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摘要：本文简介PCCP管施工安装技术及接口打压常见问题的预防与处理
关键词：PCCP 施工技术 问题 预防 处理
广州市某引水工程，总投资概算为89.53亿元，取水设计规模为350万立方米/天，全程管线长71.6公里（其中我司负责监理的某段为26公里，管线为双线，管径为3.6m，管道设计内压0.6MPa，管材为PCCP管和钢管。），是目前仅次于南水北调工程、上海青草沙水源地原水项目的全国在建第三大引水工程，也是广州亚运会配套的民生供水工程，被列为2010年广州市政府十大改善民生实事之一。该引水工程于2009年9月13日开工，于2010年9月30日正式通水。
该引水工程某管线标工程基本情况：本工程管线桩号K28+190--K32+600，桩号里程长度约4.41km，管道采用2×DN3600并排敷设。本标段主要管材为PCCP管，PCCP管累计长度为3665米,穿越河涌、公路及特殊地段（在高压电塔座外侧通过）时采用钢管，钢管累计长度为697.6米。
该引水工程某管线段管材为PCCP管及钢管，其中PCCP管占绝大部分。PCCP管道施工工艺简单，但其本身也存在很大的缺陷与风险。管道运行时间长了，每个接口都存在漏水的可能性。鉴于此，PCCP管的安装质量比较严格，工作需要细致，在施工过程中必须严格控制各工序的施工质量。鉴于此，以下对PCCP管道施工技术及常见问题与预防处理作简单的分析：
安装前的质量控制（事前控制）
一、PCCP管装卸
DN3600PCCP管是经工厂检验合格监造确认后发货。但管子在运输过程中可能受到损坏，故卸管前应检查其破损情况。验收前，应确保已将破损情况记录在供货单上。
卸管可使用汽车吊或龙门吊，吊车吨位应根据施工现场具体地形、地质情况来选用，并应考虑一定的保险系数，确保卸管施工的安全。
卸管应采用专用吊具或柔软的吊带，专用吊具与管子的接触面应加有弹性的物质来隔离，如采用胶垫隔离。吊带卸管时应采用二点兜身吊，严禁采用穿心吊。
装卸过程始终保持轻装轻放的原则，严禁溜放或用推土机、叉车等直接碰撞和推拉管子，不得抛、摔、滚、拖，应避免起吊索具的坚硬部件损坏管子。
管子起吊时，管腔内不得有人，管子下方不准有人通过或滞留。
管子落地时应采用木质垫块或细沙袋支垫，支垫应稳固、不脱落。
二、PCCP管装车运输
管子在装车运输时采取必需的防止震动、碰撞、滑移措施，在车上设置支座或在枕木上固定木楔以稳定管子，并与车厢绑扎牢稳，避免出现超高、超宽、超重等情况。另外在运输管子时，对管子的承插口要进行妥善的包扎保护，管子上面或里面禁止装运其它物品。
三、PCCP管现场存放
为确保管道安装质量，若施工条件允许，管子应尽可能直接到达安装现场，避免或减少现场沟槽外堆放，发生二次倒运及管子的损坏。若必须进行现场存放，现场堆放必须符合以下规定：
（一）管子堆放场地应坚实平整，并有良好的排水条件。管子运至现场时，不得垒放，而应沿管线预定位置摆放。管子必须单层卧放。摆放位置应不妨碍沟槽的土方施工及管子的运输通道。
（二）管子长期（一个月以上）存放时，应使管子保持一定的湿度，即浇水养护。在炎热和干燥的条件下长期放置时，应按规范规定封堵管子二个端头并进行浇水养护。
（三）运抵施工现场的橡胶圈，应妥善的保管。橡胶圈应放在阴凉处防晒，且远离燃料油、和能损坏天然橡胶的其他物质。
（四）钢制配件及钢短管运抵施工现场后，应尽快安装。若不能安装需要放置时，不论放置的时间长短，再放置期间一定要对其进行保护，即对其，进行防晒处理－覆盖、进行防风处理－封堵、保证砂浆保护层的湿度－浇水养护。
四、PCCP管现场检验
到达现场的PCCP管必须附有出厂证明书。凡标志技术条件不明、技术指标不符合标准规定或设计要求的管子不得使用。
管子在安装前必须逐根进行外观检查：检查PCCP管尺寸公差，如椭圆度、断面垂直度、直径公差和保护层公差，符合现行国家质量验收标准规定。
管子安装前进行详细的外观检查：检查承插口有无碰损、外保护层有无脱落等，发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷在规范允许范围内,使用前必须修补并经鉴定合格后,方可使用。
另外，PCCP管安装采用的橡胶密封圈，使用前必须逐个检查，表面不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。生产PCCP管厂家必须提供橡胶圈满足规范要求的质量合格报告及对应用水无害的证明书。
规范规定公称直径大于1400mmPCCP管允许使用有接头的密封圈,但接头的性能不得低于母材的性能标准,现场抽取1%的数量进行接头强度试验。
安装过程的质量控制（事中控制）
一、PCCP管施工原则
PCCP管在坡度较大的斜坡区域安装时，按照由下至上的方向施工，先安装坡底管道，顺序向上安装坡顶管道，注意将管道的承口朝上，以便于施工。根据标段内的管道沿线地形的坡度起伏，施工时进行分段分区开设多个工作面，同时进行各段管道安装。
现场对PCCP管逐根进行承插口配管量测，按长短轴对正方式进行安装。严禁将管子向沟底自由滚放，采用机具下管尽量减少沟槽上机械的移动和管子在管沟基槽内的多次搬运移动。吊车下管时注意吊车站位位置沟槽边坡的稳定。
二、PCCP管吊装就位
PCCP管的吊装就位根据管径、周边地形、交通状况及沟槽的深度、工期要求等条件综合考虑，选择施工方法。根据本工程的特点，有四种不同的方法可供选择，一种为汽车吊直接吊装就位，一种为履带吊吊装就位，一种为有轨龙门台车吊装就位，一种为用以上三种起重吊装机械将管子吊到基坑内再采用简易倒装架安装。具体根据现场实际情况进行选择。
由于本工程工期紧张、管线长，根据现场的施工条件，本工程综合使用了以上几种吊装方式。其中第四种方式施工方法速度较快、操作简便且安全性高，现场多采用该方法。
根据配管图设计桩号位置准确确定第1节管道的桩号位置，注意配管图中承插口叠加部分135mm的桩号位置。在实际施工中，将对可移动管件桩号及不可移动管件前的钢短管长度做相应的调整。
检查待装管道的外观以及承插口尺寸，实际测量结果应与厂家检验报告对照比较，验证是否合格；须制作弧度靠板进行局部圆度检测，掌握接口实际情况，便于对接时调整间隙。
管道安装一般应将承口端面迎向安装方向。对DN3600mm的管道建议采用外拉法更为合理，有利于提高效率并避免内防腐破坏。
管道的闭合建议选择在弯管上进行，应对管道闭合进行明确规定，尽量减少闭合以节省投资。对明确要进行闭合的弯管，应及时要求厂家分3段供应，即带插口段、带承口段、直线段，直线段应视安装桩号误差给予适当加长，以保证闭合需要。
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管道下沟槽前，应逐根检查管子和承、插口有无损坏现象。如有损坏，应对损坏部位修补合格后方可使用。应对承、插口进行认真的清理。保证胶圈工作面平整、光滑，无异物附着。同时清理管内杂物。
管道下沟槽时，一定要注意起重设备、边坡的稳定性、安全性。沟槽下管区域内不得有人逗留。要保护吊装的管道不与其他的物品发生碰撞。应使管道一次性大体就位，避免管道在沟槽内多次搬运、移动。不得使管道在沟底拖拉、牵引、滚动。更不能使用任何机械设备撞击或企图移动管道。
三、管道及接头的清理、润滑
安装前先清扫管子内部，清除插口和承口圈上的全部灰尘、泥土及异物。然后在承、插口工作面上涂刷润滑剂（植物类）润滑。此时应确保润滑剂及涂刷过程干净不受污染。胶圈在套入插口槽之前，应先认真的整圈检查胶圈，有无缺陷、破损。胶圈套入插口凹槽之前先分别在插口圈外表面、承口圈的整个内表面和胶圈上涂抹润滑剂,胶圈滑入插口槽后，在胶圈及插口环之间插入一根光滑的杆（或用螺丝刀），将该杆绕接口圆二周（二个方向各一周），使胶圈紧紧地绕在插口上，形成一个非常好的密封面，然后再在胶圈上薄薄地涂上一层润滑油。所使用的润滑剂必须是植物性的或经厂家同意的替代型润滑剂而不能使用油基润滑剂，因油基润滑剂会损害橡胶圈，故而不能使用。
四、PCCP管道对接
吊起准备安装的管道，保证管道悬空不与基底接触。将插口对准安装好的PCCP管道承口，缓缓的移动、靠近。这时应在承口外垫几块木块，避免剧烈的晃动，撞坏承插口。
插口接触到承口时，调整待安装管道的中心轴线（管道前后高度及左右偏差），保证承插口间隙周长均匀及中心轴线与安装好的管道一致。特别注意管子顺直对口时使插口端和承口端保持平行，并使圆周间隙大致相等，以期准确就位。
采用外拉法，将待装管道插口徐徐进入承口。在进入的过程中，一定要注意观察，橡胶圈均匀进入情况、承插口间隙均匀变化情况。若发生异常，应立即停止进入，找出问题的所在，及时调整。问题解决完后，再重新开始进入安装。另外在整个进入的过程中，应保证正在对接的承插口工作面没有砂土及其他异物进入。
拉进管时，待装管道端与拉杠接触面必须增垫柔性耐磨耐压材料，保证受力处混凝土及钢圈不受损伤。
往进拉管时，拉进过程中要时刻观察外部、内部接缝情况，控制好两侧拉力大小，两侧拉绳高度应在半圆位置，以保证拉力为轴向力，避免两侧受力发生较大差异，在拉进过程中拉力比正常情况下偏大或偏小均应停止安装，必要时拔出重新安装。随时检查接口及胶圈变形情况，根据开口间隙调整两侧受力。
进入快到位时，应在承插口间隙处上下左右放置四块控制间隙块。安装间隙控制在25±10mm。管道接头处有转角时，接头的最小间隙应控制在5－10mm之间。
如若在安装进入的过程中或结束时，发现橡胶圈有翻起、挤出的现象发生。一定要退出管道，检查橡胶圈，重新安装。
承插口对接完成后，应用专用量具（钢制测隙规）检查橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内。如若没有，则退出管道，检查橡胶圈，重新安装。
接口打压：管节安装完成后，随即进行接口打压。接口打压使用手动加压泵。从一侧螺栓孔注水，另一侧排气。排气结束,有水喷出后拧紧螺栓，按规定的速度加压至规定压力，保持5min内不下降并检查接口无渗漏，即为合格。否则退出管道重新安装。
每节PCCP管安装完成后，细致进行管道位置和高程的校验，确保安装质量。一般情况下，安装测量控制轴线，在软基处建议高程按正公差控制，以保证回填沉降后保持在设计要求范围内。经检验合格，并将管道垫稳后，才能将吊具、手扳葫芦及索具放松移开。
五、外接口灌浆
先在接口缝隙内安放一根钢丝，再在接口的外侧裹一层麻布、土工布或塑料编织带（宽30－40cm，长小于管道外径40-60cm），上端开口，作为接头灌缝的外模，用二条2cm－3cm的扁钢做成的卡箍，有效的卡住灌缝接头外模。
用1：2－2.5的水泥砂浆调制成易流淌的糊状，边灌边来回抽动钢丝，处使砂浆灌注均匀密实。待砂浆灌满接头后，灌浆口上部用干硬的砂浆填满抹光。
六、管座模板及管座混凝土浇筑
外接口灌浆达到强度要求并拆模后即可进行管座模板安装。管座模板安装必须严格按照设计图纸尺寸进行制安，安装牢固可靠。待模板安装完成后，即可进行管座混凝土的浇筑，混凝土浇筑时必须加强振捣（特别是管底部位），保证管座浇筑密实。
七、管道的回填
管道及附件安装完成，经检验合格后，应及时进行沟槽的回填。不允许将已安装完成的管道长期外露不回填，更不允许将其跨越雨期和冬期。
回填前应清除沟槽内的杂物，并排除积水，不得在有积水的情况下进行回填。
管道两侧至管顶的回填土必须对称分层夯实，严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟内推填，以免引起管道轴线位移和接口变形。
靠近管道的回填土中不的含有石块和砖块，冬季施工时要消除冻土（北方地区）。
管顶500mm以内的回填土与两侧的回填土要求相同，并不得使用重锤或大型机械夯实，回填土至管顶800-1000mm后，才允许土方机械跨越上部作业（大型机械的重压应对管体承载能力进行复核）。
厂区外非交通要道及允许下沉的地段，管顶500mm以上的回填土可以简易夯实或不夯实，但应留有一定高度的余土，以作为自然沉实之用。
八、内接口填缝
本工程内填缝材料采用双组分聚硫密封膏填充，内填缝应随着管道的安装进度进行。填缝前，应清除接头处的杂物，用水喷洗或刷洗，以保证接头处的清洁、干燥。双组分聚硫密封膏搅拌必须均匀，内填缝应做到内部密实、表面光滑平整。内填缝施工要严格按相关技术要求进行施工，以确保填充质量。
安装后的质量控制（事后控制）
一、管道安装后（特别是管道回填后），对已安装管段要进行不定期的巡检并做必要的沉降观测，检查管道是否有异常的沉降或偏移，以及时进行处理。
二、管道安装后，一般不少于三次的对接口进行打压检查（即管座混凝土浇筑前、管座混凝土浇筑后管道回填前和管道回填一定时间后），检查接口是否有异常情况出现，如有异常情况出现则对存在问题的接口进行相应的特殊处理。
三、接口打压常见问题及处理方法：
（一）打压水路不通
原因分析：1、管道承插口局部圆度不够，椭圆度超出允许偏差或者工作面凹凸不平整，管道安装后导致试压水路不通；2、安装时，拉进不均匀，导致橡胶圈被挤出凹槽使双胶圈紧贴而堵住了试压水路；3、安装时，管道承插口杂物（泥浆、泥尘、混凝土浮浆等）未清理干净，而堵塞了试压水路；4、安装时，采用了不合适的润滑剂，时间长了润滑剂凝固而堵塞了试压水路；5、管节安装后，试压螺栓孔未及时封堵螺栓，致使泥沙进入了试压孔和试压水路中导致堵塞等。
预防及处理措施：1、管节安装前认真检查其承插口椭圆度及胶圈工作面平整度，不符合要求的应立即通知管材厂家到场进行处理；2、安装时，务必要均匀拉进，密切注意橡胶圈是否被挤出或损坏；3、安装前必须将承插口的杂物清理干净；4、管道安装所用的润滑剂建议采用植物类润滑油；5、安装试压后及时将试压孔用螺栓封堵，避免泥沙等杂物进入。另外，对试压水路不通的接口可以采用锤击法进行疏通（边锤击边试压注水），但使用该方法时应采用有效的保护措施，使管子内防腐层不被损坏。
（二）接口试压有渗漏情况（内渗漏和外渗漏）
原因分析：1、管材承插口局部圆度不够，椭圆度超出允许偏差或者工作面凹凸不平整，导致管道安装一段时间后接口试压时出现渗漏或不稳压的情况；2、管道安装时发现的管材承插口椭圆度或工作面平整度不符合要求的情况时而采用了垫胶片来调整的方式，也会出现该类质量隐患；3、管道回填时对已安装管段造成了扰动；4、管道本身的技术沉降（特别是软基部分）等。
预防措施：1、管节安装前认真检查其承插口椭圆度及胶圈工作面平整度，不符合要求的应立即通知管材厂家到场进行处理；2、安装过程中发现的椭圆度超出允许偏差或工作面不够平整的情况也应立即通知管材厂家到场进行处理，尽可能不采用垫胶片的方法进行调整，尽量采用打磨的方法进行处理并做好打磨口的防腐处理，以减少渗漏隐患；3、管道回填时，必须严格按照管道土方回填的技术要求进行施工，尽量减少对管道的扰动；4、严格按技术要求做好软基处理；5、底板混凝土达到强度要求后方能进行管道安装施工。
渗漏处理：1、内渗漏处理：采用2200+聚硫密封膏（即底部5cm厚2200柔性环氧凝胶型多用途粘结剂封底+3cm厚聚硫密封膏充填）的加固补强方法。2、外渗漏处理：（1）对该接口的内缝采用2200+聚硫密封膏（即底部5cm厚2200柔性环氧凝胶型多用途粘结剂封底+3cm厚聚硫密封膏充填）；（2）对外缝采用微膨胀水泥石棉（即膨胀水泥+石棉）进行加固补强处理。
总而言之，PCCP管的安装施工，每道工序都必须仔细认真，必须严格按照规范、标准及设计图纸要求进行施工与质量验收，这样才能确保PCCP管管道工程质量，才能确保管道的试压成功与日常的安全运行。该工程自2010年9月30日正式通水以来，运营至今未出现渗漏情况，运行工况良好。
综上所述，上述PCCP管施工质量控制措施是非常有效的，这为以后类似工程施工积累了宝贵的经验！
论文作者:熊绍基
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/18
标签：管道论文; 插口论文; 胶圈论文; 接口论文; 沟槽论文; 工作面论文; 润滑剂论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;