部的清洁性。

2.2.2 就位与偏差控制

在安装PCCP管道过程中，只有当管沟开挖合格并且经过验收之后，才能将管道放入到管沟当中。在放入前需要对管道周边和外观的具体情况进行检查，防止管道当中出现破损的问题。如果管道出现毛刺现象，需要及时进行处理，为了让管道安装的整体质量提升，在吊装管道前首先需要通过特定的吊装工具起吊。在装卸过程中通过垫层或者垫块来保证整个吊装的安全性。在管道下管时，需要防止架设位置影响周边的边坡稳定性，提升管道的安全性，防止管道和槽下管道出现碰撞。在安装管道时，提升施工的精细化水平，尽量减少承插口环的碰撞，需要在运输过程中，待安装的管道需要均匀缓慢的移动，确保安装的效果，调整和控制管节中心和高程。

2.2.3 密封橡胶圈的安装

在PCCP管道安装时，橡胶圈的安装是非常重要的，在操作过程中首先需要清洗胶圈，完成清洗之后将其放入到沟面当中，在承口沟面需要涂刷一定的润滑油。在橡胶圈放入插口沟槽前，需要使用润滑油对其进行润滑，下放过程中需要使用专业的仪器随管道叉口逐步移动。

图2 管道安装

2.2.4 管节间对接、校正

在安装管道时，如果管道被移动到已装好管道承口的一定范围内，需要通过方木支垫进行缓冲，以防止管道移动过程中破坏管道承插口。在对首节管道进行施工时，需要使用吊车设备将其准确的吊运到安装位置，在起吊过程中严格依照标准要求调整、坡度和标高。

调整标高时使用的主要为水准仪，根据水准仪来进行位置的控制。在吊车起吊的过程中，首先将首节管调整至设计高程位置，并且进行核实，而后使用专业设备通过垫层料来进一步处理管道腋角位置，保证管道的稳定性。在处理管道程接口时需要确保连接的效果，首先需要注意做好承接口的清理工作，并且进行润滑处理，防止该区域出现杂物。在接口区域需要涂刷一定量的润滑剂，避免出现碰撞后大量损伤。在管道安装时，如果温度在零摄氏度以下，需要注意将橡胶圈在热水当中浸泡一段时间，以提升安装效果，在初步安装完成后需要校准。

2.2.5 接头打压检验

在管道安装工作结束后，相关部门人员需要注意进行管道接口的打压处理，对管道接口密封性进行检查，接口打压处理过程中需要使用专用的加压泵，接口下部通过进水孔压水处理，上部的排气孔进行排气处理，完成排气后，立刻将相关螺栓拧紧。

通常而言，为了确保接口水压试验的准确性，操作人员需要进行前后三次测试，主要是安装时进行测试、安装后进行测试、回填时进行测试。安装过程中接口打压主要在管道安装结束后进行，需要确保接口缝隙和密封胶圈符合设计要求，压力试验主要是工作压力的测试。在试验时如果压力可以保持在5min内不下降，则说明安装是合格的，才可以进行后续管道的安装。在安装后的接口打压试验往往在PCCP管安装三节后进行。如果压力能够保证在5min内不下降，则说明试验结果合格。第3次接口打压试验主要是在管顶上方500mm回填完成后进行。在测试过程中如果压力过大，很容易导致胶圈出现形变，因此一定要注意对压力进行有效控制。

2.3 管道缝处理

2.3.1 管外缝包带及灌注砂浆

在安装PCCP管道时需要注意保护外露的接口以及插口钢构件等，防止在使用时出现腐蚀，所以在管道接口外侧需要使用水泥砂浆进行保护，以确保其可以形成一层保护层。

在接口包带和水泥砂浆施工时具体流程如下。首先需要在接口层外侧设置一层宽度在20cm的包带，包带是作为后期水泥砂浆灌注过程中的外模结构。然而，在操作的过程中为了确保包带处理的效果符合要求，需要注意在外面材料两侧位置进行必要的折回，形成完善的孔道，接着将钢带穿入外膜当中，将其包好，在上方预留水泥砂浆灌注口。在操作时需要注意水泥砂浆的配合比设计，直接影响整个施工效果，因此在处理过程中，需要严格依照规范要求对水泥砂浆的配比进行优化，加强细节的控制，以确保水泥砂浆具有较强的强度和流动性。在接头缝的水泥砂浆灌注工作结束之后，需要逐步加强控制，做好相应的抹光和养护处理。

2.3.2 管内勾缝

内部接头缝间隙的处理最为关键，需要使用水泥砂浆勾缝的方式进行处理，加强细节的控制，重视施工管理工作，这样可以让管道内部的平整性和光滑度大幅度提高。为了在操作过程中确保管道勾缝的处理效果，需要科学地对水泥砂浆进行配比，与实际要求相吻合。通常而言，配比时，砂骨料使用的主要为细沙和中沙。在勾缝工作结束之后，需要做好养护工作，这样才能让勾缝的处理效果提升[1]。

2.3.3 管沟回填控制

为了确保回填的效果，在回填时避免使用一些土块、石粉等材料，在垫层施工开始前首先需要做好相应的土工业工作，以保证填料的合理性。在工程现场确保填料选取的合理性，重视加强填料层位置的选取，保证科学性，以保证试压试验结果的准确性。依照试验的结果对碾压的遍数和分层厚度等参数进行确认，加强细节的控制。柔性接口内侧接缝封堵的过程中，需要做好接缝的清理工作，防止接缝位置出现一定的杂物。对接缝的处理效果产生影响。

2.4 静水压试验

在静水压试验时，包含实验准备、管道冲水等各项工作。管道静水压试验时，需要逐步加强控制，通过打压水泵、发电机和水源等共同完成，防止出现漏水渗水的现象。在试验时需要确保各段水压符合试验设计的压力要求[2]。

3 PCCP管道安装过程的质量控制

3.1 加强管道基础垫层处理

PCCP管道需要依照安装的规范要求，调整其精确度，保证回填的效果，符合要求后使用定填弧法施工。在此阶段施工时，可能会出现土层基础含水量较高等情况，可以通过连续性的回填碎石等方法来进一步对其进行控制。通过对碎石颗粒大小和密度的控制，保证垫层敷设的效果。

3.2 重视密封橡胶圈的安装

在安装橡胶圈时，相关人员需要保证橡胶圈的表面平滑性，防止表面出现破损、裂缝的现象。安装期间的具体质量控制策略如下所述：在管道承口内侧橡胶圈周边以及插口外部凹槽位置需要进行相应的清理，并且在承口内侧和橡胶圈上涂刷润滑油，确保润滑油涂刷过程中的均匀性。在橡胶圈凹槽位置需要确保受力均匀，另外在安装时如果温度过低，需要注意对橡胶制品材料进行预处理[3]。

3.3 管沟回填期间的质量管控

管沟回填的过程中需要确保回填料不含杂质，否则这些杂质可能会影响PCCP管道，在回填过程中防止回填区域出现积水，控制含水量在合理范围之内[4]。

4 结束语

PCCP管道安装过程中，为了保证质量符合行业要求，需要注意加强PCCP管道的细节控制，确保安装的可靠性、安全性。通过质量控制管理目标的引导进一步加强施工规范，保证各个环节都能依照行业标准进行操作，这样才能有效地保证PCCP管道的安装质量。