张少华
广东三凌科技集团有限公司
摘要：预应力钢筒混凝土管（PCCP）有很好的水密性、抗渗性、耐腐蚀性，强度和刚度好，能承受很高的内外荷载，最适合作大口径压力管，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行费用低，基本不漏水等优点。本文对预应力钢筒混凝土管（PCCP）施工工艺及施工方法进行探讨，以供参考。
关键词：预应力钢筒混凝土管（PCCP）；市政工程；施工工艺
1.工程概况
本工程线路总长约21公里，采用两条DN1600的压力管，管线平行敷设，管中心间距3.35米，两条并行，管线总长共计约42公里，总投资2亿。管材主要为Φ1600PCCP管。
本工程地下水系纵横交错，地质基础较差，沿线地形较为平坦，沿途多为鱼塘和蕉地，地面高程约1.1m。工区浅层地下水主要为潜水，受大气降水和生活用水补给，地下水水位一般在0.55～3.40m之间。工程管线内底标高为-2.392～0.3m（黄海高程），管线基础主要坐落在为I区为软弱淤泥层，局部见有粉砂薄层，II区为淤泥砂质层及砂层，工程力学性质较差，基础需要做软基处理。采用的PCCP管材，产品名称：PCCPDE，管子等级：P0.6/H2.0，产品规格：DN1600×6000，行业准标：GB/T19685-2005/AWWAC301，质量：约11.5t，管道采用双胶圈连接，埋深约为4m。
2.施工方法及经验
2.1软基基础处理
按设计要求，由于管线位置地基承载力较差，且不同地段的地基承载力不同，需对管基础作各种特别的处理。根据设计要求管基采用ф600搅拌桩基础。
2.2基坑支护
由于管坑深度较深，基坑宽度大，且现场的地下水位较高，过池塘地段的管线位置的土质大部分是淤泥土，所以施工时管沟需用拉森钢板加型钢支撑进行支护，防止塌方。根据对实地勘察，结合以往的施工经验，采用6～12米长拉森钢板桩进行支护，型钢作基坑支撑。提高基坑安全度并防止出现隆起及管涌。打设前先测量确定中心管线位置，沿管线中心两侧放出开挖宽度，定出拉森钢板桩内侧线，然后沿内侧线打桩。打桩原则要求上下垂直，且拉森钢板桩的管沟宽度只能大于预定宽度。在打好的两排拉森钢板桩间挖土lm左右后，设第一道围檩、支撑。围檩采用32cm钢板桩，每6m设支撑一组，支撑采用20cm工字钢，支撑设置完毕即向下挖土。
2.3基坑开挖和管道基础
根据本工程的施工环境特点，管线沿途经过的地面有鱼塘、道路等，沟槽开挖时根据不同的地理环境采用不同的施工方法，主要采用机械挖土方式。基坑开挖机械挖土严格控制标高，严禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，则应用相同的砂土或细砂回填，并夯实到天然密实度。开挖过程中应及时排水，基槽开挖至设计标高后，应及时组织验收，验收合格后立即进行下道工序施工。考虑到基槽暴露时间过长会引起基槽变形，应尽可能减少晾槽时间（不超过2～3h）。施工时应掌握天气变化，严禁基槽泡水。设计中，考虑到PCCP管的质量较大，设计了200mm砂垫层作为管道基础，砂基要求夯实，并保持最佳含水量。
2.4安装
当管道进场后，先观察管道内外保护层是否破损、露筋，并用专用工具检查管道的椭圆度，当椭圆度不超出规范时就可卸管入槽。卸管时要尽量使管道保持原来放置状态（即上、下面保持原来相对位置）。吊管时一定要兜身吊，绝对禁止穿管吊，尽量在管道标示的起吊点起吊，在兜管的两根钢丝绳上拴两根麻绳以控制管道放置方向。在管道下沟时，一定要注意承口朝向来水方向，并且保持打压孔在斜上方，且尽量在一条直线上。
在放置第一根管时，一定要注意严格地按照排管图桩号安装，并在管道始端架水准仪和经纬仪控制管道的轴线与标高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当第一根管道安装入位后，用石屑将三角区填实，使管道尽量稳固，然后用龙门架对准第二根管，将管道用钢丝绳及手拉葫芦吊起，并调节其高度和轴线，然后清理承插口上的毛刺、杂物，光滑后将胶圈自然地套在插口凹槽上，并用大号螺丝刀或专用工具在胶圈和凹槽之间划过一周，以使胶圈自然顺畅的嵌入凹槽内，之后在承口、插口胶条上涂抹植物油，用拉管接口到连平稳拉紧手拉葫芦，同时接口两边要有专人观察，确保胶条在凹槽内。管内的人员要观察承插口接缝处，至接缝间距到50mm左右时停止拉进，将厚度为开口度要求标准值（25mm）的硬木块垫在承插口间隙缝中，然后再拉动手拉葫芦，直到承插口挤紧木块，停止拉手拉葫芦，用石屑将管道支稳，然后缓慢松开吊、拉管手拉葫芦，摘下钢丝绳及手拉葫芦准备下一节管的连接。拧下打压孔螺栓将打压装置与接口打压系统连通，用打压泵向胶圈中间部分打压，将压力缓慢升至标准压力值（0.2MP），稳压5分钟不掉压为合格。合格后撤掉压力，将打压孔临时封闭，打压合格后在管道外壁接头处用彩条布与铅丝捆绑，支模浇筑接口保护层，浇注时在模内沿管环向放一根铅丝，以备浇筑时拉动振捣，浇筑高度为与管道水平直径高度，其余部分用砂浆抹平，砂浆配合比为1：1.5～2，浇筑时不得掺入盐水等含腐蚀钢管的防冻剂。浇筑完成后回填工作坑并夯实，与垫层相同。冬季施工时要与回填土同步，随浇、随抹、随填以防冻裂砂浆。
2.5覆盖回填
管道安装完毕，彻底做好管道内的清腔工作，在管道内不留费渣等杂物，并经复检合格后进行回填。管沟回填按下列方法进行：
⑴沟槽两侧应同时回填，两侧高差不得超过30mm。回填土中不得含有碎砖、石块。采用轻压夯实，回填密实度为胸腔填土≥95%，管顶以上85%。
⑵DN1600管一般情况下管顶覆土深度为1.1米，其它敷设在现状道路以外的回填土应满足管顶覆土±0.7m。
⑶管线在鱼塘施工，要控制好鱼塘底标高，使管面回填顶部与水塘底平顺，并确保不浮管，恢复原状，多余的泥土按当地村委、鱼塘业主的意见进行填放。
2.6试压
本工程全长约为21公里，采用双线DN1600PCCP管，分为21个管道试压段进行试压，试压的具体方法如下：
⑴新装管道强度试验水压力为0.9MPa，工作压力为0.6MPa，试验应符合设计和施工规范要求，水压升至试验压力后，保持恒压10分钟，下降不大于0.02MPa为试压优良。
⑵管道水压力试验按《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97规定等有关规章制度的规定进行。
⑶管道灌水应从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点应设排气阀，将管道内的气体排除。
⑷必须在管道充满水后，管道浸泡时间不少于24小时，才可进行水压试验。
⑸试压所需的设备仪器应保持其良好状态。测压表需经检验合格并在有效检定期内，直径至少为120mm，测压值要至少达到量程75%。
⑹每段试压的管段要用法兰堵死顶住试验压力，试压时不许关闭阀门。排泥阀和隔离阀打开，并用法兰堵死。已装好的排气阀在试压时可以使用。
⑺管内空气通过排气阀排掉，管线内保持10～20m水头，持续若干小时直至不需加压为止。然后慢慢的增到试验压力开始试压。
⑻管道升压时，管道的气体应排除，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；
⑼应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，当无异常现象时，再继续升压；
⑽水压试验过程中，后背顶撑，管道两端严禁站人；
⑾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，应作出标记，卸压后修补。
⑿管道全线和分段水压试验前，必须将试压段管道两侧及管顶以上50cm的土方回填分层夯实。管线的支墩与锚固 结构等均应完成后才能进行水压试验。接头的局部范围不回填，待水压检验合格后再回填。各阶段的试验压力和试验方法均应按《给水排水管道工程施工及验收规范》进行。
⒀水压试验完毕，应将压力泄放至工作压力以下。
3.结论
PCCP管具有很高的强度，可承受较高的工作压力，有很好的水密性、抗渗性、耐磨性和耐腐蚀性，特别是采用钢圆环式的承插口，强度和刚度好，并采用橡胶圈密封，有一定的柔性，抗渗、防漏性能都比较好。目前国内越来越多的地区正在考虑采用PCCP管，如深圳、珠海、上海浦东开发区、烟台、厦门、河北、江苏、浙江等地，正在筹划落实生产使用等问题，因此，PCCP管必将在近几年内得到大力推广和应用。
论文作者:张少华
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/18
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