黃　毅　(杭州市七格污水處理廠工程建設(shè)指揮部，浙江杭州310014)

　　摘　要：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP管)在輸水工程中具有較好的應(yīng)用效果，就其在工程實(shí)施中的具體問題總結(jié)了施工經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新。
　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP管)；施工經(jīng)驗(yàn)；閉水試驗(yàn)
　　中圖分類號(hào)：TU991.36
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2001)11-0060-03

　　預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP管)從問世到使用，已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)。目前，從管道的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)到安裝、驗(yàn)收、使用等各方面，均實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、系列化，已在城市建設(shè)的輸水工程中得到了較好的應(yīng)用。

1　工程概況

　　杭州市七格污水處理廠主干管穿越八號(hào)港段，位于杭海路與艮山東路交叉口以西，主干管段采用兩根DN2200嵌置式PCCP管，總長度約615 m。
　　工程沿線地形較為平坦，沿途多為民房和菜地，地面高程約5.60 m。工區(qū)淺層地下水主要為潛水，受大氣降水和生活用水補(bǔ)給，地下水水位一般在0.55～3.40 m之間。
　　工程管線內(nèi)底標(biāo)高為-1.392～0.893 m(黃海高程)，管線基礎(chǔ)主要坐落在砂質(zhì)粉土層上，該土層埋深為0.40～2.80 m，層厚為0.00～3.40 m，工程力學(xué)性質(zhì)較好。
　　采用的PCCP管材公稱管徑：2200 mm，內(nèi)徑：2 200 mm，外徑：2 540 mm，壁厚：145mm，長度：5000 mm，質(zhì)量：17.70 t。管道采用雙膠圈接口，埋深有5m和7m兩種規(guī)格。

2　施工方法及經(jīng)驗(yàn)

2.1降水
　　因管子埋設(shè)較深(埋設(shè)深度在7 m左右)，根據(jù)砂質(zhì)粉土的特性，采用雙排三節(jié)輕型井點(diǎn)來降低地下水位，確保管道的順利施工。
　　最初降水實(shí)際效果不錯(cuò)，但十幾天后卻出現(xiàn)了問題，實(shí)際降水深度與預(yù)計(jì)的相差50 cm左右，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一怪異現(xiàn)象是因?yàn)槭艿藉X塘江潮水的影響。雖然工地現(xiàn)場(chǎng)距離錢塘江約有1.2 km，但由于著名的錢塘江涌潮每半月一次的漲落，使江水平面的水位出現(xiàn)了約0.7 m的變化，加之當(dāng)?shù)厣百|(zhì)粉土的滲水性能較好，從而導(dǎo)致地下水位隨著潮水的漲落而出現(xiàn)周期性的變化，掌握了這一特點(diǎn)后，采用將花桿埋深約60 cm的方法，解決了降水問題。
2.2基坑開挖和管道基礎(chǔ)
　　①基坑開挖
　　a.機(jī)械挖土嚴(yán)格控制標(biāo)高，嚴(yán)禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，則應(yīng)用相同的砂土或細(xì)砂回填，并夯實(shí)到天然密實(shí)度。
　　b.為了便于管道的鋪設(shè)和作業(yè)，基槽底寬度按管外側(cè)留600 mm考慮。
　　c.開挖過程中應(yīng)及時(shí)排水，基槽開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)及時(shí)組織驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后立即進(jìn)行下道工序施工?？紤]到基槽暴露時(shí)間過長會(huì)引起基槽變形，應(yīng)盡可能減少晾槽時(shí)間(不超過2～3 h)。施工時(shí)應(yīng)掌握天氣變化，嚴(yán)禁基槽泡水。
　?、诠艿阑A(chǔ)
　　a.管基包角弧座(即管子與原土接觸的圓心角)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求挖好，有間隙時(shí)應(yīng)用砂墊實(shí)。
　　b.承插口部位應(yīng)局部挖成槽坑，坑的深度和寬度應(yīng)便于安裝接口和接口灌漿。
　　c.管線土質(zhì)不一樣或差異較大時(shí)，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)部門按設(shè)計(jì)要求做好土質(zhì)變異地段的地基處理。
　　d.設(shè)計(jì)中，考慮到PCCP管的質(zhì)量較大，設(shè)計(jì)了200 mm砂墊層作為管道基礎(chǔ)，砂基要求夯實(shí)，并保持最佳含水量。但在基坑開挖后，發(fā)現(xiàn)由于井點(diǎn)降水的作用，槽底的砂質(zhì)粉土已相當(dāng)堅(jiān)硬，于是決定取消200 mm砂墊層，既減少了工程投資，又加快了工程進(jìn)度。
2.3安裝
　?、俟艿?br> 　　大口徑PCCP管的接頭鋼環(huán)的橢圓度通常均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.5%的要求，但經(jīng)過長距離的運(yùn)輸顛簸及多次吊裝后，失圓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。例如兩節(jié)管子插口和承口的橢圓度不在同一方向上，有時(shí)甚至是垂直交叉，這給施工帶來了很大難度，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致進(jìn)退兩難，甚至得將前幾節(jié)的接口拔出再重新安裝。為此，經(jīng)與生產(chǎn)廠家協(xié)調(diào)，在出廠檢驗(yàn)完成后，增加一個(gè)帶十字支撐鋼環(huán)內(nèi)套的保護(hù)構(gòu)件，以防止在管子的運(yùn)輸和吊裝過程中引起管子承插口的變形。同時(shí)，施工單位則加強(qiáng)了安裝前的檢查、記錄，在安裝過程中使兩節(jié)管子的橢圓度盡可能在同一方向上，以確保管道的安裝質(zhì)量。從而加快了安裝進(jìn)度，并保證了閉水試驗(yàn)合格率。
　?、谀z圈
　　在PCCP管道施工中，膠圈雖是個(gè)小部件，但相當(dāng)重要，它的安裝質(zhì)量直接關(guān)系到閉水試驗(yàn)是否合格。膠圈的安裝必須注意：
　　a.橡膠密封圈應(yīng)符合ZBQ 43100—87的規(guī)定。橡膠圈的形狀為圓形，表面不應(yīng)有氣孔、裂縫、重皮、平面扭曲、肉眼可見的雜質(zhì)及有礙使用和影響密封效果的缺陷。
　　b.管節(jié)下槽前，應(yīng)逐根檢查管材和承插口有無損壞現(xiàn)象。承插口要清理干凈，如有飛邊毛刺應(yīng)予處理，以防劃破橡膠密封圈，同時(shí)清除管內(nèi)雜物。
　　c.管節(jié)對(duì)接安裝前，必須逐根清理管子的承插口環(huán)；在承口工作面涂刷潤滑劑(硅油)；將橡膠圈套入插口環(huán)凹槽中，使膠圈在插口的各部位上粗細(xì)均勻并順直地繃在插口環(huán)凹槽內(nèi)，消除膠圈的扭曲翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象以保持密封良好；然后將潤滑劑涂刷在橡膠圈上。
　　d.安裝完后，用專用量具(鋼板尺、厚薄規(guī))檢查密封橡膠圈是否都在插口環(huán)的凹槽內(nèi)、接口間隙是否符合設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)檢驗(yàn)合格并將管節(jié)墊穩(wěn)后才能將吊具移開。
　　③閉水螺孔
　　進(jìn)出水螺孔供閉水試驗(yàn)時(shí)使用，行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及施工安裝規(guī)程均未作具體要求。據(jù)施工試驗(yàn)，其位置宜放在水平線以下45°左右。如放在底部，因施工中機(jī)具設(shè)備及施工人員的進(jìn)出會(huì)帶入土渣等雜質(zhì)，使進(jìn)水孔堵塞或進(jìn)入兩個(gè)膠圈中間的密封倉，從而使閉水通道堵死或形成氣阻，導(dǎo)致閉水試驗(yàn)不合格；如進(jìn)水孔位置太高，則閉水試驗(yàn)時(shí)操作不便。
　?、軓澒?br> 　　設(shè)計(jì)單位將彎管段設(shè)計(jì)成三維轉(zhuǎn)角，即既有水平方向、又有垂直方向的彎管，而生產(chǎn)廠家在管子的制作過程中，也未將方向和角度在管子上作出明顯標(biāo)記。因此在安裝過程中，由于管材較重，同時(shí)又必須考慮兩個(gè)方向的角度，吊裝就位遇到了相當(dāng)大的困難。若用兩個(gè)二維管道來替代，則工程施工難度會(huì)大大降低，不但進(jìn)度有所加快，且有可靠的質(zhì)量保證。在后續(xù)工程中的實(shí)際應(yīng)用也證實(shí)了其效果極好。
2.4　防腐
　　防腐采用管內(nèi)壁及接頭處均勻噴涂兩道環(huán)氧煤瀝青，厚度≥0.14 mm，管外壁防腐不作要求。以往防腐工序往往由施工單位在工程現(xiàn)場(chǎng)完成，但為了保證現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保要求，決定將這道工序由管道生產(chǎn)廠家來完成。
　　管道安裝完成后，對(duì)接頭處的內(nèi)防腐還需補(bǔ)做，操作人員必須在良好的通風(fēng)環(huán)境和有效的防護(hù)措施下進(jìn)行操作，以保證安全。
2.5　閉水試驗(yàn)
　　城市污水管道的安裝驗(yàn)收通常按照《市政排水管渠工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 3—90)采用滿管閉水試驗(yàn)方法來進(jìn)行，但根據(jù)PCCP管的工藝及結(jié)構(gòu)的特殊性(其管身內(nèi)水壓完全能滿足設(shè)計(jì)要求并且具有保證性)，參考上海等地比較成熟的PCCP管施工操作規(guī)程和驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，采用對(duì)PCCP管膠圈部位進(jìn)行閉水試驗(yàn)。并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用不同試驗(yàn)壓力取得幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，證明了用膠圈閉水試驗(yàn)方法取代滿管閉水試驗(yàn)方法的可行性。
　?、匍]水設(shè)備
　　閉水試驗(yàn)時(shí)必須有合格的專用閉水設(shè)備，其水箱應(yīng)足夠大，以滿足閉水試驗(yàn)時(shí)水壓的穩(wěn)定，同時(shí)試驗(yàn)用進(jìn)水管也要有足夠的長度，以免在加壓時(shí)引起水壓的擾動(dòng)。
　?、诔鏊y門
　　出水閥門的主要作用是當(dāng)泵壓進(jìn)行到一定時(shí)間時(shí)緩緩關(guān)閉，這樣做的目的一是使閉水試驗(yàn)倉的空氣排凈，以免形成氣阻；二是有利于水壓穩(wěn)定地達(dá)到試驗(yàn)值而防止突變，否則容易引起數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，甚至導(dǎo)致閉水試驗(yàn)的不合格。
　?、垩h(huán)閉水
　　進(jìn)行下一節(jié)管道的施工后，同時(shí)仍需再做一遍前一節(jié)管道接口的閉水試驗(yàn)，以防止管道在安裝過程中操作不當(dāng)而引起前一節(jié)管道接口的松動(dòng)，確保工程質(zhì)量萬無一失。
2.6　覆土
　　覆土前必須將槽底的雜物清理干凈，且保證無積水。首先進(jìn)行管道塢膀，塢膀時(shí)采用中粗砂在管道兩邊對(duì)稱填充(30 cm一層)，灑水振實(shí)，塢膀高度至管身135°。然后，逐層用回填土在管道兩側(cè)同步回填，每層厚度≤30 cm，回填土密實(shí)度≥90%。在管頂以上50 cm范圍內(nèi)，其密實(shí)度≥85%，50 cm以上的部分均按路基要求回填，管頂覆土高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再用對(duì)稱方法進(jìn)行井點(diǎn)拔除。
　　在雨季或土質(zhì)滲水性不好的情況下，采用水密法進(jìn)行覆土，并要注意管道抗浮的問題。

3　結(jié)論

　　雙膠圈PCCP管在杭州市為首次采用，工程實(shí)施中不但積累了施工經(jīng)驗(yàn)，保證了施工質(zhì)量及進(jìn)度，而且取得了一系列管道接口閉水試驗(yàn)的技術(shù)數(shù)據(jù)，掌握了大量的第一手資料，為以雙膠圈接口閉水試驗(yàn)替代滿管閉水試驗(yàn)提供了強(qiáng)有力的保證，并在此基礎(chǔ)上制定了PCCP管施工安裝規(guī)程及質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

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　　收稿日期：2001-06-11