作者：紹興市水務(wù)集團(tuán)公司宋六陵凈水廠　　 嚴(yán)建林

　　摘要：介紹了大口徑PCCP管在紹興市小舜江輸水工程中的應(yīng)用情況，結(jié)合紹興特殊的地質(zhì)條件介紹了工程施工過(guò)程中的情況，并總結(jié)了相關(guān)的安裝、管基處理等工程管理、施工經(jīng)驗(yàn)。
　　關(guān)鍵字：大口徑PCCP管、安裝、軟土地基、特殊處理

一、 紹興小舜江工程概況

　 小舜江工程是省、市的重點(diǎn)工程，是紹興市人民十分關(guān)注的利民工程。工程由湯浦水庫(kù)、輸水遂洞、凈水廠和供水管網(wǎng)四部分組成。供水管網(wǎng)工程是其中的重要組成部分，該工程包括:⑴ 凈水廠至紹興市區(qū)與紹興縣輸水管道分叉點(diǎn)的輸水管道，管徑分別為DN2400和DN2000全長(zhǎng)約7.2公里的雙PCCP管的敷設(shè)工程；⑵紹興市區(qū)輸水管道，全長(zhǎng)約4.6公里的管徑為DN1200的雙HOBAS管敷設(shè)工程。

二、 PCCP管簡(jiǎn)介

　　PCCP（Prestressed Concrete Cylinder Pipe ）管是砼管芯中間夾有一層1.5mm左右的薄鋼筒，然后在環(huán)向施加一層或二層預(yù)應(yīng)力鋼絲。它既具有鋼筋砼管的耐腐蝕能力強(qiáng)和不污染水質(zhì)的特點(diǎn)，又具有鋼管的強(qiáng)度高、抗?jié)B能力強(qiáng)等優(yōu)良性能，是世界上公認(rèn)的最有效的非金屬壓力管材。但自重大、安裝施工需要大型機(jī)械設(shè)備并且有嚴(yán)格的回填、地基要求；而且缺少配件。它有內(nèi)忖式和埋置式兩種類型。本工程管道采用埋置式、雙膠圈承插柔性接口。該管道安裝完成后只須在管體內(nèi)對(duì)接口進(jìn)行試壓檢驗(yàn)接口的密封性而無(wú)須對(duì)管道全線進(jìn)行灌水試壓，這就大大減輕了工作強(qiáng)度并且也節(jié)約了不少成本。PCCP管還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)須對(duì)管子進(jìn)行專門的內(nèi)外防腐處理。

三、 PCCP管在本工程施工過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)

　　本工程采用了DN2400、DN2000兩種口徑PCCP管，單線全長(zhǎng)共計(jì)7.2公里。該工程自進(jìn)場(chǎng)施工至交工驗(yàn)收共歷時(shí)一十二個(gè)月。工程工期比預(yù)期的縮短了六個(gè)月之久，工程質(zhì)量經(jīng)紹興市質(zhì)量監(jiān)督部門不定期抽檢至工程完工后被評(píng)為優(yōu)良工程。鑒于紹興特有的地質(zhì)狀況和工程工期緊張的現(xiàn)狀，本工程在管理和施工過(guò)程中業(yè)主、監(jiān)理、施工方齊心協(xié)作發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)合作無(wú)間，在管理過(guò)程中我覺得有不少經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)值得與大家分享。
1、PCCP管的安裝方法
1.1 溝槽開挖
　　由于本工程管線通過(guò)地基大部分為軟土地基，并且為并列雙管敷設(shè)。根據(jù)實(shí)際情況不允許兩根管子同時(shí)施工，必須先敷設(shè)好一根管子穩(wěn)定一段時(shí)間后才允許對(duì)第二根管子進(jìn)行施工。故挖溝槽時(shí)必須保證不影響第二根管線的施工或影響已敷設(shè)好的一根管線。溝槽開挖采用10—8m 30#槽鋼鋼板樁入土比為1：1圍護(hù)直溝槽，上部支撐為30#槽鋼邊撐ø200圓松木水平撐檔，用機(jī)械挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上200—300mm原土地基時(shí)，用人工修整以減少對(duì)原土地基的擾動(dòng)而使地基承載力下降 。另在土方挖掘前在施工范圍邊緣挖400*500*30排水明溝，以降低土壤的含水量及切斷雨季地面水的流入。并在兩根管子接頭處適當(dāng)挖深基礎(chǔ)以備接頭時(shí)有足夠的空隙及以后接頭時(shí)灌漿保護(hù)。
1.2 管道定位
　　吊車就位后，量出需安裝的溝槽長(zhǎng)度同時(shí)拆除中間水平支撐檔，清除管內(nèi)、外浮土、雜物，并對(duì)PCCP管管體及承插口再次檢查，用吊機(jī)吊裝入槽。承口指向來(lái)水方向，先穩(wěn)管、予壓基礎(chǔ)，測(cè)量沉降量初始值，再吊起修正基礎(chǔ)，再次吊入將管子穩(wěn)定住，但不能卸吊索。管子接口時(shí)還需反復(fù)吊起放下以使承插口順利插入
1.3 管道接口、安裝
　　管子吊裝就位后，對(duì)準(zhǔn)安裝口設(shè)拉緊橫檔，內(nèi)拉鏈桿接連法，同時(shí)用洗潔精清洗插口圈的膠圈凹槽及前一根已安裝好管子的承口、并潤(rùn)滑承插口，經(jīng)洗潔精浸泡的膠圈經(jīng)拉伸后套入插口凹槽，并馬上在膠圈與插口圈之間插入螺絲刀繞整個(gè)接頭的正、反方向各轉(zhuǎn)一圈，另一根膠圈同樣做；這樣可防止膠圈安裝不到位而產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，使膠圈均勻地套在插口上，有助于密封。然后緩慢對(duì)口，拉動(dòng)管內(nèi)手拉葫蘆同時(shí)用吊機(jī)使管子上、下、左、右微微晃動(dòng)使管子承插口順利合攏，至內(nèi)部間隙達(dá)到控制后測(cè)量軸線標(biāo)高，至符合設(shè)計(jì)要求后才允許撤去吊機(jī)及管內(nèi)拉緊葫蘆。
1.4 回填
　　管子安裝就位后，需及時(shí)進(jìn)行回填覆土，對(duì)安裝管子今行定位，以防安裝下一根管子時(shí)對(duì)它造成擾動(dòng)，同時(shí)回填土必須滿足要求；管底回填土在安裝管子前必須完成，保證管溝內(nèi)無(wú)水、無(wú)石塊，按每層約200mm用平板震動(dòng)機(jī)壓實(shí)，保證密實(shí)度不小于90%，對(duì)兩側(cè)及頂部選擇含水量相對(duì)小的土壤回填，密實(shí)度保證在75%以上。由于管子通過(guò)大部分地方為軟土地基，地基承載力不能滿足要求，故需進(jìn)行特殊處理；我們采用換土墊層來(lái)提高地基承載力，采用碎石：砂=2：1的比例進(jìn)行混合后回填夯實(shí)至官子中心線以上。另外在接頭處流出一定空間以備穩(wěn)定沉降（一般經(jīng)過(guò)24小時(shí)）后進(jìn)行接頭灌漿密封。
1.5、接頭灌漿及借轉(zhuǎn)角
　　每個(gè)接頭經(jīng)過(guò)2-3次試壓合格后（安裝時(shí)試壓、經(jīng)過(guò)一天24小時(shí)沉降穩(wěn)定后試壓、質(zhì)檢部門抽檢），可以進(jìn)行為保護(hù)接頭而要求的接頭灌漿，我們采用市售的三夾板（裁成約20cm寬）圍住接頭后用鐵絲固定作模，把缺口流在頂部作為灌漿口，固定三夾板前先在接頭周圍穿一鐵絲，取灰砂比為1：3加水?dāng)嚢璩赡茏杂闪鲃?dòng)的砂漿，從模的口子上讓其自由流下，同時(shí)扯動(dòng)穿好的鐵絲使其均勻分布。本工程除了推力支墩的大轉(zhuǎn)角外，還有很多小于5°的轉(zhuǎn)角，考慮到可以利用PCCP管雙膠圈的優(yōu)點(diǎn)，控制接頭間隙來(lái)借轉(zhuǎn)角度如下表；可以把小于5°的轉(zhuǎn)角分解到每個(gè)接頭處進(jìn)行消化（如表1所示）。

表1　 接頭間隙和轉(zhuǎn)角限制

1.6、止推及各工作面會(huì)合時(shí)處理
　　由于PCCP管連接是柔性連接，靠?jī)筛z圈止水，故不能滿足管道閥門關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的軸向荷載受力要求，所以首先在管子轉(zhuǎn)角處制作鋼筋混凝土推力支墩防止接頭脫開、移位，另外在管道穿越閥門井壁處設(shè)置了止推環(huán)，井壁外側(cè)采用毛石混凝土回填，利用推力支墩、井壁抵抗各種工況下的管道軸向推力。在兩個(gè)工作面會(huì)合時(shí)，我們一般選擇有泄水或放氣閥的地點(diǎn)作為兩個(gè)工作面的分界也是兩個(gè)工作面的會(huì)合點(diǎn)。我們采用在鋼管兩頭分別焊上與PCCP管相同的承口和插口，相當(dāng)于用鋼管制作一任意長(zhǎng)度的‘PCCP’管來(lái)調(diào)節(jié)會(huì)合時(shí)的間距，同時(shí)在鋼管處制作DN300泄水三通或DN200放氣三通以及DN800的人孔。

2、不同地質(zhì)條件的特殊處理；

　　鑒于紹興地區(qū)特殊的地質(zhì)條件及外部因素，本工程對(duì)某些地段的PCCP管敷設(shè)作了特殊處理：
　　a、大部分管子通過(guò)的地質(zhì)狀況不符合敷設(shè)如此大自重的管子，地基承載力小于管子的自重，更不用說(shuō)加上滿管子的水了。在此問(wèn)題處理上一開始我們走了彎路，開始準(zhǔn)備沿線用有規(guī)律地打碎石灌注樁來(lái)增加地基承載力。后來(lái)經(jīng)過(guò)激烈的爭(zhēng)論并邀請(qǐng)專家對(duì)次問(wèn)題進(jìn)行論證，形成一致意見認(rèn)為對(duì) 回填土進(jìn)行換土且基礎(chǔ)挖至原狀土可以解決地基承載力問(wèn)題。經(jīng)試驗(yàn)得出：在基槽原狀土上鋪上土工格柵，上面回填40cm厚砂石混合料（砂：碎石=1：2），管身部分回填碎石至半肋。通過(guò)以上措施有效地控制了管道沉降，加強(qiáng)了管道的整體穩(wěn)定性。
　　b、因每座管橋有4—6根灌注樁承載，相當(dāng)于硬基基礎(chǔ)，沉降量幾乎為零，而與之相連接的PCCP管有一定的沉降量，在此沉降突變處，我們采取了一些措施：加長(zhǎng)管橋水平鋼管段的長(zhǎng)度以適應(yīng)不均勻沉降；在管橋水平鋼管段做大小、承載力不等的支墩，以使沉降突變轉(zhuǎn)化為沉降緩慢變化來(lái)使管橋的鋼性接口和PCCP管的柔性接口互相順利連接。

3、管內(nèi)衛(wèi)生情況的重要性

　　管內(nèi)衛(wèi)生情況是關(guān)系到通水一次成功關(guān)鍵因素，本工程通過(guò)的自來(lái)水是關(guān)系到全紹興30萬(wàn)人民的生活問(wèn)題，因?yàn)楸竟茏庸こ掏旯ず蟛辉龠M(jìn)行滿管通水沖洗而僅進(jìn)行通水消毒工作，所以如果管子內(nèi)殘留有污染物的話，這些污染物很有可能流到千家萬(wàn)戶，這是非常嚴(yán)重的后果，對(duì)本省重點(diǎn)工程是絕對(duì)不允許出現(xiàn)的。我們首先要求施工單位認(rèn)真做好管內(nèi)的衛(wèi)生工作，要求他們比在家里做衛(wèi)生還要認(rèn)真，用拖把仔細(xì)沿著管壁順著管子一路拖下去，并且把絞下來(lái)的臟水用桶盛著并從人孔拿出倒掉。絕對(duì)不允許在管子內(nèi)流一點(diǎn)臟物、臟水。作為業(yè)主會(huì)同監(jiān)理工程師、質(zhì)檢部門人員多次進(jìn)入管子里面對(duì)管內(nèi)衛(wèi)生情況作全面的檢查，業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)親自進(jìn)入管子對(duì)全線管內(nèi)的衛(wèi)生情況進(jìn)行檢查。由于管內(nèi)沒(méi)有光線在管內(nèi)僅靠手電微弱的光線根本無(wú)法看清管內(nèi)衛(wèi)生是否做好，我們就用手沿著管壁摸，以手上沒(méi)有沾上污物或臟水為符合衛(wèi)生要求。在管內(nèi)檢查衛(wèi)生的同時(shí)我們也對(duì)管子接口管內(nèi)灌漿及接口間隙作了一次全面的檢查，一舉兩得。由于通水日期日益逼近，業(yè)主和監(jiān)理工程師幾天的沿管子走動(dòng)及對(duì)施工方的監(jiān)督終于符合要求，達(dá)到可以通水的條件。由此本工程通水一次成功并且通水消毒持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，由此說(shuō)明管內(nèi)衛(wèi)生對(duì)通水一次成功所起的重要作用。

四、結(jié)合PCCP管在紹興的應(yīng)用談?wù)凱CCP管在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景

　　美國(guó)近幾年每年排23萬(wàn)多公里管道，其中47.7為球墨鑄鐵管，38.7%為PVC，12.5%為水泥管、PCCP管?；旧闲】趶揭訮VC為主，中型以球管為主，大口徑以PCCP為主。日本新排管道一般用球管，支管主要用PVC，其中東京經(jīng)改造，球管已占90%，80%的支管為不銹鋼管。瑞典新排管道最多為PEH，其次為PVE。臺(tái)北市自來(lái)水公司1996年底共3412KM，其中球管為84.82%，PVC14.21%，PCCP0.86%，R.C 0.1%。 本工程自通水至今已約一年半時(shí)間了，使用情況很穩(wěn)定，基本沒(méi)有再產(chǎn)生沉降，并且根據(jù)用戶反映現(xiàn)在的水質(zhì)明顯比以前要好得多了。根據(jù)紹興市的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)明PCCP管不僅能在好的地質(zhì)條件下順利落戶而且在紹興這種復(fù)雜、承載力明顯不夠的地質(zhì)條件下也能順利安裝并使用良好，同時(shí)對(duì)水質(zhì)也有明顯的提高。因此PCCP管在我國(guó)的應(yīng)用前景是樂(lè)觀的。

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