PCCP管在污水处理厂尾水输送工程中的应用

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摘 要：结合泰州市第一污水处理厂尾水输送工程中pccp管的实际使用情况，对PCCP管的检测、沟槽开挖、基础处理、管道吊装、安装、打压、缝隙填充、回填等各工序所采用的施工技术及质量控制方法进行介绍，对具体实施中的经验进行总结，以供同类工程参考。

关键词：尾水输送工程；PCCP管；安装技术质量控制。

1．工程概况

随着泰州市经济的快速发展和市区河道水环境的日益改善，泰州市第一城南污水处理厂服务范围内的污水收集管网建设日益完善和污水排水量的逐年提高，需实施该工程，该厂总规模将达8万m3/d，而第二城南污水处理厂规模将达2.5万m3/d，总排放规模10.5万m3/d，已超过现状DN900尾水管道的设计规模。经详细规划论证后，泰州市政府决定原DN900尾水管道由第二城南污水处理厂使用，新建泰州市第一城南污水处理厂尾水输送二期工程。该工程主要从泰州第一城南污水处理厂厂区沿春兰北路至森园路、最终接入许郑河，总长度6千米，除跨越河道、主干道管材为DN1200钢管外，其余全部使用DN1200预应力钢筒混凝土管（PCCP管）。项目总投资概算近3000万元。

2．工程地质及水文条件

该工程施工区域受河道影响地表起伏较大，地面标高最大值5.71米，最小值-0.4米，地表相对高差6.11米。场地地貌单元南通路以南为长江下游冲击平原，南通路以北为长江下游冲击平原与里下河沉积平原过渡段，管道穿越的地层以灰色软塑~流塑状粉质粘寺质为主，局部以黑色流塑状淤泥为主。管道穿越两个水系即：①南通路以南为泰州城区水系；②南通路以北为里下河水系。管道穿越深度范围内地下水类型主要为浅部孔隙潜水，浅部孔隙潜水主要赋存于①层表土②层粉土③层粉砂中。地下水补给主要为大气降水和地表径流，排泄方式主要为自然蒸发和地表径流。降水主要集中在6月~9月份水位上升，而全年1月和3月~6月降水的相对变率小，雨量比较稳定。

3．PCCP管施工技术及特点

PCCP管是由预应力钢丝、钢筒、混凝土构成的复合型管材，是预应力钢筒混凝土管（Prestressde Concrete Cylinder Pipe）的英文缩写。该管道材料具备高强度、高抗渗性和高密封性，是在带有钢管的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝并在管外部施喷水泥砂浆保护层而制成的。PCCP管的优点主要体现在以下几个方面：①具有合理的复合结构；②能承受较高的内外压；③有较强的抗震、抗渗能力和良好的防腐性；④接头密封性能好；⑤施工方便快捷，维护方便可靠。因此，PCCP管在国家重点工程中得到广泛应用。短短十多年时间，国内从无到有，到目前为止已建成几十条生产线，年设计能力达1000km以上。涉及管的规格从DN600到DN4800mm，适用工作压力最高达1.6Mpa，适用最高管 深度达10m以上，其发展前景十分广阔。

PCCP从结构型式上分为两种，一种为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCP-L），一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCP-E），密封形式为双胶圈（D）、单胶圈（S）。本工程选用的是内衬式双胶圈预应力钢筒混凝土管，内径1200mm，管长5000mm。管材压力等级为0.8MPA，覆土层1m，标记为：PCCPDL1200×5000/P0.8/H1. GB/T19685-2005。

3.1工艺流程

PCCP管的施工工艺流程见图1

3.2管材检测

对进入施工现场待安装的管材应加强检测，严把材料质量关，具体检测指标包括：管径、管材长度、工压、标记、制管日期、管内外表面质量（应包括平整度、无残缺、裂缝、空鼓、剥落、浮渣、露石、承插口金属面防腐良好、光洁平整），砼与钢筒之间无裂隙现象。

砼与水泥砂浆表面出现裂缝是常见的，若管子内表面出现的纵向裂缝宽度小于0.1mm，裂缝轴向长度小于150mm；螺旋状和环状裂缝宽度小于0.25mm、距管端300mm以内的环向裂缝小于0.4mm通常是容许的。若管子外表面裂缝小于0.8mm，裂缝轴向长度小于管子周长且小于2m时是允许的，它在管道覆土及通水后会自行愈合，否则应修补；若管子内表面出现的纵向裂缝宽度大于0.5mm时，该管不能使用应退回报废。

3.3沟槽开挖

本次工程使用PCCP管部分开挖沟槽时按比例放坡后，确保边坡稳定，沟槽开挖时，确保沟底土层不受扰动，不能超挖，基底以上200mm人工清底。同时采取措施，防止流沙产生，不允许沟槽内带水施工，并注意周边建筑物的安全。设置位移观测点。沟槽开挖完毕，经有关人员验槽并复核标高后方可继续施工。

3.4基础处理

根据勘察报告，本开挖段大部以灰色软塑~流塑状粉质粘土为主，局部地段以黑色流塑状淤泥为主。

设计对PCCP管基础处理采用以下两种方式：对于粘土层段在原状土上铺150mm天然及配砂石，最大粒径＜＝32；对于淤泥土层一般采用200mm厚块石，再铺150mm天然级配砂石，最大粒径＜＝32。

3.5管道吊装

本工程PCCP管内径为1200mm，单节管长为5000mm，质量为5t。根据现场场地条件采用以下两种方式进行管道装卸及吊装。①汽车吊。对于放坡开挖段，采用25t吊车将PCCP管从运管车上卸下，并吊入基坑内简易导装架上进行安装。②挖掘机。对于场地局限段，则采用两台挖掘机联合吊装至基坑内简易导装架上进行安装。

为防止钢丝绳对管道表面造成破坏，需采用橡胶包裹钢丝绳专用吊索进行安装。

3.6管道安装

管道安装是PCCP管施工中最重要的环节，安装质量的好坏事关整个工程的成败。根据实践表明，管道安装主要要注意以下几方面的要求，方能保证管道安装质量。

①PCCP管接口采用承插连接，管道安装应将承口端面对着水流方向。

②严格控制基准管的定位。施工中一般将第1节安装的管道称为基准管，基准管定位的准确性将直接影响到后续管道安装的质量。因此基准管安装过程中，一定要精确测量，确保轴线、标高无误后方可进行后续管道安装。

③管子插口安装胶圈时应注意同时用洗洁精清洗插口圈的胶圈凹槽及前一根已安装好管子的承口，并承插口，经洗洁精浸泡的胶圈拉伸后套入插口凹槽，并马上在胶圈与插口圈之间插入螺丝刀浇整个管接头的正、反方向各转一圈，另一根胶圈亦同法。这样可防止胶圈安装不到位而产生扭曲现象，使胶圈均匀地套在插口上，有助于密封。

④对接时，将安装好双橡胶圈的插口对准已就位PCCP管道的承口，缓缓移动、靠近。插口接触到承口时，调整待安装管道的中心轴线（管道前后高度及左右偏差），保证承插口间隙周长均匀及中心轴线与安装好的管道一致，采用外拉法，将待装管道插口徐徐拉进承口。需注意的是，在拉动水平方向的手动葫芦时，必须有人统一指挥，确保各方向拉进速度一致。

⑤复测。安装完毕后，应立即复测每一根管道的轴线，管底高程是否控制在规定范围内，一般情况下，在软地基处建议高程按正公差控制，以保证回填沉降后保持在设计要求范围内。

⑥管道合拢。由于本次工程施工线路长达6千米，而本次管道是分为3个标段施工的，因此不可避免地出现合拢位。由于本次工程需跨越几处河道，穿越主干道，因此合拢位置一般选在这些钢管段或安装阀门处。

3.7管道打压

管道对接完成后，应随即进行接头打压。接头打压使用由管道生产厂家提供的手动加压泵，从一侧接头处注水，另一侧排气。排气结束，有水喷出后即拧紧螺栓。

接头打压分为两个阶段，首先升至0.2MPa，检查接口，不渗不漏为合格；然后继续升压至0.6Mpa，5分钟保持压力不下降即为合格，否则该管道安装判为不合格，需进行管道的重新安装。

3.8缝隙填充

①接口外缝

外缝用M10水泥砂浆填充，其方法为首先在接头缝隙内安放一根铁丝，再在接头的外侧裹一层麻布、土工布或塑料编织带（宽为30~40cm，长比管道外径小40~60cm），上端开口，作为接头灌缝的外模，用2条宽为2~3cm的扁钢制成卡箍，以有效卡住灌缝接头外模，然后用M10水泥砂浆调制成易流淌的糊状，边灌边来回抽动铁丝，砂浆灌注均匀密实。待砂灌满接头后，灌浆口上部用干硬的砂浆填满抹光。

②接口内缝

内缝应随着管道的安装进行，内保护采用具有抗微生物侵蚀性的双组分聚硫密封膏（PUS-1或等同材料）勾缝。勾缝前，应清除接头处的杂物，以保证接头处的清洁。内勾缝应做到内部密实、表现光滑平整。

3.9沟槽回填

管道应及时回填。根据实际要求，本管

道胸腔首先采用120°天然级配砂石（最大粒径＜＝32）回填。密实度要求为95％，其余部位采用素土回填，并分层夯实，每层约200mm，保证密实度管两侧不小于90％，管道上部为89％。

回填前，应保证沟槽内无杂物、积水，管道两侧回填应均衡上升，面侧回填高差不大于300mm。

4．施工过程中的注意事项

①管道对接时，应采用外拉法。内拉法在安装过程中容易造成管口破损，安装时的管缝较宽，较难满足规范允许的要求，而外接法可以很好地克服内拉法的缺点。

②PCCP管对地基特别是地基地质变化段的要求比较高，并且安装时易受外部影响大，由于其采用柔性接口连接，抗拉性很差，因此在施工过程中应特别注意该管材的这类不足。

5．结语

PCCP管应用于污水厂尾水输送工程，在泰州市区属首次，建设、监理、施工、质量监督等各方均没有类似的工程经验。通过各方共同努力，总结出了一定的施工经验。通过对管道装卸、检测、安装、缝隙填充、回填等各个工序的严格控制，确保了该工程的顺利推进和工程质量。

参考文献：

[1]GB50268-2008，给排水管道工程施工及验收规范[S]

[2]GB/T19685-2005，预应力钢管混凝土管

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