PCCP 管道在胶东半岛战略水源地中的应用

张 雷，李宝臻，张丽萍

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276000）

胶东半岛战略水源地提质增容工程一期工程三标段，工程位置位于潍坊市坊子区、安丘市境内。汶河中水收集管道工程及峡山湖湿地至汶河段输水工程列为本标段主要单位工程，工程采用PCCP 管道，即预应力钢筒混凝土管，汶河中水收集管道工程长12.19 km，采用单根DO1800mmPCCP DE 管道，峡山湖湿地至汶河段输水工程长36.19 km，2 根DO1600mmPCCP DE管长20.71 km，2 根DO1400mmPCCP DE 管长15.48 km。

1 施工中存在的问题

1.1 管槽开挖控制

本工程管道平均埋深4～5 m，有些部位沟槽开挖时将超过5 m 以上，管道沟槽开挖较深，因此沟槽边坡放坡，边坡安全支护问题尤为重要，沟槽开挖作为本工程中的重要隐蔽单元工程，工程质量直接影响工程安全及进度。

1.2 管槽基础及降排水处理

峡山湖湿地至汶河段输水工程沿线地下水大部分埋深为1～5 m，施工区域地下水较丰富，管道工程基坑开挖较深，因此降排水问题较为突出，做好施工降排水工作是确保本工程顺利实施的关键。

1.3 管道施工过程控制

管道安装单元工程在本工程项目划分中列为关键部位单元工程，在管道运输、堆放、安装、回填过程中需对安全质量严格进行控制。

1.4 管槽回填控制

本工程地质条件复杂，在管槽回填过程中，应严格按照设计要求进行回填，对回填土质量、厚度严格控制，逐层回填、碾压，保证回填质量。

2 措施及方案

2.1 管槽开挖控制措施

1）管槽开挖前应根据设计图纸和实地联合测量勘测数据确定管槽宽度及高程，确定中心线位置后撒白灰标记，选用机械设备进场开挖，开挖过程中，严格控制设计高程，根据设计要求进行放坡，开挖时要保证连续施工，工序之间衔接流畅，同时要注意边坡变化，出现问题及时处理。

2）开挖过程中，土方应堆放在管槽顶部1.5 m外就近堆放，堆土高度不应超过2 m，管槽开挖完成后应对管槽临边设置铁马护栏及安全警示标志，在重要路口，设置夜间照明灯及红色警示灯等安全警示标志。

2.2 管槽基础及降排水处理措施

1）峡山湖湿地至汶河段输水工程桩号：0+200～0+435，16+790～16+890 段开挖过程中发现软弱地基，该段开挖至槽底高程时经现场钢钎探测槽底高程下1.2 m 仍是淤泥，地基承载力不满足设计要求。经专家现场论证，施工最佳方案为抛石挤淤，此施工工艺简单方便，采用挖掘机使用进占法进行施工，抛投片块石挤开淤泥，从中部开始向两侧展开或单侧抛置，使淤泥向外侧挤出。现场抛石后如沉降不明显，即可进行下一段施工；若沉降较大，应继续抛石，直至沉降量减小，使用小石块填充块石之间缝隙进行找平后铺设碎石屑垫层。施工时使用仪器严格控制高程，以此工艺来提高该段地基承载力，工程换填完成后，经实际检测，地基承载力达到设计要求。

2）峡山湖湿地至汶河段输水工程桩号：0+412～1+154、1+334～2+000 处开挖至50 cm 时出现地下水，如按原开挖方案施工，降排水困难，且容易塌方，经专家现场论证后确定使用拉森钢板桩截渗支护工艺进行施工。根据设计图纸结合开挖断面放出放坡开挖范围，并在起点、终点、平面折点及直线的控制点测设中心桩，各中心桩之间洒白石灰连成线。待完成上部土层开挖后，再进行沟槽两侧支护范围线的放线，并用白灰标出范围。使用液压打桩机沿边线打入钢板桩，打桩完成后进行管槽开挖，开挖时应注意按照阶梯型分层方式来进行开挖，开挖时随时控制标高，开挖至基础面时，在沟槽两侧开挖0.5 m×0.5 m 排水沟，设置集水坑，用水泵抽出，保持槽底干燥方便下道工序施工，此方案与原施工方案对比后，该方案止水截渗效果显著，且有效防止管槽塌方。

碾压、降排水完成后，回填中粗砂、碎石屑垫层，垫层铺设完成后使用压实设备进行碾压，保证垫层压实度达到设计要求。

2.3 管道的运输、堆放、安装程序

1）管道运输至工地后，使用吊车进行卸车堆放，吊车起吊能力应留有一定富余，超负荷荷载的工况下严禁进行起吊装卸管道，起吊方式采用两点兜身吊，严禁采用穿心吊进行吊装。管道卸车堆放时应堆放在平整、坚实处，不得出现管道两端倾斜，管道承插口直接接触地面现象。

2）管道安装在沟槽及管道联合验收合格后进行安装，吊装管道时，应减少管道在地面上翻滚拖拉，以免使砂浆保护层受损。管道安装时应严格控制高程，使用丁字形高程尺，尺上刻度有管底和坡度之间的距离的标志，即下反数的读数，将高程尺垂直放在管底，高程标志和坡度线垂合时表明高程正确。

3）管道每安装完成一节后，应进行接口打压试验，管道接口打压试验压力为管道工作压力的2 倍压力，打压时间持续2 min，无压力降为合格。打压结束后应对管道外侧接口处进行接头灌浆，管道内侧涂抹双组份聚硫密封胶，使用聚硫密封胶时，按说明书给定的配合比，将两个组份混合均匀即可。施工人员在进行涂抹聚硫密封胶时，应佩戴氧气面罩，安全绳，管道外侧设置鼓风机，防止人员作业时发生缺氧中毒。

2.4 管道回填过程控制

1）峡山湖湿地至汶河段输水工程桩号：27+364～30+669.7 回填以粗砂为主，0+000～27+364、30+669.7～36+161 回填以壤土为主，回填厚度及碾压遍数根据现场碾压实验结果进行控制，根据土方试验规程（SL/T237-1999）《土工试验方法标准》（GB/T50123-2019）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）胶东半岛战略水源地提质增容一期工程（峡山水库战略水源地水质提升保护输配水工程）设计施工总承包施工图设计文件为依据。《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008)土料虚铺厚度要求见表1：

2）根据回填料种类分别在桩号11+250 处取素土，素土委托击实试验最大干密度为1.82 g/cm3，27+400 处取粗砂，粗砂委托击实试验最大干密度为1.89 g/cm3，两种回填土土料分别在桩号11+250，27+000 处布置试验场地，场地规格90 m×5 m，试验区划分为9 个小实验区，每个试验区规格为10 m×5 m，在每个小实验区铺设回填料，使用压路机整平，根据压实机具采用3 T 振动压路机，虚铺厚度按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）的要求取30 cm、35 cm、40 cm，压实机具速度不得超过2 km/h，碾压的重叠宽度不得少于200 mm，分别测定碾压3 遍、4遍、5 遍压实后土层厚度，每小实验区取样3 个点进行干密度检测，详细记录铺土厚度分别为30 cm、35 cm、40 cm 和压路机振动碾压3 遍、4遍、5 遍时的压实参数。

表1 土料虚铺厚度要求

3）回填时严格按照设计图纸要求进行回填，管道掖角处采用碎石屑人工夯实回填，分段回填压实时，相邻段的接茬应呈台阶状，回填时土料中禁止掺杂树根等影响压实度的杂物，回填涉及耕地段禁止回填生土、石渣，在碾压合格后，施工单位应进行“三检制”自检，自检合格后报检测单位、监理单位进行抽检。

3 结 语

通过采用以上技术措施进行施工过程控制，在PCCP 管道工程施工过程中积累了一定的施工经验可为同类PCCP 管道施工提供了一些参考。