大型PCCP供水管道安装技术

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摘要：PCCP（预应力钢筒混凝土管）以其高性能、优良的性价比，成为大中型给水工程中最理想的输水管材，在越来越多的给排水项目得到应用。本文通过LN供水工程（三段）管道建安工程二标，从PCCP管道管材运输、吊装就位、管道安装等各施工程序论述了大型pccp管道的安装技术。

关键词：大型 PCCP管道 安装 技术

Abstract：PCCP （prestressed concrete cylinder pipe） with its high performance， good cost performance， become the most ideal water pipe in large and medium-sized water supply engineering， has been applied in more and more water supply and drainage project.In this article， through LN water supply project （three） pipe take engineering standard， from the PCCP pipe， tube， pipe transportation and hoisting in place and so on various construction procedures discussed the large PCCP pipeline installation techniques.

Key words： large PCCP pipe installation technology

1.工程概况

LN供水工程（三段）管道建安工程二标采用直径3.6mPCCP钢筒混凝土管输水，单节管长5.0m，重达65t，管线开挖深度6～8m，管道吊入管槽底部边缘的起吊半径大约是15m左右，为国内特大型PCCP供水管道供水工程；另外，本标段施工管线长20.5km，且设计为同槽三管道埋设，PCCP主管道安装59.32km。因此，管道运输、安装质量及压水试验是整个管线施工的质量控制重点。

2.管道的运输

2.1 PCCP管道装车

根据我们的施工经验，装卸PCCP管道的起重机必须具有一定的裕度，严禁超负荷或在不稳定的工况下进行起吊装卸，管子起吊采用兜身吊带或专用的起吊工具，严禁采用穿心吊，起吊索具用柔性材料包裹，避免碰损管子。装卸过程始终保持轻装轻放的原则，严禁溜放或用推土机、叉车等直接碰撞和推拉管子，不得抛、摔、滚、拖。管子起吊时，管中不得有人，管下不准有人逗留。

2.2 PCCP管道运输

运输车采用改装过的80t平板车，每车拉运一根管子，并采取必需的防止震动、碰撞、滑移措施，将PCCP管材放在鞍型支座加垫的木梁上以保护管材及其承插口免受破坏。运输途中防止管子圆度发生变化，管道应采用“米”字型管内支撑。然后用尼龙带和运输车捆绑在一起加以固定。当运输特殊管件如弯管、变径管等我们将加工特殊的木梁管枕然后用尼龙带捆绑。

2.3 PCCP管道的卸车和储存

当管材运输到场后，用履带吊车卸车，起吊人员应经过技能，安全方面严格考核并合格后方可上岗。起吊采用高强纤维吊带兜身起吊。管道存放时下部用沙袋垫空越冬也可起到与地面隔离的作用，垫物距管端的距离为1.0m，方便起吊。在干燥气候条件下应加强管子的后期洒水养护，存放时保持出厂横、立轴的正确摆放位置，不得随意变换位置。

3.PCCP管道安装工艺流程

PCCP管道沟槽内的安装工艺流程见图1。

4. PCCP管道安装

4.1吊装设备选择

本管道为3管同槽管线，管沟挖深一般为6m-8m左右，单管重量57t到60t，管沟上口开挖宽度25-30m，管沟宽度较大，而且管道安装是连续作业，为此，拟考虑采用300t履带吊卸车；用跨度为38m的80t龙门吊起吊安装管道。

4.2管道的吊装

管道运至施工现场后，用300t履带吊卸车将管道按照安装顺序逐节吊放至管槽内地面上，再用跨度为38m的龙门吊装管机将管道吊至离已安装管口0.3～0.5m处准备安装对口。

4.3管口清洁

安装前先将承口内部和插口外部的泥土、脏物等清刷干净，彻底清扫管内的杂物和尘土；清理管子承口和插口，使工作面光滑无突起异物；安装时将管材的插口、承口刷食用植物油。

4.4胶圈安装

按照技术规范要求，安装时用食用植物油胶圈，胶圈放入插口槽内后，在胶圈下插入工具短棒，并沿管道插口周边移动2～3圈来调整胶圈松紧。安装时胶圈应保证平正无扭曲，若安装时发现胶圈扭曲，应立即退出，重新安装。将胶圈套入PCCP插口的胶圈凹槽后，用专用“U”型环理顺胶圈，以确保安装的胶圈平正无扭曲。

4.5 PCCP管道对接安装

（1）PCCP管道安装对口

管道安装均采用管道的承口面向安装方向进行安装。使用龙门吊将管子吊起，人工按规定方法将橡胶密封圈套入管子插口。龙门吊沿轨道轴向方向行驶至上一节管子处，通过主梁上的起升小车控制管子的水平和上下定位。将插口缓缓靠近承口，设置专人观察承插口对接情况，人站在管接口处，观察承插口的缝隙亮光是否均匀，如缝隙亮光均匀，说明承、插口对正，使用千斤顶拉杆装置或管内手拉吊葫芦使插口缓慢进入承口，见图2。

为防止管道安装在拉入时造成上一节管道发生位移，此时卡具和顶铁之间不少于两根已安装定位好的管道。在进入过程中，仔细观察胶圈滑入情况，随时进行调整，环向间隙控制在5mm～25mm。管道对接就位后，在管道承口端放置2.5m的水平靠尺，利用靠尺中点上线锤确定管道中心线及管底标高测量点，用全站仪确定管轴线是否符合要求，用水准仪确定管内底标高是否符合要求。轴线、标高符合要求后，管底两侧同时用人工回填管道90°包角，并捣实，然后缓缓放松起吊葫芦，使管子完全着地，再重新复核轴线、标高，符合要求后抽出纤维吊带，再用专用加压泵进行管道接头试漏。

（2）PCCP管道就位调整

就位时，先用水准仪调整管道高程符合设计要求后，再用长2-3m，校正平直的角钢，量出角钢的中心位置并做好标记，水平放入管口侧，在角钢中心挂一只线锤，将50cm的水平尺放在上面，调整角钢，使气泡居中（此时线锤就是管道中心线了）这时测量人员用经纬仪根据轴线控制桩和线锤的位置来指挥安装工人调整管轴线，在管道两侧用机械千斤顶慢慢顶压管道侧面，必要时可再用万向小坦克协助调整，最终线锤位置与控制轴线位置重合，确保安装精度。

4.6接头打压检验

在管道开始安装时，就应将管道预留的排气孔和打压孔调整在正确位置。在每个双胶圈安装完成后，要会同监理进行打压试验，压力为设计工作压力0.35MPa。压力保持5min无渗漏。若发现有渗漏现象或压力无法保持，应拆除重新安装。重新安装时应检查橡胶圈有无损坏，有损坏的必须更换，并再次打压，直至合格为止。

4.7外部接缝灌浆封堵

管道接头打压试验合格后，按设计要求或厂家技术要求，对接头外部实施灌浆。水泥砂浆灌缝及外部接缝砂浆保护层的防腐

4.8封堵管道内部接缝

先在接头内侧填筑聚硫双组分密封膏密封，填筑厚度为2cm。然后在接头处进行灌浆或人工抹浆；水泥砂浆用1：1.5～2调制成流态状。。

4.9 PCCP与配件连接处的施工

为了避免相邻两种管材接口处发生的附加应力，在连接处要根据两种管材的不同外径，确定管道沟槽底部高程。

4.10现场合拢

由于管道安装采用分段施工，所以会形成现场合拢。根据现场实际情况合理安排安装区段和起始点，尽可能减少现场合拢的数量。安装过程中严格控制合拢处上下游管道安装长度、中心位移偏差，并根据实际偏差情况及时进行调整，以便形成直管对接合拢。现场合拢优先选择在设有检查人孔或设备安装孔的配件附近，以方便合拢作业时设备和人员进出。不允许在管线转折处合拢。现场合拢施工焊接时闭合温度不得高于22°C。

4.11 PCCP管道水压实验

管道全部回填之前应进行管道的强度、严密性试验及两胶圈间的严密性试验。静水压试验包括试验前的准备工作，管线充水及静水压试验等，所有静水压试验设计及方法均要符合规范要求。开始铺设的1km长PCCP管必须进行水压试验，以检查铺设质量和确定试验方法，以后每10km长可为一试验段。

5.PCCP管道安装注意事项

（1）PCCP管安装顶入前，就位必须准确。

（2）彻底清理管道里的异物，保持管道内部清洁，在管件接头连接前保持承插口的清洁，不在管道内放置工具和其它杂物。

（3）安装前逐节清理管道承插口环，刷剂，剂采用无毒的植物油脂，然后将橡胶圈套入插口环凹槽中，在胶圈下插入专用工具，并沿管道插口周边移动来调匀胶圈，胶圈必须拉伸均匀，不得有扭曲，错位翻转现象发生，在涂刷剂在胶圈上，特殊情况下在低于0℃气温下进行管道安装时，采用适合于在低温条件作业的橡胶材料。并在热水中浸泡，防止胶圈变硬。

（4）安装中管件移动时，为防止承插口环碰撞，移动管件缓缓操作，平稳的移动，待距离已安装管的承口10-20cm时，用木衬块把两管相隔，以防承插口碰坏。

（5）对接时，使插口端与承口端保持平行，并使四周间隙大致相等。

6.结语

预应力钢筒混凝土管在国外的生产和应用，至今已有70多年历史。我国开发研制生产PCCP起步较晚，20世纪80年代才开始研制和应用。随着我国国民经济的飞速发展，工业企业及城乡居民对水的需求量大大增加，对水质量也有了更高的要求，因此利用大口径长距离压力输水管道从远离城市的水库、河流、湖泊引水己成为城市供水的主要发展方向。我们在LN供水工程中的施工应用，熟练掌握了大型PCCP管道安装技术，必将为我国国民经济快速发展，城市化进程做出重大贡献。

参考文献：

1.预应力钢筒混凝土管道技术规范（ 征求意见稿）

Technical specifications of prestressed concrete cylinder pip （draft）

2.GB50141-2008《给水排水管道施工及验收规范》[s]北京：中国建筑出版社，2002

GB50141-2008 Code for construction and acceptance of water supply and sewerage pipelines[s]， Beijing： China Architecture & Building Press， 2002.

3.CECS140：2002《给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程》[s]北京：中国建筑出版社，2002

CECS140：2002 Specification for structural design of buried prestressed concrete pipeline of water supply and sewerage engineering[s]， Beijing： China Architecture & Building Press， 2003.

4.GB50204-2011《混凝土结构工程施工质量验收规范》[s]北京：中国建筑出版社，2011

Code for acceptance of constructional quality [s]， Beijing： China Architecture & Building Press， 2011.