DN2800PCCP管施工质量控制浅析

宋勤锋
应翔
摘要：介绍了大口径PCCP管在萧山东部区域供水管网埋设（二标段）原水管线工程中的施工实践，分析了PCCP管材的特点和施工中的质量控制要点，可作为类似大口径原水管道工程的应用提供借鉴。
关键词：PCCP管大口径管道吊装基坑处理
Abstract: the article introduces the large diameter PCCP tubes in the eastern regions xiaoshan water supply network embedded (two section) raw water pipeline project of construction practice, this paper analyzes the characteristics and construction of pipe of PCCP the key points of quality control, and can be used for similar large caliber raw water pipeline engineering application for reference.
Keywords: PCCP large diameter pipeline lifting the foundation pit processing

中图分类号： TV523       文献标识码：A           文章编号：

1.工程概况
萧山东部区域供水管网埋设（二标段）原水管线工程位于蜀山镇和所前镇，设计管位走向是沿亚太路东段和03省道东复线铺设，管道直径为2800mm，全长为12.564公里，其中DN2800PCCP管6285m，钢管1869m。工程沿线地形较为平坦，管线大部分沿道路两旁的农田铺设，管线基础主要坐落在素填土、砂质粉土层及粉质粘土层上，工程力学性质较好。地下水为潜水，地下水位较高，一般在0.50~5.00ｍ，工程管线覆土为1.6m。
PCCP预应力钢筒混凝土管简称PCCP管，实质上是一种钢板与预应力混凝土的复合管材，具有较好的抗渗性。DN2800的PCCP管单节长度为5ｍ，管壁厚为200ｍｍ，自重质量约为23.6t。管道接口采用钢制承插口双胶圈的半柔性连接方式（图１），最大工作压力为0.75MPa。
2.降水方案
根据地质勘察报告得知，该标段的地下水位较高，地质主要以粉土地质为主，所以地下降水主要采用轻型井点降水法，以确保工程的顺利施工。由于工程地质情况的多变性，为保证工程的顺利进行，根据需要，我们也制定了轻型井点降水结合管井井点降水等两套方案，现场施工时根据场地情况及具体出水量情况，再行决定抉择。
3.沟槽开挖
开挖方案分放坡开挖和垂直开挖两类。垂直开挖即采用支护措施后再进行基坑开挖。本工程设计要求PCCP管管顶覆土厚度不小于1.60m，管沟开挖深度一般在5m左右，如采用放坡开挖以1：1系数放坡，放坡宽度为15m以上，征地及周边环境范围不允许，故采用垂直开挖方案，钢板桩作为基坑支护措施。钢板桩支护具有本身强度较大、施打与拔出方便、兼具止水功能、可重复利用等特点。
钢板桩桩长采用9m工字型钢，钢板桩支护到位后，再行开挖。开挖时采用两台挖掘机同时作业，先用一台挖掘机把管沟位置刨掉一层土（1~2m左右），顺管线方向走机开挖，而另一台挖掘机则直接开挖管沟。机械挖槽，应确保槽底土壤结构不被扰动或破坏，开挖时应在设计槽底高程以上保留20cm左右土层，用人工清底。
4.管基处理
管道基础的处理目的主要是提高地基承载力，减小施工后的沉降和不均匀沉降。PCCP管采用半柔性接口形式，要求管道基础局部变形不应过大，考虑到DN2800PCCP管的自质量较大，设计采用厚为300ｍｍ的砂垫层作为管道基础，砂基要求夯实，并保持最佳含水量。
遇不良土质的地段，采取相应对策对地基进行处理，如掺水泥、抛石挤淤、打松木桩、垫脚手片等方法，然后进行PCCP管的安装。
5.管道安装
5.1接头的清理与润滑
准备安装前用干净、干燥的抹布清理即将对接的承插口丁作面上的灰尘、泥土及异物。然后在承、插口工作面上涂刷润滑剂润滑，润滑剂一般采用植物类食用油，不得采用石油基润滑剂，以免损坏胶圈。胶圈在装入插口槽之前，应先认真检查整个胶圈有无缺陷、破损。
5.2吊装
本工程PCCP管内径为2800mm，单节管长为5m，质量高达23.6t，因此管道吊装是施工中的重点及难点之一。根据现场场地及技术经济分析，采用100t履带吊进行管道的装卸及吊运（图2）。在农田处采用沙土构筑临时施工便道，履带吊机下垫路基钢板防止下陷。
PCCP管表面为水泥砂浆喷浆防腐层，单节自重大，所需吊索长。由于钢丝绳刚度较大，耐磨性能好，可用锁扣连接，因此采用钢丝绳作为吊具。为防止钢丝绳对管表面造成破坏，在其外侧缠绕软布条进行保护。钢丝吊绳应随时检查，有损伤应及时更新。
5.3安管
沟槽开挖完成并做好垫层后，采用履带吊将PCCP管平稳放置在沟槽内。首先把第一根管找平找正，然后把第二根管利用履带吊移至离第一根管15～35 cm处，检查第二根管的标高和角度，符合要求后用挖机将特制安装工具（图3）套在管子上，用挖机铲斗轻轻将第二根管的插口推入第一根管的承口内。
在承插口闭合时要及时检查管道轴线和标高，下管压实后标高应正好达到设计标高，避免管子出现管端下沉或者上翘现象。安装时要求承插口进到位，但过大或者过小的间隙尺寸均不利于正常沉降、温度伸缩及角度借转。一般要求内外缝间隙在2~4cm之间。超出此范围的间隙尺寸，即使试压通过，仍需商讨是否需要返工。
5.4打压试验
在安装PCCP管过程中，要注意承插口处的排气口和打压口的正确位置，即保证排气孔位于最上方。每个承插口安装完成后，要对接头进行水压试验，试验压力为工作压力再增加0．2 MPa，并稳压3min不下降为合格，若发现压力下降或渗漏水现象，必须拆除重新安装，并再次打压，合格为止。必须做到安装一根试压一根。
5.5勾缝处理
为确保承插口质量及混凝土勾缝质量，在下管前，对承口与插口的工作面及端面必须清理、擦拭干净。外缝应即铺即抹，内缝应间隔埋管5天以上，目的是沉降稳定再抹可以减轻裂缝产生程度。
勾缝材料要求用粗砂拌和水泥、严控水份（要求水份少），以防止产生收缩裂缝；外缝勾缝如无确保质量的手段，仍需挖工作坑用手工填充勾缝。内缝深度为6CM，外缝深度为12CM，混凝土勾缝时须用钎凿等工具密实到位。内缝要求涂抹光滑平整，与管内壁平，以减少投运以后的流阻。
6.回填
管道及其附件安装合格通过验收后，应及时对沟槽进行回填，一般每安装完成10~20节管道回填一次。回填由挖机分层并沿管道两侧对称回填，严禁单侧回填，防止管线位移和接口变形，管顶50cm以内的回填土禁止使用大型机械。回填土时，应空出一节管身，即最后一节管身应不覆土。胸腔覆土密实度应达到设计要求。
7.复检
铺管一周后，应对管内部勾缝裂缝进行复检，遇裂缝超过1 CM的，应进行压力复检，并会同监理报业主，经同意后对裂缝处进行水泥砂浆补整；如不同意，应采取相应补救措施，如采用内衬钢套等。并实测管内的标高及中心轴线。
8.结语
在大口径管道输水工程中P C C P管是最合适的管材之一，它具有质量高、性能稳定、抗渗防漏性好、试压简单、水头损失小、施工安装方便、工程周期短、工程造价适中的特点，应在工程实践中推广应用。因DN2800PCCP管道自重较大，对沟槽地基要求很高，因此沟槽基础处理是工程质量控制的重点。

参考文献
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