浅谈PCCP管道安装内拉法施工工艺

浅谈 PCCP管道安装内拉法施工工艺

孔令炀

（中国水利水电第十工程局有限公司 机电安装分局，四川 成都 610072）

摘要：预应力钢筒混凝土管简称PCCP管。本工程PCCP倒虹吸管道设置有各种不同坡度及平段，且均布置于山区，地质条件复杂。我单位在实际施工过程中采用内装法施工工艺，形成了比较新颖、独特、成熟的施工方法，在大直径PCCP管道各种坡度及水平段安装上有具有操作简单灵活、安全，省时省力的特点，具有很好的社会价值和经济价值。

关键词：PCCP管；内拉法；施工工艺

1 工程概述

PCCP管它充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀性能，具有高密封性、高强度和高抗渗的特性，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、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。随着PCCP管道的应用日益广泛，大口径的PCCP管道应用也越来越多，而大口径管材重量大，体积也大，操作不方便，特别是坡度较大施工段吊装和安装难度很大。

毗河供水一期工程倒虹管是四川省内首次采用直径为DN3000的大直径PCCP管道的倒虹管工程。本工程总长度约10km，全部采用PCCP管材和Q345R管材（跨河段），采用双管同槽。

2 工艺原理

DN3000管道的净尺寸为4975mm，两根管道安装好后，承插口之间的安装缝为25mm，所以，管道的安装尺寸为5000mm。内装法正是利用相邻两根管之间的安装缝隙作为一个支撑点，将待装的管道的一端作为另一个支撑点，用工装卡住这两处支撑点，将管道的承插口对正后，拉紧工装上的导链，使管道缓慢均匀进入，直至安装到位。

2、操作要点

4.1施工准备

4.1.1技术交底

对于施工重要环节、施工重点、难点进行技术交底，主要内容包括施工测量、

PCCP管密封圈安装、PCCP管承插口对接、PCCP管基础（重点）、PCCP管吊装及PCCP管接头打压。

4.1.2安全交底

为保证施工安全技术措施、要求落实到位，彻底杜绝不安全因素，进行详细的安全交底。

4.1.3管槽基础

管槽开挖断面示意图见图1。

图1 管槽开挖断面示意图

4.2测量放线

管道中心线及辅助线的放置：直线段每隔50～100m设中心桩，在弯管折点应设置起止中心桩，必要时设置护桩或控制桩。设置的中心桩需准确记录其桩号、原地面高程等测量数据。

施工测量的误差应符合施工图和《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008的相关要求，并应对各种桩点进行校测调整，以防差错。

测量时，应对仪器进行检查调整，对各种原始记录做详细校对，并应保存测量记录，妥善保护各种桩点。

4.3管道安装

（1）管道

大直径PCCP管的接头钢环的椭圆度通常均能达到标准规定的0.5%的要求，但经过长距离的运输颠簸及多次吊装后，失圆现象时有发生。为避免两根管道的偏差不在同一方向，在安装前要加强检查、记录，在安装过程中使两节管子的椭圆度尽可能在同一方向上，以确保管道的安装质量，进而加快安装进度，保证水压试验的合格率。

承插口的允许偏差尺寸一般在以下范围内，均能保证安装顺利且试压合格：

1）确保管道配合间隙在1.1mm ～2.1mm之间。管道配合间隙最好是控制在1.3～1.5mm之间。

2） 对管道承插口局部椭圆度控制在4mm内，防止局部应力集中及打压不合格现象发生；

（2）胶圈

在PCCP管道施工中，胶圈虽小，但相当重要，它的安装质量直接关系到水压试验是否合格。胶圈的安装必须注意：

1）橡胶圈的形状为圆形，表面不应有气孔、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。

2）管节下槽前，应逐根检查管材和承插口有无损坏现象。承插口要清理干净，如有飞边毛刺应予处理，以防划破橡胶密封圈，同时清除管内杂物。

3）管节对接安装前，必须逐根清理PCCP管的承插口环；在承口工作面涂刷润滑剂；将橡胶圈套入插口环凹槽中，使胶圈在插口的各部位上粗细均匀并顺直地绷在插口环凹槽内，消除胶圈的扭曲翻转现象以保持密封良好。然后将润滑剂涂刷在橡胶圈及插口上，以保证拉进过程中尽量减小阻力。润滑剂一般采用植物油，不得采用化学润滑剂，因为化学润滑剂对胶圈有腐蚀作用。

4）安装完后，用专用量具检查密封橡胶圈是否都在插口环的凹槽内、接口间隙是否符合设计要求，确认检验合格并将管节垫稳后才能将吊具移开。

（3）安装

由于DN3000的PCCP管一节自重约29T，跨公路段约为41T，吊装半径为12～28米，管道的吊装采用布置在管槽线一侧的260吨履带吊，能满足现场安全及使用要求。对部分工作面情况较好的施工段，选用在沟槽内布置150T履带吊，运输PCCP的管的运输车辆通过沟槽或者管槽线一侧运输至相应安装位置，利用150T履带吊直接卸车并吊至安装位置安装，此种情况较260T履带吊能节约一部分成本，且能满足现场安装及使用要求。

吊具采用两根宽20cm、长18m的柔性吊带（斜坡段吊带长度不等）并配合20T手拉葫芦。安装时注意管道承口的方向，管道的承口一般朝向水流方向。

定位管放好后，将工装放入管道内，用吊车将另一根管吊入沟槽内，清理好承插口并安装好胶圈，将管道对中，用工装一侧卡住一节管承口，另一侧卡住另一节的插口，然后拉动工装的倒链，拉倒链时两侧的倒链用力要均匀，前进速度一致，防止挤坏胶圈。如果安装过程使用倒链吃力，可以使用吊车上下小幅度起降管身。在安装过程中，吊车要始终吊住待安装的管道，安装完成、标高和位置合格稳好管后再落钩。

管道安装自检：每个管道接口安装完毕后，经自检合格后，再继续安装下一节管子。

4.4试压

由于管径为DN3000的PCCP管道采用双胶圈接口，每次安装一根管道后，要及时进行试压。采用水作为试压介质，采用手动试压泵作为试压设备。如果进入冬季施工，试压介质可采用酒精或酒精中兑一部分水，不能采用防冻液或水中加盐，以免腐蚀胶圈及钢制承插口。

4.5管配件安装

本工程由于地质条件复杂，坡度段较多，根据现场实际情况制定安装方案后，需要设置凑合节。凑合节的安装在承口段和插口端均安装加固完成后，根据现场实际情况对凑合节进行安装，为便于现场凑合节长度取1200～1500mm的直段。

4.6接头灌浆

为防止管道根穿和保护外露的钢承插口不受腐蚀，需要在管外侧进行灌浆或人工抹浆。在接头的外侧裹一层麻布、塑料编织带或油毡纸（20-25cm宽），作为灌浆的外模板，并用细铁丝将两侧扎紧，上面留出灌浆口，在接口间隙内放一根铁丝，以备灌浆时来回牵动所用。用1：1.5-2的水泥砂浆调制成易流淌的糊状，边灌浆边来回牵动铁丝，以使砂浆密实。待砂浆灌满接头后，灌浆口上部用干砂浆填满抹光。管道接头外部处理完成随即回填。

4.7 管沟回填

安装好管道后，管道两侧和管顶以上0.5m范围内的回填材料，应由沟槽两侧对称运入槽内，不得直接仍在管道上；回填其他部位时，应均匀运入槽内，不得集中推入，严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟内推填，以免引起管道轴线位移和接口变形。靠近管道的回填土中不得含有石块和砖块，冬季施工时要消除冻土。非交通要道及允许下沉的地段，管顶500mm以上的回填土可以简易夯实或不夯实，但应留有一定高度的余土，以作为自然沉实之用。

5.质量控制

（1）因毗河供水一期工程倒虹管主要为水平段和坡度段且坡度较大，在安装起始节管配件或者PCCP管时需严格按照图纸要求控制管口中心线、管底高程、管口桩号。

（2）管槽基础如有膨胀土层时或软泥层时，应根据设计要求、规范及施工经验用粗砂、碎石等置换膨胀土及软泥层，置换层下部应设置不小于150mm的厚灰土垫层。

（3）部分坡度较大的位置，对安装完成的管配件需及时浇筑回填，防止继续安装的PCCP管下坠导致管配件加固材料变形，影响整个安装质量。

参考文献

[1] 焦永达等.给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）.中国建筑工业出版社.2008

[2] 余洪方等.预应力钢筒混凝土管（GB/T19685-2005）.中国标准出版社.2005

作者简介：

孔令炀（1985-09），男，湖北人，工程师，学士，从事建设工程施工技术与管理工作。