长距离大口径PCCP输水干管施工工艺工法.doc

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长距离大口径PCCP输水干管施工工艺工法

QB/ZTYJGYGF-GS-0202-2011

市政环保公司李新文

1前言

1.1概况

PCCP是预应力钢筒混凝土管（Pre-stressedConcreteCylinderPipe）的英文缩写，是在带钢筒的混凝土管芯上，缠绕预应力钢丝，并施喷水泥砂浆保护层而制成的管材，是目前世界上广泛使用的大口径、高工压的优质复合管材。

国外，最早在1939年由法国邦纳公司制造了PCCP，并铺设于巴黎郊区，我国于1988年引进美国阿麦隆公司（Ameron）制管关键设备和生产技术，形成了国内第一条正式的PCCP生产线，经过了10多年快速发展，预应力钢筒混凝土管（PCCP）在给水工程中被大量使用，成为国内大型引水工程采用最多的管材。

图1标准PCCP管结构图

1.2工艺原理

PCCP管由平板托车自生产厂家运送至施工现场（或管坑），采用吊车或龙门吊卸管或直接吊至管坑，吊车或龙门吊吊装就位，外拉法就位。

2工艺工法特点

2.1长距离输水管沿线施工条件变化较大。

2.2大口径PCCP管单根重量较大，对地基承载力要求较高，需根据不同的地段的管道坑底的地质条件，采取不同的地基处理措施。

2.3管沟开挖较深，且不同地段管道基坑底的地质条件不同，需根据不同的形式采用相应的支护方式及止水措施。

3适用范围

埋地式大口径长距离PCCP管工程施工。

4主要技术标准

4.1《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268）、《预应力钢筒混凝土管》（GB/T19685）。

4.2设计文件及合同

5施工方法

PCCP管由平板托车自生产厂家运送至施工现场（或管坑），采用吊车或龙门吊卸管或直接吊至管坑，吊车或龙门吊吊装就位，外拉法对接安装。

6工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

施工工艺流程如下：

图2施工工艺流程图

6.2操作要点

6.2.1PCCP管道的交接、验收及卸管

1管道供货商应将管道运输至业主指定的任何交货现场车板验收，经项目监理检查、施工单位对管材表观、椭圆度验收合格后进行交接。

2供货商应出具产品合格证书以证明生产和试验的每节管道为合格产品，这些证书应包括但不限于：

1）交付前钢材及钢丝的实验结果

2）用于管道生产的水泥及骨料的实验结果

3）每一钢筒试样检测结果

4）管芯混凝土及保护层砂浆试验结果

5）成品管三边承载试验及静水压力试验报告

6）配件的焊接检测结果和砂浆、环氧树脂涂层或防腐涂层的证明材料。

7）PCCP管外观检查，仔细检查承插口，不得有碰损，圆度变形，内外防腐层不得有损伤或脱落。

8）胶圈检查,仔细检查胶圈,不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲以及肉眼可见杂质等缺陷。

6.2.2管道敷设一般要求

1按照设计图纸所示敷设管道和安装配件。

2提供全部特殊工具和装置，如特殊千斤顶和正确安装要求的器械。

3管道应安放在未经扰动的原状土层或处理以后达到设计要求的地基上，管道的开挖与回填断面应满足设计文件与现场监理的要求。

4当项目监理认为管沟条件不合适，或有水时，不能敷设管道，应采取措施，防止漂管。

5管道最小覆土深度：

应满足设计文件要求。

管轴线偏差及管道内底高程偏差应满足GB50268及相应规范要求。

6测管道坡度是测管内底，而不测管顶。

在敷设每段管道之前．用直尺检查坡度并修正不规则的地方。

7砂垫层基础段需在管线每个接口位置，开挖足够大的钟形孔工作坑，以便于管道连接和检查，如遇地下水应采用排水措施，工作坑大小应满足管道接口及正确安装管道。

工作坑采用中粗砂回填，并应按设计文件要求压实。

砼底板基础段管底装C25垫块，管道完毕后浇筑管座。

8在安装过程中，防止其它材料进入。

一节管子放置到管沟之后在连接管道之前，立即清理管道接口内端部。

接口按照规定连接完后，检查管道中线和坡度。

9转弯：

PCCP管转角小于1.5°时利用管道接口进行借转，但每个接口的借转角度不得大于0.25°。

转角大于1.5°而小于5°时，采用PCCP弯头，余角仍以借转方式解决。

转角大于等于5°时采用钢制弯头。

10PCCP管管道严禁截断后使用。

管子安装前，必须逐根清理管内的泥砂等杂物，损坏的管子应修补，并经项目监理同意后安装。

严重损坏的管子不能安装使用。

在充分完成下管前准备工作的基础上，下管时严格控制基准管的安装，所谓基准管就是在一个管段中首先入槽的第一节管，要求将这节管的高程，中心线等技术条件都控制在十分准确的范围内。

一般用管沟中心控制桩吊线找正，用水准仪控制标高。

此管稳好后方开始全管段的安装。

11根据不同的地质条件，下管时宜采用半机械吊装法，其中以吊车下管最为方便。

下管时要采取措施防止杂质进入管子或管件内，管内不能存有残渣、布条、器具或其它杂物。

12铺管找正时可先测好尺寸立标志杆，按标准调整标高和坡度，标志杆要垂直在管线上方。

每段有变坡度的管线至少要立三处标志杆。

在基准管稳好之后，其它管可从基准管的一端或两端同时开始安装，其方法是将管子的一端中心与基准管中心对准，另一端与沟底中心桩找正，然后用水平仪核对高程。

最后用调正卡具将管子口对正，调正至设计要求为止。

13暂停施工时，管端要用管塞堵死。

在可能有地下水渗入的情况下，管子设法防止沟槽内入水浮起。

PCCP管在安装前宜将管道和管件按施工设计的规定摆放，摆放的位置应便于起吊及运送。

14起重机下管时，起重机架设的位置不得影响沟槽边坡的稳定。

起重机在高压输电线路附近作业与线路间的安全距离应符合电业管理部门的规定。

管道应在沟槽地基、管基质量检验合格后安装，安装时宜自下游开始，承口朝向水流方向或施工前进的方向。

15接口工作坑应配合管道铺设及时开挖，开挖尺寸应符合GB50268中的规定。

管节下入沟槽时，不得与沟槽壁及槽下的管道相互碰撞。

沟内运管时不得扰动天然地基。

16冬季施工时不得使用冻硬的橡胶圈。

17管道转弯处需设置混凝土支墩，支墩的具体位置和要求见设计图纸。

所有管道安装及验收均按照国标GB50268规范执行。

6.2.3管道吊装及就位

管道吊装就位前应合理确定吊装方案，结合施工场地情况、支护形式等选择吊装机械，管道进入沟槽的吊装建议选用龙门吊或履带吊，沟槽内管道吊装就位建议采用小型龙门架或龙门吊。

管道就位前根据设计图纸及配管图设计桩号位置准确确定第1节管道的桩号位置，注意配管图中承插口叠加部分的桩号位置。

在实际施工中，将对可移动管件桩号及不可移动管件前的钢短管长度做相应的调整。

检查待装管道的外观以及承插口尺寸，实际测量结果应与厂家检验报告对照比较，验证是否合格；须制作弧度靠板进行局部圆度检测，掌握接口实际情况，便于对接时调整间隙。

管道安装一般应将承口端面迎向水流方向或安装方向。

大口径管道采用外拉法更为合理，有利于提高效率并避免内防腐破坏。

（外防腐破坏后比内防腐较容易处理）

管道的闭合选择在弯管上进行，应对管道闭合进行明确规定，尽量减少闭合以节省投资。

对明确要进行闭合的弯管，应及时要求厂家分3段供应，即带插口段、带承口段、直线段，直线段应视安装桩号误差给予适当加长，以保证闭合需要。

管道下沟槽前，应逐根检查管子和承、插口有无损坏现象。

如有损坏，应对损坏部位修补合格后方可使用。

应对承、插口进行认真的清理。

保证胶圈工作面平整、光滑，无异物附着。

同时清理管内杂物。

管道下沟槽时，一定要注意起重设备、边坡的稳定性、安全性。

沟槽下管区域内不得有人逗留。

要保护吊装的管道不与其他的物品发生碰撞。

应使管道一次性大体就位，避免管道在沟槽内多次搬运、移动。

不得使管道在沟底拖拉、牵引、滚动。

更不能使用任何机械设备撞击或企图移动管道。

在管道接头承插口部位，提前开挖出深度大于接头外灌浆厚度、垂直于管道方向的沟槽。

6.2.4接头的清理与润滑

准备安装前。

用干净、干燥的抹布清理即将对接的承插口工作面上的灰尘、泥土及异物。

然后在承、插口工作面上涂刷润滑剂（植物类）润滑。

此时应确保润滑剂及涂刷过程干净不受污染。

胶圈在套入插口槽之前，应先认真的整圈检查胶圈，有无缺陷、破损。

然后用润滑剂润滑。

6.2.5PCCP管道对接

吊起准备安装的管道，保证管道悬空不与基底接触。

将插口对准安装好的PCCP管道承口，缓缓的移动、靠近。

这时应在承口外垫几块木块。

避免剧烈的晃动，撞坏承插口。

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进入承口。

在进入的过程中，一定要注意观察，橡胶圈均匀进入情况、承插口间隙均匀变化情况。

若发生异常，应立即停止进入，找出问题的所在，及时调整。

问题解决完后，再重新开始进入安装。

另外在整个进入的过程中，应保证正在对接的承插口工作面没有砂土及其他异物进入。

拉进管时，待装管道端与拉杠接触面必须增垫柔性耐磨耐压材料，保证受力处混凝土及钢圈不受损伤。

往进拉管时，拉进过程中要时刻观察外部、内部接缝情况，控制好两侧拉力大小，两侧拉绳高度应在半圆位置，以保证拉力为轴向力，避免两侧受力发生较大差异，在拉进过程中拉力比正常情况下偏大或偏小均应停止安装，必要时拔出从新安装。

随时检查接口及胶圈变形情况，根据开口间隙调整两侧受力。

进入快到位时，应在承插口间隙处上下左右放置四块控制间隙块。

安装间隙控制在25±10mm。

管道接头处有转角时，接头的最小间隙应控制在5－10mm之间。

如若在安装进入的过程中或结束时，发现橡胶圈有翻起、挤出的现象发生。

一定要退出管道，检查橡胶圈，重新安装。

图3PCCP安装示意图

承插口对接完成后，应用专用量具检查橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内。

如若没有，则退出管道，检查橡胶圈，重新安装。

经检验合格，并将管道垫稳后，才能将吊具移开。

图4管道对接

图5管道对接

6.2.6接头水压试验

接头安装完成后，随即进行接头打压。

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,有水喷出后拧紧螺栓。

接头打压分两阶段进行，首先升压至0.2MPa，检查接口，不渗不漏为合格，然后继续升压至试验压力，保持5min压力不下降即为合格。

否则退出管道重新安装。

下一节管道施工完成后需对前一节管道接口重新进行接口水压试验。

6.2.7轴线、管底高程的复测

安装完毕后每一根管道，应立即复测其轴线、管底高程是否控制在规定范围内，一般情况下，安装测量控制轴线，在软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。

6.2.8接口保护

1接口外保护

外保护用M10的水泥砂浆填充，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30－40cm，长小于管道外径40-60cm），上端开口，作为接头灌缝的外模，用二条2cm－3cm的扁钢做成的卡箍，有效的卡住灌缝接头外模，然后用M10的水泥砂浆调制成易流淌的糊状，边灌边来回抽动铁丝，处使砂浆灌注均匀密实。

待砂浆灌满接头后，灌浆口上部用干硬的砂浆填满抹光。

2内保护

内保护应随着管道的安装进度进行。

内保护采用抗微生物侵蚀性双组份聚硫密封膏（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、表面光滑平整。

6.2.9管配件的安装

管配件的安装与标准的PCCP管道采用一样的顺序，不同的是管配件的长短不一，拉杆的长度就得随之调整。

管配件的型式主要有水平弯头、竖向弯头、排气阀、排空井、分水口、管短管、合拢管。

在安装时，连接处应根据两种管材的不同外径确定管道沟槽底部高程和垫层尺寸。

钢配件安装结束后，“米”字支撑与管道结合部位的钢丝网片、砂浆以及防腐要及