（山东电力管道工程公司 山东 新泰 271222）
【摘 要】作为新型输水管材，大口径PCCP管道的经济性、耐久性、抗震性相对其他管材具有显著的优势；同时，它易于安装，运行费用较低，且漏水率极低，因此被广泛采用。大口径PCCP管道的管芯缠绕预应力钢丝，预应力钢丝通过在管芯上施加均匀的压预应力，以抵偿由内压和外荷载产生的拉应力。文章结合具体工程实例，对大口径PCCP管道施工技术控制与优化进行了分析，仅供业内人士参考。
【关键词】大口径PCCP；管道施工；技术控制；优化措施
【中图分类号】TU173 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）20-0038-02
由于我国水资源分配的地域及时空不均匀性以及国家大力开发水资源的现状，大型调水工程如南水北调工程、甘肃引洮供水工程等需要长距离输水，而广泛应用PCCP管道，从而实现了良好的社会效益和经济效益。PCCP管道主要是由高强度混凝土、预应力钢丝和钢板构成，是一种充分发挥了各材料的优良性能的复合材料。本文以辽西北供水工程PCCP管道工程,对大口径PCCP管道的安装工艺、操作要点进行了分析，并结合现场实际情况，对其施工经验进行总结和分析。
1.大口径自来水管道工程中运用顶管技术的原理
在大口径自来水管道顶管的施工过程中，首先应该进行地表工程，也就是在土地上方进行基坑井的挖掘，同时在完成挖掘后布置管节。同时，也应该确保管节可以从土地下挖掘的预留部位穿过，然后从地表穿出，进行管道工程。在顶管不断向地下推进时，机械后座油泵与千斤顶都会在设备上形成很大的推力，促进设备在管道内持续不断的掘进。并且，掘进设备中包含的刀盘设施也会不断的运行，逐渐切削管道中的土体，然后把获取的土体引入到泥土仓内，保存起来，使用设备进行搅拌，然后再从泥土仓中排出。在地下管道施工的不同路线中，推进设备会持续的运行，同时掘进设备也在持续工作，最终完成掘进任务。
顶管技术具备两个优点。第一，在顶管施工的过程中，施工人员可以及时的调节掘进设备的压力指数、掘进机器的运行速度、顶进泥水量等。这样可以确保在实施工程中，挖掘工作面具备较强的安全性和稳定性。第二，泥水仓里保存的泥浆，可以借助排泥泵传送至泥水分离设备中，这个设备也可以确保泥浆有效的分离，这样可以减少对周围环境造成的影响。
2.施工关键技术优化控制
2.1 沟槽开挖控制与优化
（1）开挖应自上而下分层进行，开挖前要先剥离全部的表土，以备回填时用作表土料，表土剥离厚度为不小于50cm。（2）用挖掘机开挖沟槽，沟槽槽底预留10cm～20cm厚度的保护层。为减少开挖对此保护层厚度的原状土体的干扰，应采用人工开挖，层层缓慢开挖。保持槽底整平，如果土质松散，应夯实至原状土的天然状态。（3）沟槽槽底高程的允许偏差应控制在±20mm范围内；管沟中线偏移误差应控制在±20mm范围内。沟槽基础面应夯实成平整牢固的平面，无松土现象，平整度误差控制在±15mm范围内。（4）沟槽开挖前，为保证精度，必须提前对发包人提供的地上地下管线等设施进行复探，准确无误后方可施工。
2.2 管道吊装
吊装设备采用400t履带吊和100t、跨度18m龙门吊。管道吊装及安装示意图如图1所示。
管道吊装注意事项如下：
（1）管道吊装应采用双点兜身吊，不允许穿心起吊。吊具采用尼龙吊带或保护好的钢丝绳起吊，管件应避免碰撞他物，防止破坏保护层。
（2）管道装卸过程中应始终保持稳当，轻装轻放；安全第一，管中及管下不得有工作人员停留。
（3）起吊机械要有足够的功率，必须在正常工作荷载范围内和稳定的工作状况下进行起吊装卸。
（4）如果吊装过程中造成管道损伤，应经过监理重新检验，符合要求的可按修补方案进行修补，再次验收合格后才能继续使用。
2.3 接头灌浆控制与优化
（1）外部接头灌浆。首先用水冲洗接口缝隙，保证缝隙表面干净湿润。在接头的外侧裹一层净宽不小于200mm的铁皮包带，作为灌浆接头的外膜。混凝土强度不小于20MPa，而且有较好的流动性，并掺和膨胀剂使之成为非收缩混凝土，然后将其缓慢灌人缝隙内，灌浆时，采用细钢筋振捣，外侧采用木槌轻轻敲打，确保接头灌浆密实性。接头处灌浆高度不小于30mm。
（2）管道内部连接缝封堵。对管道内部连接缝进行封堵前应检查其是否合格，检查合格后方可施工。封堵前应清理管道内接缝，确保接缝内没有灰尘和杂物。润湿后，采用强度不小于20MPa的混凝土对接缝进行封堵，并且捣实抹平，保证接缝平整。
2.4 PCCP管道沟槽回填控制
管道安装和验收合格后，应及时进行回填。回填前清除槽内杂物，排出积水，有积水时不得回填。在回填之前，应保证沟槽边壁土体平整牢固。回填料要满足设计要求，监理检查合格后才可使用。垫层及腋角区选用中粗砂，Ⅰ区、Ⅱ区及一般回填区采用合格的开挖料，复耕区回填材料为原表层土。垫层材料中不得有粒径大于20mm的砖、石等硬块，槽底至管顶以上500mm范围内不得有粒径大于50mm的砖、石等硬块。回填料采用长臂钩机均匀散布到管道两侧，每层回填铺厚度不大于300mm。
2.5 管材防腐设计
随着项目设计工作的深入开展，通过一系列技术交流，根据国内外标准规范以及南水北调项目的工程经验，本方案选取的保护电流密度为0.5mA/m2。设计确定的采用的保护电位准则为阴极极化电位差值最小为100mV，电位区间的下限设在-970mV(CSE)处。为安全考虑，选用牺牲阳极阴极保护方法。设计采用锌合金牺牲阳极材料。为了保证牺牲阳极输出电流稳定，提高阳极电流效率，降低阳极接地电阻，持续维持阳极的活性，锌阳极周围填加严格按比例配成的专用填充料。PCCP管线保护的主要对象为缠绕在PCCP管外侧的预应力钢筋和管内层的钢套筒。设计根据总的保护面积确定保护电流，根据选定的锌阳极规格计算单只阳极发生电流，进而确定阳极用量。选用型号为ZP-3的棒状锌阳极，经计算阳极数量为3096支，考虑到实际管数量及安装条件，实际选取3556支阳极。理论计算锌阳极使用寿命为33年，满足设计要求。
球墨铸铁管DIP的金属锌涂层本质上也是一种阴极保护，涂覆过程在工厂内完成，质量更加可靠。但涂层厚度规格不多，与使用寿命的匹配不够灵活。目前国内并未有DIP阴极保护的明确规定，多是参照ISO或英美标准（如NACERP0169等），用于对地下及浸水铸铁管线的保护。部分DIP厂商也开发了用于更加严苛条件的外防腐涂层，如锌铝合金管道外涂层，采用400g/m2锌铝合金来替换200g/m2纯锌涂层，能够满足超过90%的土壤类型的防腐需求，是一种增强型外涂层解决方案，适用于化工园，工业区和盐碱地等较强腐蚀的环境。
总之，在大口径PCCP管道的施工安装过程中，在严格执行“规范”的同时，还要严格按照以上这些施工技术要点进行施工作业，操作中应严把工程质量关，保证工程能够合格应用。施工技术要点是保证工程质量的前提，对保证工程质量起着举足轻重的作用，在工程的具体施工环节当中，应当严格遵守。
参考文献
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[3]高建斌.PCCP管道安装施工工艺探究[J].河南水利与南水北调，2014，22：48-51.
论文作者:刘明亮
论文发表刊物:《建筑知识》2016年20期
论文发表时间:2017/6/1
标签：管道论文; 阳极论文; 沟槽论文; 大口径论文; 涂层论文; 预应力论文; 范围内论文; 《建筑知识》2016年20期论文;