中国葛洲坝集团第三工程有限公司
摘要：PCCP管具有接头密封性好、抗地基变形能力强、施工快捷、防腐性能好、维护方便等特性，但只有在安装施工阶段采取相应措施，才能保证管道接头连接、特殊地基加固、管道防腐保护等施工质量，进而提高管道功能性试验成功率，保证输水管道使用寿命，减少维修成本，达到供水工程的整体投资效益。
关键词：南水北调；PCCP管道；安装；质量控制
1、引言
PCCP管道结合了钢管承受较高的内外荷载和混凝土管耐腐蚀的优点，具有接头密封性好、抗地基变形能力强、施工便捷、防腐性能好、维护方便等特性。我国近年来在给排水工程当中广泛使用PCCP管，经过实践证明PCCP管的性价比和使用寿命也远远的高于其他管材。
河南省南水北调受水区26号输水线路从南水北调中线焦作市北石涧分水口门向焦作市武陟县供水，管道长度28.42km，管材为双胶圈承插口PCCP管，管径DN1400，设计流量1m³/s。
2、施工质量控制要点及方法
2.1管材、配件进场联合检查与验收
管材质量是管道安装工程质量合格的基础。供货厂家将PCCP管道运入施工现场后需提供每根管节的产品质量证明书，先有安装施工单位专职质检员对每根PCCP管节进行检查验收，包括检查管件的管材生产厂质量检验员及检验部门签章是否齐全、管道型号、规格、压力等级、编号等标识是否齐全，外保护层有无脱落，承插口及插口是否完好，承插口钢环是否光洁无毛刺，橡胶圈是否合格，接口椭圆度是否合格，管身是否有裂缝损伤等，检查合格方可与建设单位、施工单位、监理单位、供货厂家代表进行联合检查，联合检查合格并签署联合验收文件后方可安装。若检查不合格进行处理，重新检查及联合检查验收合格后方可允许安装。
2.2管道安装基础处理
2.2.1一般地段管道基础处理
本工程设计为明挖沟槽，边坡为1:1及1：1.25，挖机开挖为主，人工为辅。沟槽底开挖至设计高程以上20～30cm时停止开挖，采取人工精确开挖，完成后立即铺设粗砂垫层，采用小型压路机碾压，压实相对密度不小于70%，厚度不小于20cm。
2.2.2特殊地段管道基础及回填处理
本工程特殊地段包括考古墓坑和生活垃圾填埋地段。考古墓坑地段，先将管身范围内底部淤泥清除，分层回填周围开挖土至设计高程，根据碾压参数按30cm松铺碾压，压实厚度20cm，压实度不小于90%，然后铺设粗砂垫层；生活垃圾填埋地段，挖除超深段垃圾至土基础，用周围开挖土按前述方法回填并铺粗砂垫层。PCCP管道安装完成后管道采用三七灰土回填，压实度不小于95%，以达到隔离并防止垃圾腐蚀管道的效果。
2.3 PCCP管道安装
2.3.1管道吊装
吊装PCCP严禁使用钢丝绳，采用专门管道吊带起吊，避免造成管道外部防腐层破损。起吊轻起轻放，特别注意避免端部承插口钢环的碰撞损伤。
2.3.2管道对接
对接前清洗并抹干承插口钢环并保持洁净；再在插口上安装承插口橡胶圈，橡胶圈不得扭曲，安装前满涂食用油作为润滑剂，严禁使用石油类润滑剂；在已安装的前2节管道内部接缝处安装双葫芦，内拉法进行管道对接，承插口对接后，严格吊车操作，人工稳住并缓慢推动管身，同时内拉葫芦缓慢回拉，同时在承插口缝隙放置木垫块控制承插后接缝间隙。前方采用全站仪控制下游管口中心点及高程，控制轴线偏差，尽量减小对接偏转角，使承插口四周间隙基本对称一致，同时也能避免橡胶圈受到不对称挤压。
2.3.3管身稳固
管道对接完成，轴线高程、接口间隙检查合格后，快速用粗砂填充管道下部弧面空隙，用木槌夯实，形成稳固管身包角。并在后续工作中避免外力碰触管道，以免移位。
2.3.4单口压力试验
接口打压：通过插口钢环上两橡胶圈之间预留的注水口注水，分三次对接头进行打压，以检验接头的密封性，合格标准为：加压至1.0Mpa，5分钟内压力不下降。第一次接头打压：每安装一节PCCP管节打压试压一次，打压不合格时，拆除重新安装并再次打压直至合格。第二次接头打压为每安装3节PCCP管节后，对先前安装的第一节接头进行打压，直至达到合格标准。第三次打压在管道回填完成后，对每一个接头进行打压。打压不合格的管道，开挖后进行更换安装。
本工程施工过程表明：保证PCCP管道承插口钢环的椭圆度及保证橡胶圈无老化、损坏、扭曲翻转，能够100%保证管道单口压力试验合格，避免返工。
2.3.5承插口接缝处理
外缝处理：第二次单口压力试验合格后，将PCCP管道之间外缝用水灰比为0.5的1:3水泥砂浆填充，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，砂浆现场随配随用，严格控制砂浆配合比，使砂浆具有良好的特性。为保证砂浆与钢环紧密结合，灌注砂浆前先环缝涂刷纯水泥浆液，并在外缝处绑扎灌浆护带，环缝穿隔断扭成螺旋状的铁丝，边从顶部灌注砂浆边抽动铁丝，使砂浆下沉密实，接缝内砂浆饱满并使表面平整。及时覆盖，避免暴晒及大风导致砂浆快速干缩。初凝后拆除护带，养护7天后将砂浆表面清理干净，分两次涂刷环氧煤沥青，总厚度不小于4mm。
内缝处理：第三次单口压力试验合格后，将PCCP管之间内缝用水灰比为0.5的1:2水泥砂浆填充，工人在管身内操作，填充前，将缝隙清理洁净，均匀涂刷纯水泥浆液，再由底部向上对称填充，保证砂浆密实，表面平整光滑。在高温季节适当洒水养护。
特殊接口接缝处理：在管道安装坡度发生较大转角处，因水流特性，管道受力集中；另在PCCP管与阀门井、镇墩等建筑物钢管连接处，管道基础发生突变，由砂土基础突变为混凝土支座基础，易发生不均匀沉降，最终导致管道砂浆接缝变形破坏。故采取接缝内部分填充聚硫密封胶，以增加接口承受变形位移的的能力，即使发生PCCP管与建筑物钢管产生较大不均匀沉降，接缝也能够密封，避免接缝漏水，威胁管道运行安全。特殊部位接缝填充如图1所示。
2.3.6阀门井处止推环安装
当管道充水后，特别是紧急情况蝶阀突然关闭时，水流传递的巨大推力瞬间集中在蝶阀堵板上，极有可能拉开阀井处蝶阀连接钢管与外部PCCP管道接头，发生安全事故。因此在阀门井上下游井壁外钢管上焊接安装止推环，将水流推力通过止推环传递到阀井的钢筋混凝土井壁上。止推环的安装质量是能否起到保护作用的关键。止推环必须在井壁模板拆除后在钢管上焊接安装，严禁先焊接安装止推环后浇筑阀井井壁。施工过程中有施工标段颠倒施工顺序，造成止推环与井壁间隙过大，止推环失效，管道试压时发生管道脱节的严重事故。
宽500mm的止推加劲环采用20mm钢板分块环钢管垂直焊接，整个加劲环拼接后表面平整，无扭曲。加劲环后焊接200×500的加强板，使管道推力均匀分布在止推环上，焊缝饱满无气孔夹渣，角焊缝有效厚度不小于5mm。完成后用微膨胀水泥浆填充止推环与井壁间缝隙，使它们紧密结合，使止推环受力较好的传递到阀井井壁，通过埋在地下的阀井井壁抵抗推力，达到保护管道的目的。回填前还需涂刷防腐漆对止推环进行防腐保护。止推环安装如图2所示。
2.4管道回填
管道回填严格按照施工图纸，保证管身周围不同范围的压实度。回填前进行碾压试验，以确定压（夯）实机具，松铺厚度，碾压遍数，压（夯）实方法。施工时严格按照碾压参数分层分段施工，特别注意管身两侧狭小空间处夯实质量，使管身稳固。另管顶50cm以内严禁重型机械碾压，防止管道变形破坏。
3、结语
本文对河南省南水北调受水区26号输水线路PCCP管道安装主要施工工序的简单介绍，作者结合自身在第4施工标段PCCP管道安装工作中的经历，浅析并总结了PCCP管道安装质量控制要点及相关措施，在施工予以运用。该施工标段已一次性快速完成了管道水压试验，具备了通水条件。
参考文献:
[1]河南省南水北调中线工程建设管理局，河南省南水北调受水区供水配套工程PCCP安装指南[R]，2013.1.
[2]河南省水利水电工程建设质量监测监督站，河南省南水北调配套工程PCCP管道工程质量评定办法（试行)，2013.1.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部，给排水管道工程施工及验收规范（GB 50268-2008）,2008.10.
论文作者:王义明
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
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