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局，遼寧 北票 122100)

1 工程概況

遼寧某應急輸水管線貫通工程是當地某水庫水源到本地凈水廠的應急輸水管線貫通工程。管線基層以粉質黏土和淤泥質粉質黏土為主，局部為細流砂。根據現場踏勘，當地地質條件滿足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7027m[1-5]。

2 PCCP管道安裝工藝流程

PCCP管道安裝前，根據當地地形地貌和水文條件，進行現場勘測和基準點的測量，進一步控制網點的布置。PCCP管道安裝工藝采用預應力鋼筒混凝土管，管徑DN1400，管道可承壓0.80MPa。選用工字鋼或H型鋼支護溝槽壁，安裝焊接采用手工電弧焊，焊接完成后進行混凝土澆筑和防腐處理。PCCP管道安裝過程中主要施工內容包括溝槽壁支護、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 溝槽壁支護技術

從工程施工難易和整體施工進度方面考慮，溝槽壁支護采用工字鋼或H型鋼進行加固支護，因為當地地質條件較差且開挖深度較大，在基坑開挖時需要充分考慮到基坑壁塌落的風險[8]。施工前，需熟悉所施工作業面的地下管線及構筑物情況，打樁前要對板樁逐個進行檢查。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，如圖2所示。在施工過程中，要盡量布置好護壁樁，禁止隨意拆除和切割。拔樁則采用30噸汽車起重機，反復進行擾動后再拔除。

圖2 溝槽壁支護示意圖

3.2 基坑開挖

基坑開挖主要堅持縱向分段開挖，豎向分層開挖，先支護后開挖的施工原則[9]。施工時兩臺挖掘機同步工作，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、平衡和限時施工原則。當基坑開挖深度>6m時，采用一次護壁支護。對溝槽進行挖土時，需挖掘機與人工結合作業。溝槽上口兩側5m以內不可堆放土方，土方均裝車外運，以減輕對溝槽一側的外壓力。但由于基坑較深，在開挖時5m以下的土方需要進行二次進行裝車，土方開挖后對基底需鋪設20cm墊層進行處理。

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，需考慮溫度的影響，鋼筋伸長率會隨溫度的降低而減少[10]。如果采用與常溫狀態下相同的控制應力，鋼筋強度將無法滿足設計要求。所以在冬季等惡劣低溫條件下，需要采用更高的拉應力進行作業。鋼筋綁扎過程中應注意輕拿輕放，防止撞擊和刻痕，當安裝遇到困難時，禁止破壞鋼筋形態。

3.4 焊接工程

3.4.1 鋼管焊接

鋼管采用在地上預制的方式，采用結422和結427兩種焊條進行焊接，焊接前，應對鋼管表面進行清潔處理。當進行多道多層焊接作業時，需將焊接過程中落在管道上的雜物仔細清理后再進行焊接，層與層之間的接頭處需錯開25mm。當進行雙面焊接作業時，在完成單側焊接后，采用碳弧汽刨或砂輪進行背面清根。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不同的焊接長度，見表1。

表1 手弧焊焊接參數

3.4.2 焊縫檢驗

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

表2 焊縫質量等級評定

3.5 混凝土工程

混凝土采用的現場拌合混凝土，攪拌混凝土用水采用五龍背地下溫泉。攪拌投料前須進行設備預熱，即通過熱水對攪拌機進行反復循環預熱，達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格執行規范，雨雪天氣時，應將接觸面上的積雪清除干凈后再澆筑。澆筑完成后應對混凝土進行覆蓋保溫，其表面應覆蓋一層塑料布和兩層草袋，以免澆筑完成的混凝土出現因內外溫差過大而產生裂縫的情況。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，使焊縫表面呈現金屬色。涂刷油漆工應選擇日照充足、濕度較低的環境下進行防腐施工，以免油漆表面因濕度過大而產生水珠的情況。期間為防止氣候突然發生變化，防腐工作完成后需進行保養一段時間，鋼管表面的涂層干燥即可。冬季施工時，受低溫影響不宜干燥，需在油漆內摻入催干劑。同時應對油漆進行適當加熱，確保其黏稠度在適宜范圍內。嚴禁用火直接烘烤油漆，采用間接加熱的方法對油漆進行加熱，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，應對其進行至少兩晝夜以上的養護。

4 結 語

PCCP管結合了鋼管和混凝土管的優勢，在水利工程和建設中有著廣泛的應用背景和價值，可保證輸水配水應急管線的供水安全。同時工程實施后，該地區供水可達到7300萬m3/a，應急供水工程的供水規模可提高到20萬m3/d。