李 浩 ,夏明慶 ,王建民
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250013;2.泰安市水利與漁業(yè)局,山東 泰安 271000)
山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程位于山東省膠東半島北部,輸水線路自引黃濟青宋莊分水閘引水,至威海市米山水庫,總長322 km,設計流量22.0~4.8 m3/s。引黃調(diào)水工程黃水河泵站—村里集隧洞段采用管內(nèi)徑為2.0 m和2.2 m,有效長度5 m的預應力鋼筒混凝土管(以下簡稱PCCP)。PCCP工程量內(nèi)徑2.0 m和2.2 m分別為8 280 m、19 880 m。根據(jù)要求,承包方按照標準要求設立了生產(chǎn)線,建設了現(xiàn)場試驗室,配備了液壓式萬能試驗機、電動金屬線材彎曲機、混凝土恒溫恒濕養(yǎng)護箱、電熱恒溫干燥箱等20余臺設備,專職試驗人員操作。
原材料質(zhì)量是確保成品PCCP質(zhì)量的基礎,嚴把原材料質(zhì)量關是監(jiān)理人員在PCCP監(jiān)造過程中的重要工作。PCCP生產(chǎn)用原材料主要有:水泥、水、骨料、高強鋼絲、制筒用薄鋼板及制圈用型鋼。
開工之前,施工單位根據(jù)擬生產(chǎn)產(chǎn)品的種類、數(shù)量及生產(chǎn)計劃安排,對產(chǎn)品生產(chǎn)所需的原材料進行采購,應選擇質(zhì)量好、信譽高的原材料廠家供貨。原材料進場之后,施工單位應對其質(zhì)量保證資料進行檢查,同時對原材料進行抽樣檢驗,檢驗合格后填寫“材料質(zhì)量報驗單”報項目監(jiān)理部認可。監(jiān)造人員及時對報審材料審核,并對原材料進行實地查驗。只有經(jīng)檢驗合格且經(jīng)監(jiān)造人員認可的原材料才可用于PCCP生產(chǎn)。
10 mm承口鋼板;雙槽插口型鋼,最小屈服強度不小于207 MPa,標準長度50 mm時的最小伸長率為20%。Φ5 mm冷拉鋼絲,滿足《預應力混凝土管用冷拔鋼絲的標準》ASTMA 648及GB/T 5223規(guī)定的力學性能;1.5 mm冷軋薄鋼板,最小屈服強度不低于235 MPa,標準長度50 mm時的斷裂伸長率不小于2l%。GZ-2防腐涂料;P.O42.5R水泥;拌合用水的pH值大于6.5,氯離子含量小于100 mg/L,硫酸根離子含量小于350 mg/L;砂子為龍口當?shù)禺a(chǎn)中粗砂、細砂,質(zhì)量技術要求應符合GB/T 14684—2001規(guī)范規(guī)定,比重不低于2.6,含泥量不大于l%;石子為龍口當?shù)禺a(chǎn)石子,規(guī)格2~25 mm,針片狀顆粒含量、超遜徑含量、質(zhì)量技術要求符合GB/T 14685—2001規(guī)范規(guī)定。
為實現(xiàn)對原材料的現(xiàn)場檢驗,監(jiān)造人員對施工單位建立的現(xiàn)場試驗室及試驗設備進行了檢查驗收。按照招投標文件、原材料質(zhì)量檢驗計劃和有關技術規(guī)范的規(guī)定,在監(jiān)造人員的見證下,對進場原材料進行嚴格檢驗。每完成一項檢驗,施工單位完成相應的檢驗報告,并由監(jiān)造人員在檢驗報告上簽字。根據(jù)計劃及實際情況,委托具有資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)對生產(chǎn)使用原材料進行檢驗,出具正式檢驗報告。
在監(jiān)造實踐中,需著重檢查水泥是否受潮,嚴禁使用受潮及質(zhì)量低下的水泥產(chǎn)品。注意抽查粗細骨料級配是否符合要求,砂含泥量是否在標準范圍之內(nèi),如有超出,則嚴禁同批次骨料的使用,并要求施工單位限期整改。定期抽查冷拔鋼絲屈服強度和拉伸率,確保相關試驗性能滿足規(guī)范要求。定期向第三方檢測機構(gòu)送檢鋼筒用薄鋼板及承插口用型鋼,確保PCCP中使用的原材料性能參數(shù)符合設計及規(guī)范要求。
鋼筒卷制焊接應保證焊接機的勻速運行,焊劑質(zhì)量符合焊接要求,焊接操作人員持有焊接證書并經(jīng)專業(yè)制筒焊接培訓,具有獨立操作能力。所制鋼筒尺寸及公差要滿足設計要求。承插口焊接時接頭應對接平整,錯邊不大于0.5 mm采用雙面熔透焊接,并打光磨平。在下料及漲圓過程中,注意承插口尺寸。加工過程中注意承口內(nèi)徑、插口外徑的誤差控制,以及承口深度、插口長度的連接配合。每條承插口鋼圈都要檢測橢圓度,保證后續(xù)安裝工程管道順利連接。
鋼筒水壓試驗為關鍵工序,每一節(jié)鋼筒的水壓試驗監(jiān)造人員需旁站。仔細檢查恒壓期間焊縫處有無滲漏現(xiàn)象,如有滲漏,則用記號筆標出滲漏位置,待試驗結(jié)束后,進行補焊。有滲漏的鋼筒補焊后,需進行二次水壓試驗,確認無滲漏點后,方可使用。監(jiān)造人員要對每節(jié)鋼筒結(jié)合產(chǎn)品編號做好詳細記錄,在后續(xù)工序中如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,可根據(jù)記錄資料方便地追查。
管芯混凝土澆筑時,要嚴格控制澆筑速度,加大振動強度,盡量使混凝土振搗均勻,減少管芯蜂窩現(xiàn)象的出現(xiàn)。采用蒸汽養(yǎng)護,加速養(yǎng)護期間的升溫速度不得超過22℃/h,養(yǎng)護罩內(nèi)溫度應保持在32~52℃之間,最高溫度不應超過60℃。管芯脫模需注意模子內(nèi)壁脫模劑涂抹要均勻,否則會加大脫模難度,并在管芯外表面上出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。
纏絲主要檢驗接頭數(shù)量、接頭位置、應力值、應力波動值等指標,監(jiān)造人員需對纏絲螺距、水泥凈漿水灰比、端部密纏等進行抽檢。砂漿保護層吸水率不合格的管材需要鑿除保護層重新進行噴漿處理。噴射過程中注意控制噴射速率和保護層厚度,須對噴射設備進行定期維護。
成品管要注意檢查保護層是否有空鼓現(xiàn)象,如有空鼓則要將其鑿掉。檢測承插口橢圓度是否符合設計要求,有無偏離過大的現(xiàn)象。檢查管芯內(nèi)壁的裂痕、水紋、蜂窩、麻面現(xiàn)象的程度,如與規(guī)范及設計要求不符,則將成品報廢,不得使用于輸水工程中。
運用上述方法對PCCP的生產(chǎn)質(zhì)量進行控制,膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程黃水河泵站—村里集隧洞段所使用的PCCP產(chǎn)品質(zhì)量達到了設計要求,滿足工程需要,取得良好的效果。