PCCP管道科技推广.docx

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PCCP管道科技推广

吴江市区域供水工程.净水厂联接线工程

PCCP管道

成套施工工艺的应用项目

编制单位：

中建八局安装公司

吴江市区域供水工程项目经理部

编制人：

陈四川

曾爱民

时间：

二OO五年十月十二日

一、工程概况

由于吴江地区自来水长期以来一直靠各乡镇的小水厂供水，随着经济的高速发展，工农业污染越来越重，造成各镇水厂供水水量不足且水质恶化，给人民身体健康带来不利影响，吴江市政府为此投资7亿元建设区域供水工程，其中净水厂部分总造价为2.4亿元。

吴江市区域供水工程（净水厂部分）地处太湖边的吴江市庙港镇联强村，设计总规模为50万吨/日，一期工程生产规模为30万吨/日，是吴江地区唯一的大型水厂，该工程投产后将提供吴江全市100万人口的生产及生活用水。

吴江市政府将该工程列为2003年度一号重点工程，是政府实事工程，也是民心工程。

净水厂联接线管道安装工程由上海市市政设计研究院设计，为吴江市区域供水工程.净水厂出厂总管，全长3.8公里。

本管线管径为DN2000PCCP管，DN2000的钢管为辅。

接口方式为双胶圈接口。

管线铺设有的在公路边施工，有的要穿越公路和在农田居民住宅处施工，地形复杂多变。

所以我们重点介绍过太浦河顶管及工作井和接收井的施工工艺。

二、环境和地质情况

本工程地处太浦河边。

现场地面标高为3.6m，筑有6m宽施工便道接至防汛道路，交通条件较为便利，但是来往车辆也较多。

地质情况大致分为六层，从上至下分别为：

①素填土层厚2.5m；②粉质粘土层厚1.5m；③淤泥粉质粘土层厚2.1m；④粉质粘土层厚7.6m；⑤粉质粘土夹粉砂土层厚4.5m；⑥粘土。

现场由于无就近电源，项目部专门配置一台120KW柴油发电机组进行电力保障。

由于开挖土方较多，且一边是主干道，一边是农田，土方堆土有限，为保护周围环境不受污染和不影响交通，通过和业主协商，我们把多余土方全部外运到业主指定堆土点。

三、本工程特点、重点、难点：

3.1本工程基本沿公路施工，施工前管道要预先排放在公路边，施工时吊车要停放在公路上，克服交通与施工的矛盾是本工程管理的难点之一。

3.2管道沿公路开挖，消除管道沿线施工过程中管沟造成的安全隐患是本工程制定施工工艺时的重点考虑之处。

3.3由于管线在太湖边，跨越不同土质地段的情况较多，解决沿线不同土质可能导致的管道不均匀沉降的问题是本工程的施工重点之一。

3.4长江中下游地区雨水较多，本工程预防雨水或农田排水引起“浮管”是本工程管理的重点。

3.5PCCP管是一种新型管种，施工时要采用相应施工方法进行安装和试压。

四、PCCP管道的分类、用途和优点

预应力钢筒混凝土管（PrestressedConcreteCylinderPipe）简称PCCP，是一种新型的钢性管材。

它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。

根据钢筒在管芯中位置的不同，可分为两种：

内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）、埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）。

预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。

与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行费用低，基本不漏水等优点。

五、PCCP管道生产的工艺流程

PCCP管工艺流程大体为：

5.1钢板加工车间内利用钢板剪切机将热轧薄钢卷材按需要长度和宽度进行剪切。

剪切后的钢板按规定高度堆积包装后运到钢筒加工车间。

5.2接环加工车间内将热轧低碳钢按需要长度用剪切机切割加工后滚压成圆形，两端利用专用对焊接机进行焊接做成承口环和插口环，成型后的承口环和插口环的焊接部位经修整后，挂在环压力机上做精密的环曲度测试。

加工后的承／插口环利用专用机械运到钢筒加工车间。

5.3钢筒加工车间内利用平焊机将已按要求加工成型的钢板，经液压成型做成圆筒。

而后把钢筒垂直运输到专用加工区进行钢筒与承口环及插口环的焊接（此道工序纯人工焊接）。

完成焊接后再把锚杆、钢杆及钢丝网焊接到连接环上，之后把钢筒送到水压实验装置内进行水压实验。

特别需要提到的是在各工序作业之间的物体移动使用的全部是专用机械（单轨起重机、门式起重机、钢筒运输车等）。

5.4自混凝土浇筑开始大场面的室外作业。

当钢筒从车间运至浇筑地点后，在生产线的工位处套上混凝土模具及顶板，然后把气动混凝土溜槽安在顶板模具上做浇筑准备。

模具及顶板的运输、安装，钢筒的运输、安装均使用内燃起重机。

混凝土在配料站搅拌后装在混凝土吊罐内，用混凝土运输车运来后，用内燃起重机吊运吊罐进行混凝土浇筑。

浇筑的同时用装在模板上的风动振捣器进行密实。

完成混凝土浇筑后，对管芯进行两次蒸汽养护。

特别要求两次蒸汽养护后管芯的强度应高于规定的预应力缠丝的强度。

养护温度在45～55℃，第一次养护的时间在12小时左右，第二次养护时间在18小时左右，温度上升要防止拌和用水的损失及收缩裂缝，温度下降时要防止因与外界空气接触急剧的温差造成的裂缝。

5.5缠丝车间，钢丝绑扎连接的过程：

预应力钢丝以盘装运到钢丝存储场后重新解开缠绕在大容量的钢丝线轴上，把它挂在缠丝专用设备上。

从钢丝线轴扯出的预应力钢丝通过专用设备的拉紧装置伸张到缠丝的位置，从而产生预应力。

回转盘使管芯旋转，把预应力钢丝缠在管芯上。

管芯在完成缠丝后由机车起重机运到涂层车间。

5.6涂层车间内把已完成缠丝的管芯利用机车起重机放在专用的回转盘上，管随回转盘的旋转而旋转，将搅拌配料好的水泥砂浆从管上均匀地喷射在已缠钢丝的管芯上，之后喷涂环氧煤沥青进行PCCP外防腐。

PCCP完成涂层后，管需要1次为期18小时左右针对水泥砂浆的蒸汽养护。

完成养护后的成管经机车起重机运至水平翻转装置上。

5.7用大型专用设备将成品管从垂直转换为水平放置。

5.8工厂内为了方便成品管储备而设置了大面积的PCCP暂存场。

成品管水平放置后由重型铲车运至存储场，并在管的上部区域受日光直射的部位涂抹白色的石灰浆，以防止太阳暴晒后温度升高从而破坏表面环氧煤沥青防护层。

另外，PCCP管所用的胶圈是用用排水法来量橡胶圈所需橡胶绳长度，橡胶绳粗细均匀，两管连接承口与插口之间水密性能好。

六、PCCP管施工前管材的运输、存放和检验工作

6.1PCCP管道装车运输

管子在装车运输时采取必需的防止震动、碰撞、滑移措施，在车上设置支座或在枕木上固定木楔以稳定管子，并与车厢绑扎牢稳，避免出现超高、超宽、超重等情况。

另外在运输管子时，对管子的承插口要进行妥善的包扎保护，管子上面或里面禁止装运其它物品。

另外在PCCP管装车前，PCCP管内增加一个带十字支撑钢环内套的保护构件，以防止在管子的运输和吊装过程中引起管子承插口的变形。

6.2PCCP管现场存放

PCCP管只能单层存放，不允许堆放。

长期（一月以上）存放时，必须采取适当的养护措施。

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。

6.3PCCP管到施工现场的检验工作

“○”形，使用前必须逐个检查，表面不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。

生产PCCP管厂家必须提供橡胶圈满足规范要求的质量合格报告及对应用水无害的证明书。

规范规定公称直径大于1400mmPCCP管允许使用有接头的密封圈,但接头的性能不得低于母材的性能标准,现场抽取1%的数量进行接头强度试验。

七、PCCP管的施工工艺

7.1施工工艺流程

场地平整→测量放线→管沟土方（石方）开挖→管道基础→施工降排水→PCCP管吊装就位→PCCP管道安装、各种井施工→接口水压试验→填封接口缝→土方回填→水压试验→竣工清理。

7.2场地清理

对永久和临时工程、存弃土场等需要清理的地表进行清理，将施工区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理指明的其它有碍物等均按要求处理。

所有的清除物，必须按监理指定的地区进行弃置或掩埋，并不得妨碍自然排水或污染环境。

对于含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤，按0.8m开挖深度进行开挖，并将有机土壤运至指定地区，防止土壤被冲刷流失。

合理使用有机土壤，将之用于工程临时占地的表土恢复。

7.3测量放线

接收监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据后，校测基准点的测量精度，并复核资料和数据的准确性，确认准确无误后，以监理人提供的测量基准点为基准，按国家测绘标准和施工精度要求，测设用于工程施工的控制网，并将控制网资料报送监理人审批。

施工期间注意保护好测量基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点。

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以监理人所交桩位及坐标数据作为基本控制网，在设计中线平行方向自布一条附合导线，以满足施工需要。

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将所交高程点作为施工高程基本控制网，自布两条附合水准导线，并引测出临时水准点。

水准点测量闭合差不大于10（N）1/2mm（N为测段往返距离（km））。

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（1）开挖前按坐标测设出管线、井位和镇墩位置，根据中线及计划边坡坡度向两侧放出开挖上口线，开挖过程中用经纬仪控制开挖方向，用水准仪控制开挖深度。

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（2）开挖后用全站仪在槽底放出管线或井位中心桩，根据结构宽度和设计高程放出基底边线及标高。

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（1）对每一步施工测量成果进行复查校核，无误后申报上一级检查，监理现场认可后进行下一步施工。

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（2）凡属观测成果，均附有书面计算记录和草图。

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（3）做好测量日志，保证资料的完整。

7.4基坑开挖

7.4.1开挖过程中用经纬仪监控中线位置，用水准仪随时监测槽底高程，避免超挖或欠挖，并保证设计基槽底部的尺寸。

为防止扰动槽底原状土层，机械开挖在槽底留20cm保护层由人工挖除，开挖的土方除现场备土回填外，均用自卸汽车运至监理指定弃土场。

挖至槽底标高后，约请监理、设计等部门验槽，检查合格后方可进行下道工序施工。

7.4.2为了便于管道的铺设和作业，基槽底宽度按管外侧留600?

mm考虑。

7.4.3开挖过程中应及时排水，基槽开挖至设计标高后，应及时组织验收，验收合格后立即进行下道工序施工。

考虑到基槽暴露时间过长会引起基槽变形，应尽可能减少晾槽时间（不超过2～3?

h）。

施工时应掌握天气变化，严禁基槽泡水。

7.5管道基础

7.5.1管基包角弧座（即管子与原土接触的圆心角）应按设计要求挖好，有间隙时应用砂垫实。

7.52承插口部位应局部挖成槽坑，坑的深度和宽度应便于安装接口和接口灌浆。

7.5.3管线土质不一样或差异较大时，应会同设计部门按设计要求做好土质变异地段的地基处理。

PCCP管的质量较大，可根据施工地点的土质情况铺设砂垫层作为管道基础，砂基要求夯实，并保持最佳含水量。

7.6胶圈的安装

7.7PCCP管的吊装就位及安装

PCCP管在坡度较大的斜坡区域安装时，按照由下至上的方向施工，先安装坡底管道，顺序向上安装坡顶管道，注意将管道的承口朝上，以便于施工。

根据标段内的管道沿线地形的坡度起伏，施工时进行分段分区开设多个工作面，同时进行各段管道安装。

现场对PCCP管逐根进行承插口配管量测，按长短轴对正方式进行安装。

严禁将管子向沟底自由滚放，采用机具下管尽量减少沟槽上机械的移动和管子在管沟基槽内的多次搬运移动。

吊车下管时注意吊车站位位置沟槽边坡的稳定。

管的吊装就位根据管径、周边地形、交通状况及沟槽的深度、工期要求等条件综合考虑，选择施工方法。

根据工程的特点，大致有二种不同的方法可供选择，一种为吊车直接吊装就位，一种为有轨龙门台车吊装就位。

具体根据现场实际情况进行选择。

由于本工程工期紧张，所以只要施工现场具备吊车站位的条件，就采用吊车吊装就位