遼寧某輸水工程PCCP管道的安裝工藝探討

安皓源

(遼寧省朝陽市北票市水務(wù)局，遼寧 北票 122100)

1 工程概況

遼寧某應(yīng)急輸水管線貫通工程是當(dāng)?shù)啬乘畮焖吹奖镜貎羲畯S的應(yīng)急輸水管線貫通工程。管線基層以粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為主，局部為細(xì)流砂。根據(jù)現(xiàn)場踏勘，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件滿足PCCP管道安裝要求，PCCP管線上游布置管線總長4544m，下游段布置管線總長2483m，兩段總計(jì)7027m[1-5]。

2 PCCP管道安裝工藝流程

PCCP管道安裝前，根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦蔚孛埠退臈l件，進(jìn)行現(xiàn)場勘測和基準(zhǔn)點(diǎn)的測量，進(jìn)一步控制網(wǎng)點(diǎn)的布置。PCCP管道安裝工藝采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，管徑DN1400，管道可承壓0.80MPa。選用工字鋼或H型鋼支護(hù)溝槽壁，安裝焊接采用手工電弧焊，焊接完成后進(jìn)行混凝土澆筑和防腐處理。PCCP管道安裝過程中主要施工內(nèi)容包括溝槽壁支護(hù)、基坑開挖、施工排水、鋼筋工程、焊接工程、混凝土施工以及防腐處理，如圖1所示[6-7]。

圖1 PCCP管道安裝工藝流程

3 PCCP管道安裝

3.1 溝槽壁支護(hù)技術(shù)

從工程施工難易和整體施工進(jìn)度方面考慮，溝槽壁支護(hù)采用工字鋼或H型鋼進(jìn)行加固支護(hù)，因?yàn)楫?dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件較差且開挖深度較大，在基坑開挖時(shí)需要充分考慮到基坑壁塌落的風(fēng)險(xiǎn)[8]。施工前，需熟悉所施工作業(yè)面的地下管線及構(gòu)筑物情況，打樁前要對板樁逐個(gè)進(jìn)行檢查。板樁采用I30每根長度在9-12m，板樁的入土深度控制在2m以內(nèi)，如圖2所示。在施工過程中，要盡量布置好護(hù)壁樁，禁止隨意拆除和切割。拔樁則采用30噸汽車起重機(jī)，反復(fù)進(jìn)行擾動(dòng)后再拔除。

圖2 溝槽壁支護(hù)示意圖

3.2 基坑開挖

基坑開挖主要堅(jiān)持縱向分段開挖，豎向分層開挖，先支護(hù)后開挖的施工原則[9]。施工時(shí)兩臺(tái)挖掘機(jī)同步工作，保證施工工作面分層對稱。在基坑開挖施工過程中要秉持分段、分層、對稱、平衡和限時(shí)施工原則。當(dāng)基坑開挖深度>6m時(shí)，采用一次護(hù)壁支護(hù)。對溝槽進(jìn)行挖土?xí)r，需挖掘機(jī)與人工結(jié)合作業(yè)。溝槽上口兩側(cè)5m以內(nèi)不可堆放土方，土方均裝車外運(yùn)，以減輕對溝槽一側(cè)的外壓力。但由于基坑較深，在開挖時(shí)5m以下的土方需要進(jìn)行二次進(jìn)行裝車，土方開挖后對基底需鋪設(shè)20cm墊層進(jìn)行處理。

3.3 鋼筋工程

鋼筋工程主要由鋼筋的制作和鋼筋綁扎兩部分組成。鋼筋制作時(shí)，需考慮溫度的影響，鋼筋伸長率會(huì)隨溫度的降低而減少[10]。如果采用與常溫狀態(tài)下相同的控制應(yīng)力，鋼筋強(qiáng)度將無法滿足設(shè)計(jì)要求。所以在冬季等惡劣低溫條件下，需要采用更高的拉應(yīng)力進(jìn)行作業(yè)。鋼筋綁扎過程中應(yīng)注意輕拿輕放，防止撞擊和刻痕，當(dāng)安裝遇到困難時(shí)，禁止破壞鋼筋形態(tài)。

3.4 焊接工程

3.4.1 鋼管焊接

鋼管采用在地上預(yù)制的方式，采用結(jié)422和結(jié)427兩種焊條進(jìn)行焊接，焊接前，應(yīng)對鋼管表面進(jìn)行清潔處理。當(dāng)進(jìn)行多道多層焊接作業(yè)時(shí)，需將焊接過程中落在管道上的雜物仔細(xì)清理后再進(jìn)行焊接，層與層之間的接頭處需錯(cuò)開25mm。當(dāng)進(jìn)行雙面焊接作業(yè)時(shí)，在完成單側(cè)焊接后，采用碳弧汽刨或砂輪進(jìn)行背面清根。為使焊接線能量得以更好地控制，手弧焊不同型號焊條需對應(yīng)不同的焊接長度，見表1。

表1 手弧焊焊接參數(shù)

3.4.2 焊縫檢驗(yàn)

鋼管焊接24h后需對PCCP鋼管焊縫外壁進(jìn)行的無損檢測，檢查PCCP鋼管表面焊縫是否滿足要求。若存在焊縫，則需要進(jìn)行補(bǔ)焊處理。首先將焊縫缺陷利用砂輪機(jī)清除，使其表面干凈整潔，便于對凹槽進(jìn)行焊接處理，且兩端需有一定的坡度。補(bǔ)修完成后，應(yīng)采用相應(yīng)儀器對補(bǔ)修部位進(jìn)行復(fù)查，應(yīng)注意不能對同一部位進(jìn)行兩次及以上的補(bǔ)修。焊縫質(zhì)量等級評定見表2。

表2 焊縫質(zhì)量等級評定

3.5 混凝土工程

混凝土采用的現(xiàn)場拌合混凝土，攪拌混凝土用水采用五龍背地下溫泉。攪拌投料前須進(jìn)行設(shè)備預(yù)熱，即通過熱水對攪拌機(jī)進(jìn)行反復(fù)循環(huán)預(yù)熱，達(dá)到攪拌混凝土溫度方可開始施工?；炷翝仓^程中振搗和面層處理需要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，雨雪天氣時(shí)，應(yīng)將接觸面上的積雪清除干凈后再澆筑。澆筑完成后應(yīng)對混凝土進(jìn)行覆蓋保溫，其表面應(yīng)覆蓋一層塑料布和兩層草袋，以免澆筑完成的混凝土出現(xiàn)因內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生裂縫的情況。常見的混凝土型號以及配比如表3所示。

表3 混凝土型號及配合比

3.6 鋼管后期防腐工程

PCCP鋼管焊口防腐前必須去除表面氧化皮，使焊縫表面呈現(xiàn)金屬色。涂刷油漆工應(yīng)選擇日照充足、濕度較低的環(huán)境下進(jìn)行防腐施工，以免油漆表面因濕度過大而產(chǎn)生水珠的情況。期間為防止氣候突然發(fā)生變化，防腐工作完成后需進(jìn)行保養(yǎng)一段時(shí)間，鋼管表面的涂層干燥即可。冬季施工時(shí)，受低溫影響不宜干燥，需在油漆內(nèi)摻入催干劑。同時(shí)應(yīng)對油漆進(jìn)行適當(dāng)加熱，確保其黏稠度在適宜范圍內(nèi)。嚴(yán)禁用火直接烘烤油漆，采用間接加熱的方法對油漆進(jìn)行加熱，防止因高溫著火。在完成防腐施工后，為確保油膜和涂層完全干燥，應(yīng)對其進(jìn)行至少兩晝夜以上的養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié) 語

PCCP管結(jié)合了鋼管和混凝土管的優(yōu)勢，在水利工程和建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用背景和價(jià)值，可保證輸水配水應(yīng)急管線的供水安全。同時(shí)工程實(shí)施后，該地區(qū)供水可達(dá)到7300萬m3/a，應(yīng)急供水工程的供水規(guī)?？商岣叩?0萬m3/d。