吳溪 孟鵬飛

摘要：本文對(duì)隨著南水北調(diào)中線一期工程總干渠的建設(shè)高潮，PCCP管道安裝施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對(duì)施工過(guò)程中的重點(diǎn)工序和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，其施工技術(shù)具有較好的參考意義。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào)；配套工程；PCCP管；安裝施工

引言

PCCP管道安裝技術(shù)作為一項(xiàng)新興的施工應(yīng)用技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種大中型水利工程中，我們?cè)陂L(zhǎng)期的施工實(shí)踐中總結(jié)了一套高效、便捷的安裝工藝。

1.頂管（涵）法施工

1.1 箱涵施工的重點(diǎn)注意事項(xiàng)和技術(shù)措施

1.1.1 箱涵由于其重量大、重心高，頂進(jìn)方向控制比較困難，應(yīng)當(dāng)特別注意頂進(jìn)過(guò)程中的偏心和栽頭問(wèn)題。為此，應(yīng)采取以下技術(shù)措施：

1）盡可能增加每一個(gè)頂進(jìn)節(jié)的長(zhǎng)度；2）在箱涵前端的底部，應(yīng)隨頂進(jìn)隨制作混凝土滑床；3）必要時(shí)，在相鄰的各個(gè)頂進(jìn)節(jié)之間用焊接或后張預(yù)應(yīng)力鋼筋聯(lián)結(jié)，使之成為整體。

1.1.2 為了順利通過(guò)不良地質(zhì)條件的地段，可采取下列措施：

1）箱涵前端可制作成上部突出的楔形；2）切土刃口鑲型鋼；3）在松散沙層中頂進(jìn)時(shí)，在頂進(jìn)端安設(shè)隔柵砂板。

1.1.3 箱涵頂進(jìn)施工，應(yīng)盡可能采用機(jī)械挖、運(yùn)土設(shè)備以提高工作效率。

1.2 施工方法要點(diǎn)

頂管（涵）法穿越鐵路、公路及其它必須下穿的障礙物時(shí)，其施工方法如下：

1.2.1應(yīng)事先進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，包含以下內(nèi)容：

1）設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖。確定頂進(jìn)方法和箱涵單元長(zhǎng)度、斷面尺寸。2）工作坑位置選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3）頂力計(jì)算和后背設(shè)計(jì)。4）測(cè)量和糾偏方法。5）箱涵運(yùn)輸?shù)醴欧桨浮?）減阻方案。7）地下水排除措施。8）安全措施。

1.2.2 頂進(jìn)法施工設(shè)備

頂管法施工一般需要數(shù)臺(tái)大噸位千斤頂，以及底軌、鋼背樁（鋼軌或H型鋼）、楔塊等支撐材料和起重機(jī)，還須有減阻材料的配置、壓送設(shè)備和開(kāi)挖運(yùn)輸設(shè)備，如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)等。

1.2.3頂進(jìn)施工前，全部頂管設(shè)備應(yīng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)，確保工作正常。

1.2.4 箱涵頂進(jìn)，應(yīng)采取機(jī)械挖土為主、人工輔助的方法。采用機(jī)械挖土、皮帶機(jī)出渣時(shí)，效率將大大提高。每頂進(jìn)100cm應(yīng)測(cè)量中心線一次，或使用激光指向系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。

1.2.5 頂進(jìn)應(yīng)不停頓地持續(xù)進(jìn)行，以防止靜摩擦力加大增加頂進(jìn)難度。

1.3 管道在箱涵內(nèi)的安裝

管道在箱涵內(nèi)的安裝可以利用已有的頂管設(shè)備，將管道一節(jié)一節(jié)地頂進(jìn)去。頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)在管道底部固定好硬木墊塊（應(yīng)使其順木紋摩擦），并使用潤(rùn)滑劑。

2.明挖溝槽的PCCP安裝

2.1 測(cè)量控制

2.1.1 方向、坡度控制

管道安裝的方向和坡度偏差，應(yīng)滿足以下要求：

1）每節(jié)管道安裝時(shí)，在水平方向的偏差不應(yīng)大于20mm。2）每節(jié)管道安裝時(shí)，在豎直方向的偏差不應(yīng)大于±20mm。3）設(shè)計(jì)接頭偏轉(zhuǎn)和安裝偏差在內(nèi)，單個(gè)接頭處的總偏轉(zhuǎn)不得大于0.3°。

2.1.2 管線轉(zhuǎn)折

管線轉(zhuǎn)折可采用異型管、配件或標(biāo)準(zhǔn)PCCP接頭偏轉(zhuǎn)等型式。采用接頭偏轉(zhuǎn)的方法可以調(diào)整管道安裝方向，包括設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)和糾偏。對(duì)于較小角度轉(zhuǎn)折，宜利用標(biāo)準(zhǔn)PCCP接頭偏轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但應(yīng)考慮預(yù)留接頭變形余度，最大偏轉(zhuǎn)角不宜大于0.3°。

2.2 安裝

2.2.1 PCCP就位與偏差控制

管道安裝一般應(yīng)將承口端面向安裝方向。溝槽驗(yàn)收合格后方可吊管入溝槽。

管道入溝槽前，應(yīng)逐根檢查管材和承、插口有無(wú)損壞現(xiàn)象。如有損壞，應(yīng)對(duì)損壞部位修補(bǔ)合格后方可使用。承插口應(yīng)清理干凈，如有飛邊毛刺應(yīng)予處理，以防劃破橡膠密封圈，同時(shí)清除管內(nèi)雜物。應(yīng)根據(jù)施工控制網(wǎng)引測(cè)的控制點(diǎn)平面、高程參數(shù)通過(guò)可靠方法投測(cè)到溝槽底部?？墒褂谬堥T板、水準(zhǔn)儀、專用尺等放坡、放線，還可以在管道內(nèi)部測(cè)量管道平面位置和坡度。按施工測(cè)量控制點(diǎn)仔細(xì)校測(cè)管道的軸線和標(biāo)高，并做好施工記錄。

2.2.2 作業(yè)程序

1）安裝密封橡膠圈：安裝前，應(yīng)仔細(xì)清洗管道的承插口環(huán)工作面，然后對(duì)承口工作面涂刷植物類潤(rùn)滑劑。嚴(yán)禁使用石油類潤(rùn)滑劑，否則會(huì)損害橡膠圈和污染飲用水。橡膠圈在套入插口環(huán)凹槽之前，應(yīng)將橡膠圈涂滿潤(rùn)滑劑，或在裝有潤(rùn)滑劑的專用容器內(nèi)浸過(guò)；套入插口環(huán)凹槽后，應(yīng)使用一根鋼棒插入橡膠圈下繞整個(gè)接頭轉(zhuǎn)一圈，將膠圈在插口的各部位上粗細(xì)調(diào)勻，使其均勻地箍在插口環(huán)凹槽內(nèi)，且無(wú)扭曲、翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。當(dāng)必須在低于0℃氣溫下進(jìn)行管道安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)改變或調(diào)整橡膠材料配方，使其適合于在低溫條件下作業(yè)；或采取能夠防止橡膠圈變硬的措施（如在熱水中浸泡使其升溫）。2）就位：管道安裝時(shí)，為防止承插口環(huán)碰撞，待裝管應(yīng)緩慢而平穩(wěn)地移動(dòng)。對(duì)口時(shí)，應(yīng)使插口端與承口端保持平行，并使圓周間隙大致相等，以期準(zhǔn)確就位。3）對(duì)接：當(dāng)管道移動(dòng)至距已裝好管道的承口10-20cm時(shí)，宜用方木支墊在兩管間。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，撤除支墊方木，采用內(nèi)拉法或外拉法，使待裝管徐徐平行移動(dòng)，直至達(dá)到規(guī)定的安裝間隙。對(duì)于直線段，安裝間隙應(yīng)控制在25±10mm。管道接頭設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)角時(shí)，接頭的最小間隙不小于10mm。每節(jié)管道安裝完畢后，應(yīng)采用專用量具（鋼制測(cè)隙規(guī)）檢查密封橡膠圈是否仍然在插口環(huán)的凹槽內(nèi)，檢查接口間隙是否符合規(guī)定要求。如發(fā)現(xiàn)橡膠圈位移或接口間隙超差，應(yīng)拆除重新安裝。經(jīng)檢驗(yàn)合格后，才能將吊具移開(kāi)。

每班安裝工作開(kāi)始前，應(yīng)對(duì)此前已安裝好的前一節(jié)管道進(jìn)行復(fù)查，如發(fā)現(xiàn)位移，應(yīng)重新復(fù)位，合格后再繼續(xù)安裝。4）接頭打壓檢查：管道安裝完成后，隨即進(jìn)行接頭打壓，以檢驗(yàn)接頭的密封性。接頭打壓應(yīng)使用經(jīng)過(guò)率定的專用加壓泵，從接頭下部的進(jìn)水孔壓水，上部排氣孔排氣；排氣結(jié)束后擰緊螺栓，加壓至規(guī)定的試驗(yàn)壓力，保持5min壓力不下降，即為合格。若接頭采用水壓檢驗(yàn)不具備條件時(shí)，可在項(xiàng)目監(jiān)理批準(zhǔn)后改用氣壓檢驗(yàn)，但氣壓檢驗(yàn)壓力、穩(wěn)壓時(shí)間需進(jìn)行專門的研究確定。5）包帶、灌漿：為保護(hù)外露的承插口鋼構(gòu)件不受腐蝕，需要在管接頭外側(cè)進(jìn)行灌漿保護(hù)。接頭的包帶、灌漿應(yīng)按下列方法進(jìn)行：在接頭的外側(cè)裹一層寬度為25cm的包帶，作為灌漿接頭的外模（套）。應(yīng)事先將外模（套）材料的兩邊折回后縫制成孔道，用鐵條穿入后裹好、扎緊，只在最上面留出灌漿口。然后灌入1：2～1：2.5的水泥砂漿，水泥砂漿應(yīng)有較好的流動(dòng)性，以使其均勻、密實(shí)、無(wú)空隙。待砂漿灌滿接頭后，灌漿口上部用干硬砂漿填滿抹光。接頭灌漿宜一次完成，灌漿完成后到回填前，靜置時(shí)間不少于15min。接頭灌漿用包帶應(yīng)有足夠的強(qiáng)度以防止破裂或發(fā)生較大的鼓脹變形；管道有防腐要求時(shí)，接頭包帶內(nèi)側(cè)可襯墊由設(shè)計(jì)確定的防腐膜料。6）陰極保護(hù)：管道安裝時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)確定的陰極保護(hù)措施要求，做好用于陰極保護(hù)系統(tǒng)的鋅纜敷設(shè)、PCCP接頭連接以及系統(tǒng)的導(dǎo)線連接。

3.結(jié)束語(yǔ)

采用上文所述施工工藝，我們?cè)诖_保PCCP管施工質(zhì)量時(shí)，有效地加快了施工進(jìn)度，為南水北調(diào)配套工程的進(jìn)展提供了可靠的技術(shù)保障。同時(shí)，在不斷地施工實(shí)踐和技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)交流中，PCCP管的施工工藝也得到進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。

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