黃　毅　(杭州市七格污水處理廠工程建設指揮部，浙江杭州310014)

　　摘　要：預應力鋼筒混凝土管(PCCP管)在輸水工程中具有較好的應用效果，就其在工程實施中的具體問題總結了施工經驗，并進行了技術創新。
　　關鍵詞：預應力鋼筒混凝土管(PCCP管)；施工經驗；閉水試驗
　　中圖分類號：TU991.36
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2001)11-0060-03

　　預應力鋼筒混凝土管(PCCP管)從問世到使用，已經歷了半個多世紀。目前，從管道的設計、制造、檢測到安裝、驗收、使用等各方面，均實現了規范化、系列化，已在城市建設的輸水工程中得到了較好的應用。

1　工程概況

　　杭州市七格污水處理廠主干管穿越八號港段，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。工區淺層地下水主要為潛水，受大氣降水和生活用水補給，地下水水位一般在0.55～3.40 m之間。
　　工程管線內底標高為-1.392～0.893 m(黃海高程)，管線基礎主要坐落在砂質粉土層上，該土層埋深為0.40～2.80 m，層厚為0.00～3.40 m，工程力學性質較好。
　　采用的PCCP管材公稱管徑：2200 mm，內徑：2 200 mm，外徑：2 540 mm，壁厚：145mm，長度：5000 mm，質量：17.70 t。管道采用雙膠圈接口，埋深有5m和7m兩種規格。

2　施工方法及經驗

2.1降水
　　因管子埋設較深(埋設深度在7 m左右)，根據砂質粉土的特性，采用雙排三節輕型井點來降低地下水位，確保管道的順利施工。
　　最初降水實際效果不錯，但十幾天后卻出現了問題，實際降水深度與預計的相差50 cm左右，經過分析，發現產生這一怪異現象是因為受到錢塘江潮水的影響。雖然工地現場距離錢塘江約有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了約0.7 m的變化，加之當地砂質粉土的滲水性能較好，從而導致地下水位隨著潮水的漲落而出現周期性的變化，掌握了這一特點后，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
　　①基坑開挖
　　a.機械挖土嚴格控制標高，嚴禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，則應用相同的砂土或細砂回填，并夯實到天然密實度。
　　b.為了便于管道的鋪設和作業，基槽底寬度按管外側留600 mm考慮。
　　c.開挖過程中應及時排水，基槽開挖至設計標高后，應及時組織驗收，驗收合格后立即進行下道工序施工。考慮到基槽暴露時間過長會引起基槽變形，應盡可能減少晾槽時間(不超過2～3 h)。施工時應掌握天氣變化，嚴禁基槽泡水。
　　②管道基礎
　　a.管基包角弧座(即管子與原土接觸的圓心角)應按設計要求挖好，有間隙時應用砂墊實。
　　b.承插口部位應局部挖成槽坑，坑的深度和寬度應便于安裝接口和接口灌漿。
　　c.管線土質不一樣或差異較大時，應會同設計部門按設計要求做好土質變異地段的地基處理。
　　d.設計中，考慮到PCCP管的質量較大，設計了200 mm砂墊層作為管道基礎，砂基要求夯實，并保持最佳含水量。但在基坑開挖后，發現由于井點降水的作用，槽底的砂質粉土已相當堅硬，于是決定取消200 mm砂墊層，既減少了工程投資，又加快了工程進度。
2.3安裝
　　①管道
　　大口徑PCCP管的接頭鋼環的橢圓度通常均能達到標準規定的0.5%的要求，但經過長距離的運輸顛簸及多次吊裝后，失圓現象時有發生。例如兩節管子插口和承口的橢圓度不在同一方向上，有時甚至是垂直交叉，這給施工帶來了很大難度，嚴重時導致進退兩難，甚至得將前幾節的接口拔出再重新安裝。為此，經與生產廠家協調，在出廠檢驗完成后，增加一個帶十字支撐鋼環內套的保護構件，以防止在管子的運輸和吊裝過程中引起管子承插口的變形。同時，施工單位則加強了安裝前的檢查、記錄，在安裝過程中使兩節管子的橢圓度盡可能在同一方向上，以確保管道的安裝質量。從而加快了安裝進度，并保證了閉水試驗合格率。
　　②膠圈
　　在PCCP管道施工中，膠圈雖是個小部件，但相當重要，它的安裝質量直接關系到閉水試驗是否合格。膠圈的安裝必須注意：
　　a.橡膠密封圈應符合ZBQ 43100—87的規定。橡膠圈的形狀為圓形，表面不應有氣孔、裂縫、重皮、平面扭曲、肉眼可見的雜質及有礙使用和影響密封效果的缺陷。
　　b.管節下槽前，應逐根檢查管材和承插口有無損壞現象。承插口要清理干凈，如有飛邊毛刺應予處理，以防劃破橡膠密封圈，同時清除管內雜物。
　　c.管節對接安裝前，必須逐根清理管子的承插口環；在承口工作面涂刷潤滑劑(硅油)；將橡膠圈套入插口環凹槽中，使膠圈在插口的各部位上粗細均勻并順直地繃在插口環凹槽內，消除膠圈的扭曲翻轉現象以保持密封良好；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)檢查密封橡膠圈是否都在插口環的凹槽內、接口間隙是否符合設計要求，確認檢驗合格并將管節墊穩后才能將吊具移開。
　　③閉水螺孔
　　進出水螺孔供閉水試驗時使用，行業、企業標準及施工安裝規程均未作具體要求。據施工試驗，其位置宜放在水平線以下45°左右。如放在底部，因施工中機具設備及施工人員的進出會帶入土渣等雜質，使進水孔堵塞或進入兩個膠圈中間的密封倉，從而使閉水通道堵死或形成氣阻，導致閉水試驗不合格；如進水孔位置太高，則閉水試驗時操作不便。
　　④彎管
　　設計單位將彎管段設計成三維轉角，即既有水平方向、又有垂直方向的彎管，而生產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記。因此在安裝過程中，由于管材較重，同時又必須考慮兩個方向的角度，吊裝就位遇到了相當大的困難。若用兩個二維管道來替代，則工程施工難度會大大降低，不但進度有所加快，且有可靠的質量保證。在后續工程中的實際應用也證實了其效果極好。
2.4　防腐
　　防腐采用管內壁及接頭處均勻噴涂兩道環氧煤瀝青，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場完成，但為了保證現場環保要求，決定將這道工序由管道生產廠家來完成。
　　管道安裝完成后，對接頭處的內防腐還需補做，操作人員必須在良好的通風環境和有效的防護措施下進行操作，以保證安全。
2.5　閉水試驗
　　城市污水管道的安裝驗收通常按照《市政排水管渠工程質量檢驗標準》(CJJ 3—90)采用滿管閉水試驗方法來進行，但根據PCCP管的工藝及結構的特殊性(其管身內水壓完全能滿足設計要求并且具有保證性)，參考上海等地比較成熟的PCCP管施工操作規程和驗收評定標準，采用對PCCP管膠圈部位進行閉水試驗。并根據設計要求，采用不同試驗壓力取得幾組數據進行比較，證明了用膠圈閉水試驗方法取代滿管閉水試驗方法的可行性。
　　①閉水設備
　　閉水試驗時必須有合格的專用閉水設備，其水箱應足夠大，以滿足閉水試驗時水壓的穩定，同時試驗用進水管也要有足夠的長度，以免在加壓時引起水壓的擾動。
　　②出水閥門
　　出水閥門的主要作用是當泵壓進行到一定時間時緩緩關閉，這樣做的目的一是使閉水試驗倉的空氣排凈，以免形成氣阻；二是有利于水壓穩定地達到試驗值而防止突變，否則容易引起數據不準，甚至導致閉水試驗的不合格。
　　③循環閉水
　　進行下一節管道的施工后，同時仍需再做一遍前一節管道接口的閉水試驗，以防止管道在安裝過程中操作不當而引起前一節管道接口的松動，確保工程質量萬無一失。
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。首先進行管道塢膀，塢膀時采用中粗砂在管道兩邊對稱填充(30 cm一層)，灑水振實，塢膀高度至管身135°。然后，逐層用回填土在管道兩側同步回填，每層厚度≤30 cm，回填土密實度≥90%。在管頂以上50 cm范圍內，其密實度≥85%，50 cm以上的部分均按路基要求回填，管頂覆土高度達到設計要求后再用對稱方法進行井點拔除。
　　在雨季或土質滲水性不好的情況下，采用水密法進行覆土，并要注意管道抗浮的問題。

3　結論

　　雙膠圈PCCP管在杭州市為首次采用，工程實施中不但積累了施工經驗，保證了施工質量及進度，而且取得了一系列管道接口閉水試驗的技術數據，掌握了大量的第一手資料，為以雙膠圈接口閉水試驗替代滿管閉水試驗提供了強有力的保證，并在此基礎上制定了PCCP管施工安裝規程及質量驗收評定標準。

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　　收稿日期：2001-06-11