中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁丹东 118002
摘要：青山水库输水管线工程主要采用PCCP管作为输水管路，本文主要阐述了PCCP管的具体安装工艺、方法，以及在管路安装完成后，按预先设置的注水打压口，分段完成管路注水打压试验的方法。
关键词：PCCP管；安装；封堵；打压试验
前言
PCCP管即预应力钢筒砼管，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。预应力钢筒混凝土管具有公道的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性。
1.工程概况
青山水库输水工程头部位于青山水库枢纽坝址左岸输水隧洞出口，终端接葫芦岛市开发区的老合台净水厂。线路全长71.022km，其中管道长68.870km，隧洞长2152m。本标管线长14.886km，途径2个乡7个村，穿越沙上线公路1次，乡级路7次，穿越后夹山河、烟台河、陈胖河，采用PCCP砼管和钢管敷设，管路之间设置34座井室。本输水工程采用单管线输水，管道敷设主要采用预应力钢筒砼管，砼管直径1.6m，每节管长6m，采用承插口连接，合拢段由定制合拢管连接，砼管均由业主指定单位负责供货。
2.施工程序
管材验收检查排管→开沟验槽→沟底标高复测→排管挖接口工作坑→下管→清理管腔管口→安装密封胶圈→顶装接口→检查接口质量→接口打压试验→接口内外抹带→回填土。
3.排管就位
PCCP管到场后尽量卸至作业面附近，卸下后再采用50t履带吊按排管图顺序依次排管，并将PCCP管调至沟槽一侧预留工作面，调至工作面后先检查管的承插口方向是否正确，以便于调整管口方向，保证承插口顺序一致，然后将管平稳的放下，并用石块等临时固定管底防止管滚动。
在坡度较陡、地形起伏较大地段，充分利用现场道路，以保证PCCP管运到作业面，若作业面无道路，根据现场条件及时在征地范围内修建临时路，尽量保证运输车到达工作面。同时依据坡度大小及履带吊工作半径，修建临时作业平台，使其工作面基本水平，便于履带吊施工。
4.PCCP管安装
4.1技术要求
（1）需要换垫层的部位按规定铺好后即可下管，在管道下沟前应逐根检查是否有损坏现象，尤其在承插口处，如若承插口处受损将会直接影响到管道接口的严密性，严重时要禁止使用。
（2）管道安装所使用的橡胶圈，在安装前将逐根进行检查，如有开裂、气孔等不良现象将坚决不用，为确保胶圈的质量不受损害，平时将胶圈置于阴凉处，远离燃油、汽油和其它易损坏橡胶的物体。
（3）承插口对接时，应控制安装尺寸以保持管节间隔尺寸达到设计要求值；
（4）管子拉进插入时要平行沟槽吊起，以便插口胶圈准确对入承口。吊起时稍离槽底即可；
（5）安装接口时，顶、拉速度要缓慢，随时检查胶圈插入是否均匀，如不均匀，可用錾子调整均匀后，再继续顶、拉，使胶圈均匀进承口；
（6）管道就位后应检查橡胶圈是否到位和承插口之间的接口间隙，并做好记录。同时要使管子底部与管道基础均匀接触，防止产生应力集中现象；
（7）管道安装就位后管底标高和轴线经检验合格可进行接口水压试验及对特殊管节的封包处理；
（8）检验合格的管接头，为了保护端部的承插钢环，需在管接头的外侧用1:1.5水泥砂浆进行灌浆，内侧用1:1.5水泥砂浆填塞。
4.2安装方法
排管完成后采用1.0m³反铲将槽底整平，整平后准备吊管入槽进行安装，首先安装定位管，定位管采用两根钢丝绳固定，起吊钢丝绳与管子接触处外加橡胶套管，以保护管子不受钢丝绳破坏。由50t履带吊吊运PCCP管，起吊前先进行试吊，确定好重心，让插口一端略向下斜便于安装。起吊时将由专人负责现场指挥，吊车动作需平稳，轻放至沟底，严禁与坚硬物体相撞。测量人员进行管轴及高程校核，发现偏差由指挥人员通过指挥吊车以调整，直至管满足设计要求后立即进行固定，人工挖砂回填管底角并进行夯实，保证定位管稳定。定位管稳定后，由专业人员安装橡胶圈，安装时，管口和橡胶圈必须清理干净，套在插口上的胶圈要平直、无扭曲。橡胶圈套上去后要用螺丝刀绕两圈，以使橡皮圈均匀，无扭曲翻转现象，安装完后在橡胶圈及承口涂上润滑剂豆油，以减小拉进阻力，防止胶圈损坏。
待定位管安装好后，立即将安装管的槽底用1.0m³反铲整平，并用50t履带吊将管调至沟槽底，基本与定位管相平后，然后将自制拉管机吊入定位管内进行拼装，拉管机后背采用钢管与钢板组合固定在定位管内边缘上，并采用钢丝绳连接拉管机，拉管机前方采用钢丝绳牵引下根管，采用钢板架在安装管的边缘，通过操作拉管机液压装置由钢丝绳牵引安装管向定位管靠拢衔接，直至此安装管就位，拉管机停止工作，再人工挖砂回填管底角并进行夯实，保证管路稳定，进行下一循环管路安装。
5.注水打压试验
5.1管路封堵
管路安装完成后即准备注水打压试验，而进行水压试验之前必须按预先确定的打压口，对打压口进行封堵，同时沿线管路排气阀封堵及排气设置。
打压口采用自制打压盲板封堵，盲板采用承插口接头与2cm厚钢板拼装，将钢板焊接在承插口接头上，承插口上安装橡胶圈用于密封管缝，待准备就绪后采用挖机将盲板推进管口，将打压口封堵。因注水打压时盲板自身无法顶住压力需要修建靠背，即在打压口50cm外修建靠背，靠背采用浆砌石砌筑，墙面与管道中心线垂直，并在墙面前附一块2cm厚钢板支撑靠背进行人工加固，水压试验管道两端横截面的支撑与锚固必须牢固可靠，使其人工加固的后背满足水压试验的压力要求。靠背就位后采用50t千斤顶顶在两块钢板中间，用以顶牢盲板，千斤顶数量必须满足千斤顶可顶力之和大于管道内水对管头堵板压力。
打压口封堵完成后沿线检查管路，对未回填管路进行回填，并对回填土进行分层夯实，对管底部位的回填采用人工捣实办法进行密实。除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不小于0.5m。并将将沿线井室内的空气阀口全部采用法兰盘拧紧，并在空气阀口接5cm钢管作为排气。管路检查完成后开始进行注水工作，首先在打压盲板上安装直径10cm的钢管用以向管内注水，并在两端盲板上设置上下两孔，上孔用以排气及试压时安装压力表，下孔则用以进水和排水。排气工作很重要，如果排气不良，既不安全，也不易保证试压效果。
5.2试验要求
（1）管道的弯头、三通、支墩达到强度要求后方可进行水压试验。
（2）待试压的管道两端支撑必须加固合格，后背应设在原状土或人工后背上，土质松软时，应采取加固措施，后背墙面平整，并与管道轴线垂直。
（3）管道灌水从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点设排气阀，将管道内的气体排除。
（4）试验管段灌满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡，再进行试压，管道的浸泡时间为72小时。
（5）水压试验时，采用的设备仪表规格及其安装符合下列规定 :当采用弹簧压力时精度不低于1.5级，最大量程宜为试验压力的1.3～1.5倍，表壳的公称直径不小于150mm，使用前校正，水泵压力计安装在试验段最低点与管道轴线相垂直的支管上。
（7）管道升压时，管道气体的排除，进行正式水压试验之前，一般需进行多次初步升压试验，方可将管道内气体排净，当确认管道内的气体己排除后，方可进行正式水压试验。
（8）管道升压时，管道的气体已排除，升压过程中，当发现弹簧压力计表针摆动不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。
（9）应分级升压，每升一级检查后背、支墩、管身及接口;当无异常现象时，再继续升压。
5.3注水打压
分段水压试验前，先将试验管线中注满水，在不大于工作压力的条件下充分浸泡72小时，并及时排出管道内的气体，正式进行试压时，管道沿线设置适当的监护人员，以便发现问题及时停止加压和处理，保证试压安全。
管道打压前将压力表分别安装在打压口及高差变化较大处，并安排专人对沿线管路进行巡视，发现问题及时处理。一切就绪后开始采用水泵向管内注水进行加压，管道升压时，管道内的气体应及时排除，在升压过程中，应分级升压，试压段两端后背和管堵头，接口初次受力时，需特别慎重，要有专职人员监视两端管堵及后背的工作状况，当升至工作压力后,应检查后背、支墩、管身及接口等部位，当无异常现象时，2h后再继续升压，直至升至试验压力0.9Mpa后，稳压15min，15min后最低处压力表压力仍为0.9Mpa，将试验压力降至工作压力，工作压力为0.6Mpa，稳压2h，检查该段管路仍无渗漏现象,则此段管路水压试验合格。
5.4安全要点
（1）进入现场必须佩带好各种防护用品，闲散人员禁止进入水压实验区域。
（2）水压实验过程中各操作人员必须坚持各自的岗位不得擅自脱岗并管理好自己的施工区域不得有闲杂人员进入。
（3）当管线开始升压时所有巡线人员应仔细检查管口有无跑、冒滴漏。
（4）当压力升到接近试验压力时，所有巡线人员必须撤离管线到达安全区域（离5米以外）。
（5）读表人员应侧对堵头在距离管线3米处观测并用对讲机及时报告压力数据。
（6）水压试验时，严禁对管身、接口进行敲打或修补缺陷，遇有缺陷时，应做出标记，卸压后修补。
6.结语
青山水库输水管线PCCP管的安装工艺及方法在本工程的成熟应用，并在管路安装完成后，按预先设置的注水打压口，使其三段管路分别进行注水打压试验，均一次性通过验收，为今后类似工程施工提供了宝贵经验。
论文作者:刘月光
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
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