彭利军

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 预应力钢筒混凝土管道安装技术概述

PCCP在国外发达国家的丰富施工经验以及近年来在国内的飞速发展，证明预应力钢筒混凝土管（PCCP）是一种性能良好且经济合理的多用途管材，在我国的管线输水工程应用上具有强劲的发展潜力及广阔的发展空间。由于管道口径较大，重量较重，沟槽开挖较深等原因，PCCP管道安装多采用吊车安装的方法。此方法对沟槽边坡地基等施工环境条件要求较高，且施工费用较高。在此条件下，管道安装可采用自制可移动式龙门吊，并利用手拉葫芦拉动进行管道安装，此方法施工工艺简单，容易掌握，适用于野外施工作业，施工成本费用也较低。此方法在山西省万家寨引黄工程联接段和辽宁省大伙房水库输水(二期)工程PCCP安装二标段中得到了很好的运用，在保证施工进度、施工质量上及节约施工成本方面取得了不错的经济效益和社会效益。

2 施工技术难点

2.1 工程概况

大伙房水库输水（二期）工程是将浑江流域调来的水由大伙房水库调节后，向辽宁省抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦等六城市输水的一项大型输水工程。该工程由取水头部、输水隧洞、输水管线、配水站（六座）、加压泵站（一座）、加氯站（三座）等建筑物组成。

大伙房水库输水（二期）工程输水管线建筑及安装工程第二标段，施工地点位于沈阳市境内，施工区间为沈阳1配水站～沈阳2配水站之间，主体施工任务为2×DN3200 PCCP管道安装，单线总长15.7km，工程于2006年10月开工，2010年10月通水完成。

本标段采用的PCCP管道内径为3200 mm，标准管长度为5m，每节重量大约在46t左右，在平行双沟槽内复线安装，选用150 t履带式起重机进行PCCP的吊装任务。

2.2 施工技术难点

本标段施工范围内以黄褐色粉质黏土为主，土体呈可塑状态，中等压缩性，土体中隐微柱状结构面比较发育，遇见环境水和机械动载时，土体易沿结构面形成蠕动和滑动，造成开挖边坡不稳定。管线施工范围位于水稻田地，稻田地区长期浸水，在开挖段地表下1～2m形成丰富的上层滞水，慢慢向下垂直入渗，与地下水联通，沟槽开挖成型后，滞水渗透使边坡含水量增大，加上施工设备扰动致使边坡塌方时有发生，加大施工难度，延误施工进度。因此如何将边坡塌方对施工的影响降到最低成为本工程的施工技术难点。

3 施工工艺研究与改进

为保证施工质量与施工进度，综合考虑管道直径、沟槽深度及施工现场地质条件等施工环境条件，并借鉴山西省万家寨引黄工程联接段PCCP管道建安工程Ⅰ、Ⅱ标的成功经验，经我项目部技术人员研究决定,采用150 t履带吊车吊运管道，并配以龙门吊进行安装的施工工艺，并在原有基础上进行技术改进，使其更好地运用于本标段的施工，取得了不错的效果。

开工之初，龙门吊道轨下铺设使用25cm×25cm×100 cm的枕木，每对道轨下需铺设枕木24根。由于施工地段位于水稻田地，随时都会出现小范围的滑坡和塌方，枕木消耗极大且存在施工安全隐患。根据施工现场实际情况，采用钢板代替枕木进行道轨铺设，并将钢板固定在道轨下成为一体，既便于施工，又降低了枕木的消耗，大大降低了施工成本。

4 施工工艺的实施过程

4.1 确定工艺流程

吊运管道入槽→橡胶圈安装→管道对接→轴线高程复测→管道接头打压试验→管道接缝灌浆及养护。

4.2 管道入槽

（1）管道入槽前，应仔细检查管道规格、型号、外观以及承插口是否合格，不合格的管道不得使用。

（2）管道检查合格后，利用吊车将管道下放至沟槽内。起吊绳索采用非金属绳索或利用麻布等软包装材料包裹后的钢丝绳，以防止绳索破坏管道保护层。起吊时将绳索绕管道两侧兜身吊，严禁穿心吊，起吊过程应轻装轻放平稳慢速，时刻注意保护管道保护层及承插口。

（3）管道平稳入槽后，再次检查管道质量是否合格，确认管道合格后，方可进行安装施工。

4.3 橡胶圈安装

橡胶圈必须具备产品合格证，并在安装前仔细检查橡胶圈外观质量，表面不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲以及肉眼可见的杂质等质量缺陷。质量不合格的产品不得使用。

待管道入槽后，利用龙门吊上部的四个手拉葫芦将管道吊起，并吊运至管道安装大致位置后，进行橡胶圈安装，以保证橡胶圈安装后立即进行管道对接施工。

安装前，仔细将管道的承插口上的泥土、污物等杂质进行清除，避免杂质对橡胶圈质量造成不利影响。清理完毕后，在对接管道的承插口内涂刷食用植物油，涂抹均匀、无漏刷。涂刷完毕后，将橡胶圈安装到管道插口内的凹槽内，并用一根木棍插入插口圈内，绕整个管道接头转行，保证橡胶圈安装均匀，无扭曲、翻转现象。橡胶圈安装完毕后，立即进行管道对接，避免安装好后的橡胶圈长时间外露。

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4.4 管道对接

（1）将一根长度略小于管道内径的角钢安置于待安装管道的外侧管道内，并在角钢的中心处悬挂一线垂，并在角钢上放置一水平尺，借助水平尺将角钢调整至水平位置，则线垂线即为管道的轴线位置。

（2）利用龙门吊上部四个手拉葫芦将管道吊起后，在龙门吊两侧安装千斤顶，将管道固定，并调整两侧的千斤顶，使管道内的线垂线位置与经纬仪十字线位置重合，即表明管道轴线安装位置符合要求。利用两侧千斤顶调整管道必须边顶压边复核轴线位置，并慢慢进行，千斤顶与管道间加垫一块木板，防止直接顶到管道保护层上。

（3）通过龙门吊上部四个手拉葫芦升降管道来调整管道的安装高程，通过水准仪测量管道底部管内壁高程，直至高程符合设计要求。

（4）管道高程轴线调整好后，采用内拉法对管道进行对接。先制作一根长度略大于管道内径的斜梁，斜梁上端焊接一块厚度略小于管缝宽度的钢板，将斜梁上端钢板插入已安装完毕的管道管缝内，下端置于安装好的后一节管道内。在待安装管道的外侧端口处设置一个横梁，利用钢丝绳和手拉葫芦将斜梁与横梁连接，借手拉葫芦的拉力以及前段安装完毕管道与地面的摩擦力，将待安装管道进行对接。

4.5 轴线高程复测

管道对接完成后，采用以上方法对管道高程轴线进行复核调整，使其达到设计规定要求。

4.6 管道接头打压试验

管道对接完成后，即对管道接缝缝隙宽度进行检测，并对管道接头处进行打压试验，检查接头安装是否合格。

4.7 管道接缝灌浆及养护

管道打压合格后，对管道外缝进行水泥砂浆灌缝处理，对内缝进行水泥砂浆勾嵌，以避免承插口外露受到外部土壤和内部水流的腐蚀。水泥砂浆强度规格由设计文件确定。

外缝灌浆前，首先将管道外缝内的泥土、杂物等清除干净，利用土工布和钢条制成灌浆包带，作为砂浆浇筑时的模板。灌浆时，将管道外缝用水充分湿润后，将灌浆包带绕管道外缝包裹一周，在管道顶部固定且预留灌浆口。按照施工配合比拌制砂浆完毕后，将砂浆由顶部预留口灌入，并在管道两侧用木棍敲打捣实，保证砂浆流动自如，灌浆饱满密实。灌浆后进行养护，养护时间不得低于一天。如有设计要求时，对管道外缝采用标准防腐带包裹，防止腐蚀。

在管道安装完成一定时间后，对其管道内缝进行水泥砂浆勾嵌，水泥砂浆标号与外缝灌浆水泥砂浆一致。勾嵌前将管道内缝的污物清除干净，勾嵌要密实饱满平滑，并加强养护，不得出现裂缝。

5 应用效果

采用自制移动式龙门吊进行PCCP管道安装，极大地降低了边坡塌方对施工造成的不利影响，加快了施工进度，施工高峰期每日安装管道数量能够保持在30节左右。采用龙门吊进行安装，大大降低了施工成本，以本工程为例，本工程为双沟槽复线安装，如果采用吊车进行安装，需同时具备两台吊车进行安装；采用龙门吊进行安装，只需自制两台龙门吊安放于沟槽内负责安装施工，一台吊车进行管道的入槽吊运，即可满足施工要求，大大了降低了施工成本。同时在某些地段不适用于大型吊车设备作业时，还可以利用龙门吊对管道进行短距离的沟槽内运输，方便施工。安装二标采用龙门吊进行安装PCCP管道方法的成功运用，取得了不错的实际效果，并得到了监理单位和建设单位的一致好评。

采用龙门吊安装PCCP管道的施工工艺，并根据施工现场实际情况进行技术改进，极大地适应了施工现场的施工条件，保证了施工质量与安全，加强了施工进度，取得了不错的施工效果，并积累了宝贵的施工经验，也为今后类似工程的施工提供了借鉴。