预应力钢筒混凝土管（PCCP管）内拉法施工

2016-03-17苗振铎安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000

安徽建筑 2016年4期

苗振铎　（安徽水利开发股份有限公司，安徽　蚌埠　233000）

苗振铎（安徽水利开发股份有限公司，安徽蚌埠233000）

PCCP管中文全称为钢筒型预应力混凝土压力管（简称PCCP），管道直径800～4000mm，这些年在我国发展比较快，特别在京津冀南水北调支线工程大量广泛的应用，其中保沧干渠为BDSG11-6标，合同编号HBNSBDPT-BCGQ/BD-TJSG-2013-06：本标段为管线工程，桩号从主干线54+968至69+202，线路中线水平投影长度14.234km，为管径2200mm双管布置PCCP管。

PCCP管；管道吊装；安装管道；内横梁；外横梁；钢丝绳；内拉装置

1　概述

该管道是一种具有高强度、高抗渗性和高密封性的复合型管材，由内钢筒、混凝土管芯、高强度预应力钢丝和喷涂水泥砂浆保护层等组成的复合材料。具有可承受较高的内压和外部荷载、对地基适应性好、耐腐蚀性能好、通水能力强、管路损失小、输水成本低、使用寿命长、社会综合效益好的优势。内拉法施工的方法在已安装完成管道缝隙的中部，架设内横梁，将安装的管道吊装基槽内放正后，逐步调整就位，在安装管道外部端口架设外横梁，用钢丝绳和内拉装置将内外横梁连接，管道承插口清理和橡胶圈安装完成，采用内拉装置进行承插口管道对接。

2　施工工艺流程

2.1管沟开挖

本工程基坑开挖深度最大约4.4m，开挖后基槽下口宽按7.9m控制，根据设计要求及此段土质情况放边坡。

①管沟开挖前，根据建设单位提供的图纸及相关资料，由项目技术负责人组织现场施工人员对施工现场沿线进行勘察，特别是对已有地下管线和构筑物，采用探测仪探测结合现场开挖基坑的方法，查明其情况。以免施工造成破坏。穿越建筑物、构筑物、公路、铁路以及重要管线，则必须在挖管沟前对其平面位置和高程进行校对，并制订相应保护措施。若开挖面的实际勘探情况与施工图及有关资料提供的情况不符合时，应及时上报建设单位，会同勘察单位、监理单位和设计单位进行协商，确定施工方案后方可施工。

②管沟开挖采用机械（挖掘机）开挖，人工辅助修整基底。基坑开挖宽度参照设计图纸开挖线及现场实际工作区域范围。可根据土方明挖边坡和基槽显示的地质特性，对施工图纸所示的开挖线做修改，及时反馈信息。

③基槽管沟开挖前，现场施工员向具体操作人员进行详细技术交底，交底内容一般包括挖槽断面、堆土位置，现有地下构筑物情况及施工技术、安全要求等，并指定专人与司机配合，其配合人员应熟悉机械挖土有关操作规程，并及时量测槽底调和宽度，防止超挖。

④开挖至管沟底设计标高后，按照有关程序，上报监理工程师单位和建设单位，同设计单位进行管沟验收，管沟槽底土质符合设计要求后进行下部工序施工。

2.2管道吊装

根据起重机械的起重能力、管道重量、几何尺寸、安装高度及经济效益等各方面因素，结合施工现场道路安全，选择合适的吊车进行吊装，采用内拉法对PCCP管进行对接安装。

2.3PCCP管道安装

2.3.1承插口清理

在管道吊装到沟槽就位后，安装前要保持承插口干净，对于管道承插口上的其它杂物要清理干净符合相关设计要求，确保承插口干净湿润。发现油漆起皮或者起包的现象，需要清理干净，必要时进行剔除和打磨。承插口对接前，对承口工作面涂刷植物类润滑油。

2.3.2密封圈安装

在密封圈安装前先进行外观质量检查，表面不应有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷；密封圈在套入插口凹槽之前，涂抹食用润滑油，或放在盛有食用润滑油的桶里浸泡，密封圈安装插口环凹槽后，用钢棒插入密封圈下绕转一周，使胶圈均匀地箍在插口环凹槽内，没有出现扭曲现象，在安装好的密封圈外表面在涂抹一层食物油。

2.4PCCP管内拉法安装

2.4.1内横梁制作

横梁使用14#工字钢，两端插板用15mm厚的钢板与梁体焊接，并在插板上制作1个销钉孔和4个螺栓孔。在插板的端部焊上几块肋板，以进行加固，工字钢侧面两端采用直径18mm圆钢焊接2个圆环，方便挂钢丝绳，管道外横梁采用直径150mm厚为10mm的钢管做外横梁，外横梁下支撑采用直径为14mm的螺纹钢焊接长1200mm、宽为600mm、高为500mm支撑架。

2.4.2管道对接

内拉法：在已安装好的管道接口处，放置水平内横梁，在待安装的管道外端口架设水平外横梁。用钢丝绳和手拉葫芦将两粱连接，逐渐收短手拉葫芦的主链，靠两节管道自重与地面的摩擦力制约，拉近待安装的管道，最终将两节管道对接起来。与外拉法相比其内拉装置简单可靠，人员投入少，且便于操作。手拉葫芦左右对称，其受力轴线和管道中心水平位置保持一致，可保证PCCP管平稳、高效对接，且作业时不受外部环境制约，提高整体的施工效率。

管道对接时，将插口慢慢靠近承口，施工人员指挥吊车调整管道左右、上下偏差。安排专人观察承插口对接情况，2人在管内拉动手拉葫芦的主链使插口缓慢进入承口。

初对口时，为防止承插口环碰撞，待装管须缓慢而平稳地移动，当管道移动至距已安装好管道的承口100～200mm时，用方木支垫在两管间，使插口端与承口端保持平行，圆周间隙大致相等，并用内拉法来进行准确就位。

2.4.3管口、轴线校正

管道对接就位后，用经纬仪校核管线轴线，用水准仪校核高程。轴线、标高符合要求后，用沙袋和粗砂对管道进行初步固定，缓缓放松吊带后，再重新复核轴线、标高，并采用专用仪器检查密封橡胶圈是否仍在插口环的凹槽内，检查接口间隙是否符合有关规范要求，经检验合格后，才能将吊具移开，抽出吊带，再用专用打压泵进行管道接头打压。

2.4.4管口接头打压

接头安装完成后，随即进接头打压。接头打压使用手动加压泵。从一侧接头处注水，另一侧排气。排气结束后，有水喷出后拧紧螺栓，按规定的速度加压至规定的设计压力，保持5min内不下降，即为合格，否则退出管道重新安装。

2.5沟槽回填

管线施工完成后，用从临时堆土场取回的土料进行土壤分层（与挖方顺序相反，即由下至上：深层土→次深层土→浅层土）回填。首先取深层土，然后取次深层土、浅层土，在其上方回填至地平面以下500mm整平，然后将施工范围以外覆盖表层土用推土机推回，覆盖原地面。

为了防止漂管，管材安装一定长度并经监理工程师验收合格后，及时回填至设计标高。回填土时严禁带水施工。槽底至管顶以上500mm范围内的回填土采取人工配合机械由沟槽两侧对称分层运入槽内，不得用挖掘机直接将土抛在管道上，也不准用推土机将土直接推入管沟内。填土不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块，每层土料虚铺厚度不大于200mm，用蛙夯辅以木夯进行夯实，管道两侧压实面高差不大于300mm。

管顶500mm以上采用挖掘机及推土机回填，59kW推土机碾压，碾压时机械行驶方向尽量垂直管沟，不可顺管沟方向碾压。管沟回填至管肋及管顶高程时分别检查管道的挤偏情况。土方回填须预留沉降量，以备沉降。

根据设计要求，管道沟槽回填的填筑料采用本工程的开挖料，钢管管顶以下部位回填土压实度不小于90%，管顶以上部位不小于90%；预应力钢筒混凝土管回填土压实度不小于90%。复耕土利用原地面耕作土回填，其压实度不做特殊要求，与附近农田耕作土接近即可。