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PCCP管在输水管线施工中的关键技术

2021-11-18鹿传伟

科学与生活 2021年20期
关键词:施工技术

鹿传伟

摘要:工程项目输水难度较高,需要用到多种复杂的技术,并且需要充分考虑地形因素,在施工过程中还需要结合施工地段的实际情况对各项要点加以控制。在長距离、大口径的水源管工程实施过程中多采用的是PCCP管道,目前在多个大型供水及引水工程中的应用效果较好,必须在收集各项数据资料的基础上完成图纸的设计,其长度较长管线设计较为复杂,需要考虑地质条件、接口特性等因素,本文对该管道的施工技术进行了详细探讨。

关键词:PCCP管;输水管线;施工技术

1.PCCP管道特点

PCCP是一种复合类型的管材,由混凝土及钢材等多种材料制造而成,主要可分为内衬式与埋置式两种不同的结构形式,并且管道包括单胶圈与双胶圈两种不同的密封形式,具有抗渗、耐腐蚀等多项优势。另外,PCCP管道能够适应极强的工作压力,约为2.0MPa左右,并且管道在安装时十分简便,无需花费过高的费用,可为工程建设节约成本。

(1)PCCP结构:带有钢筒的混凝土管芯,外侧缠绕环向预应力钢丝,再喷射水泥砂浆作保护层。钢筒抗渗、管芯抗外压、预应力钢丝抗内压、砂浆保护层对钢丝防腐保护。

(2)PCCP工厂化生产,产量大、质量相对稳定,但作为安装和监理不能忽视PCCP移交时的外观、承插口尺寸检查 否则将会影响安装质量,并留下质量隐患。

(3)PCCP为混凝土预制产品,尺寸大、重量大、易碰损,且现场损伤后修补困难,修补质量难以保证。尽量避免磕碰、 刮伤,否则隐患较多。(要求重视安装方法、安装保护措施)

(4)抗内压2.0MPa和外压能力强,但是抗剪能力很差。

(5)承插口连接,接头密封性好,便于安装。

2.工程设计内容

(1)线路复测与勘探:沟槽开挖前,应当对线路进行复核性测量;如有问题,应及时反馈给建设单位。控制测量完成后,按规定进行管线测量放线。PCCP工程线路长、施工占地宽度大,地基变异性大,因此在正式开挖之前,应对拟定线路开挖范围内地下管道、线缆、地下标志点及其他构筑物进行探测,查明同施工有关的,如:地下水位、土质、既有管线(缆)类型走向、埋深以及同待埋管道的相互关系等情况,为后续施工组织设计提供基础资料。

(2)沟槽开挖:针对PCCP工程特点应注意:管基不允许超挖,发现局部超挖应采用与垫层相同的材料进行回填,并夯实到垫层要求密实度。岩石基础应开挖至设计要求深度,然后再铺设垫层,不允许出现欠挖。

(3)地基处理与垫层铺设:对于管道基础承载力满足设计要求的均匀土基础,沟槽开挖后可不做垫层,也可以设垫层。若采用开弧法直接铺设PCCP管道,开弧深度应满足120°要求,开弧顶部开口尺寸应小于管道外径40mm。对于管道基础承载力不满足要求或刚性基础的,基础按照设计要求处理完成,一般采用填弧法铺设管道,首先应铺设一层厚度不小于150mm的管基垫层,管基垫层管底以下宽度1/2~1/3为松散垫层,管道安装就位后,在腋角区垫层回填压实时,连同松散垫层一起压实。主要时考虑管到120°支撑部位紧密结合,受力条件均匀。

(4)PCCP管道安装:安装止水橡胶圈、PCCP就位、对接、接头打压检查、外缝包带灌浆、内勾缝。管配件安装也是PCCP安装的重要组成部分,安装应注意角度和固定。

(5)沟槽回填:沟槽回填应分区进行(因为每层的压实度要求不同),一般分管基垫层区、管下腋角垫层区、管侧回填区、管顶以上回填区、复耕区。

(6)现场管道合拢:由于管道安装采用分段施工,所以会形成许多现场合拢点。现场合拢尽量安排在直线段进行。通常采用钢管对接双面焊合拢。合拢短管均为钢板制作,总长度一般不应小于1.2m,由承口段、插口段和中间凑合短管三部分组成。主要考虑钢配件的加工、吊装等因素。

(7)管道内部清扫:施工过程中,应重视对管道的保护,包括保持管道内部清洁,特别是接头处的清洁。施工完成前,应当进行一次系统检查,防止施工工具、器具、工程垃圾、生活垃圾等遗留在管道内。完成检查后,应对管道进行一次系统消毒,也可结合静水压试验进行管道冲洗。

3.PCCP管输水管线施工安装技术

3.1土方开挖、基础处理质量控制

3.1.1施工控制网及施工放样的控制

监理对施工单位的施工控制网及导线点进行复测,保证测量放样的正确性和精度,并对原地形进行联合测量。开挖前应进行表土剥离工作,表土厚度为50cm,开挖出的表土要单独堆放,以便于将表土回填原处,满足复耕条件。在沟槽开挖时要及时检查施工开挖断面,避免出现严重的超欠挖。

3.1.2施工排水控制

地下水出露或地下水位较高的地段,要做好施工降排水措施,按照批准的施工降排水措施进行施工,保证将地下水位降在开挖基础面20~50㎝以下,不得浸泡基础面。

3.1.3基础处理的控制

当开挖到沟槽建基面发现与原设计未勘测到的基础缺陷,需要进行地基处理时,由发包人、监理人、设计、施工地质和承包人进行联合验收,确定基础处理方案,承包人按照确定的方案施工,设计尽快把设计变更通知单通过发包人发给监理人,监理人转发承包人。对承包人换基料按设计要求进行控制,原材料、铺层厚度、碾压遍数,换填达到设计管道安装底高程,满槽换填,密实度检测满足设计和合同要求。对于不需开挖进行地基处理,仅铺设中粗砂垫层的区段,要在垫层铺设完成,达到合同规定的压实度,高程误差在±2cm后进行管道安装。镇墩受力侧的边坡开挖应注意机械开挖预留一定的厚度20cm,在镇墩混凝土施工前再进行修边处理,确保镇墩受力条件。

3.2管道安装就位对接

要想防止对地下设备造成损害,应该在对管槽进行开挖之做出检查并进行标记,在开挖过程中务必得将各种数据维持在合理的误差范围当中,在有关单位检验结束后展开压实操作,在挖掘完管槽之后要展开相应的清理,以保证槽底始终干净平整。按照配管图核实所安装PCCP工况等是否满足设计要求;检查管道安装时橡胶圈安放正确,承、插口清理干净,并涂无毒的天然油脂进行润滑;测量管道安装轴线、高程是否在设计允许偏差范围内;检查接头密封是否满足合同要求;第一次打压应在管道安装完成后立即进行,如打压不合格应退掉重新安装;第二次打压应在管道安装多节、固定好后进行,一般约5节左右,如出现打压不合格,也应退掉重新安装。二次接头打压应在监理人见证下完成,确保接缝打压符合设计要求;检查管道安装接缝宽度是否满足设计要求。

在将管道移动到离已安装完成的管道承口处100~200mm时,将方木放置在两管当中。在全部准备工作结束之后就将方木撤离,通过内拉法等措施,人工凭借手拉葫芦,让待装管缓缓平行移动,一直到符合标准的安装间隙处。管道外保护层砂浆是否有空鼓、裂缝、脱落、损伤、露钢丝、防腐涂层是否均匀完好;承、插口端面是否修整平整;承、插口椭圆度是否满足设计要求,≤0.5%D和12.7mm两者的小值;局部椭圆度是否满足设计要求,一般根据管径由制造单位计算确定。管芯内表面不应出现直径和深度大于5mm的空洞或凹坑以及蜂窝麻面等缺陷;管芯内表面出现的环向裂缝或螺旋裂缝不应大于0.5mm,据管芯插口端300mm;范围内出现的环向裂缝,宽度不应大于1mm;成品管内表面沿管壁纵轴线15°夹角范围内不允许出现长度大于150mm的纵向可见裂纹。

3.3接头打压

需要通过接头打压的步骤后才可以连接下一根PCCP管,在实现两管的对接之后,应该检测各个接口的水压,提前在插口位置的PCCP管中预留一个8mm的螺丝孔进行水压检测,在操作期间将螺丝取下来,与水压试水机器进行连接后检测,并详细登记好数据,和具体工程标准比较,检验达标后就能采取下一步的操作。PCCP管就位后按照测量控制做出细微的调整,在就位成功后,就能够稳定管道,从而让安装到位的PCCP管不形成移位,并通过人工操作的方式对管道底部的两旁进行粗砂回填,用手持设备合理压实,以保证管道稳固。

3.4外部接缝灌浆封堵及防腐处理

在对PCCP管道进行阴极保护之后,需要将外部接口的缝隙处淋湿,以保证缝隙外层充分湿润,并在接头外部缠绕一圈宽度为400mm,强度适当的尼龙编织布灌浆袋当成灌浆接头的外模。管道接缝清理干净,不得有杂物、油圬等;外缝要求使用1:2或1:3流态水泥砂浆进行灌缝;砂浆灌注密实无空洞;外封灌浆包带强度应满足使用要求,为确保灌浆密实可提前在接缝内放置一条细铁丝,灌浆过程随时上下拉动,以便接缝灌浆密实。有防腐要求的PCCP外接縫在砂浆灌注完成,拆掉包带后,应仔细清扫表面,并按技术要求进行接缝防腐处理。注意底部涂刷到位,不允许漏涂。无防腐要求的可以不拆包带。

结语

对于我国来说,当前阶段并未制定完善的PCCP管施工的基本规范和准则。所以,对规范性的操作经验进行总结,以增强操作技术使用的合理性,能够更好的确保PCCP管的综合使用质。总的来说,本文对于相关的输水管线PCCP管当中的有关技术展开了简要的叙述和分析,以期可以引起各方人员的重点关注。

参考文献

[1]解晓东.浅谈PCCP管道施工工艺及质量控制要点[J].建筑工程技术与设计,2018,(34):244.

[2]李斌,赵亮.浅谈PCCP管道安装施工质量控制[J].四川水力发电,2019,36(12):89-91.

[3]朱宇.PCCP管在输水管线施工中关键技术的研究[D].西安建筑科技大学,2019.

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