刘海洋 王玉国
新疆国统管道股份有限公司，新疆乌鲁木齐市 831407
摘要：文章阐述了辽宁省重点输水工程采用长距离大口径 PCCP 管道施工技术，在沟槽开挖、管道的运输及装卸、内拉法管道安装及后续处理等方面取得的丰富施工经验，为其它大口径 PCCP 管道施工提供技术参考。
关键词：水利工程；海堤龙口；施工技术
引言：
PCCP 管道是钢板、混凝土、高强钢筋、水泥砂浆、防腐材料等几种材料的复合结构，不仅具有混凝土和钢材各自的特性，还具有承受内外压较高、接头密封好、抗震能力强、施工方便快捷等特性。目前在世界各个地方都被广泛应用，其主要应用于长距离输水干线压力倒虹吸的城市输水工程和压力排污工程。
1 PCCP 管道安装施工工艺
1.1沟槽开挖
施工原则是分层开挖，及时排水，确保干地施工。在开挖完成后及时进行地基承载力试验，需满足设计安装要求，若地基承载力无法满足设计要求，需进行换基处理。
1.2 降排水
开挖前，首先依据地形地质条件选择降水方式。对于渗透系数高，大于 0.1cm/s 砂卵石地层，地下水较丰富地段，采用基坑排水；对于渗透系数小，大约在 1.2×10-5cm/s～6.0×10-5cm/s 之间粉质粘土、淤泥质粘土地层，多采用在基础两侧挖排水沟，每间隔一定距离设置集水坑的明排方式，；对于渗透系数在 4.6×10-3cm/s～9.3×10-3cm/s 之间中等渗透系数地层，如具备井点降水条件，可在开挖前提前打降水井进行降水。实际施工中应根据不同的地质、地形条件，选择不同的降排水方式或多种方式配合使用，地下水位降低至管底高程 0.5m 以下确保干地施工。施工降排水贯穿于开挖、安装，直至回填工序结束。
1.3沟槽开挖控制
根据施工控制网坐标和高程控制点，对沟槽中心线、高程进行放样，按设计断面对沟槽开挖上、下口边线进行放样，并依此边线进行开挖，如图 1。 土石方开挖共分为 5 层，分别为第 1 层耕植土开挖，采用推土机推运至征地最外边缘分区存放。第 2 层为主沟槽土，开挖高度依施工机械性能而定，将反铲布置在槽口，沿纵向退挖甩土出槽后，用推土机或反铲接力，将土石方运至堆存区堆放（堆存区在耕植土堆存区内侧）。第 3 层开挖至管底高程以上 20cm，用反铲甩土后倒运至堆土区。第 4 层为基地排水沟开挖。第 5 层为管底保护层土，确保开挖至设计高程。
1.4 不良地基处理
建基面开挖完成后对基础进行地基承载力实验，若地基承载力达不到设计要求，须对基础进行换填或挤密处理，主要方式包括：换填砂垫层基础，换填级配碎石加砂垫层基础，换填级配碎石加土工格栅加砂垫层基础等方式。各层间开挖距离依据安装速度、施工季节、当地的气候条件而定。
2管道的运输、装卸及现场检查
2. 1 PCCP管材运输
一般采用大型平板拖车进行运输。
2. 2 PCCP管材装卸
PCCP管道的装卸设备选择根据管径、单管管重、沟槽深度和宽度、周边地形、交通状况、工期要求、周围环境综合考虑。一般采用大型履带式起重机作为安装设备，在跨越高压线路、通讯线路等障碍物、沟槽深度较深时可采用有轨龙门吊作为安装设备。
2. 3管道进场检查
对PCCP管道安装施工前必须进行质量检查，包括两方面。
(1)质量合格证及检验报告。
特别要对管道工作压力、覆土深度、生产日期及安装位置的配管图进行检查核对，保证管道类型为安装位置配管图要求类型。
(2)对管道外观质量进行检查。主要检查内容包括管芯混凝土裂缝宽度、深度、是否有空鼓、承插口长度、椭圆度、端面垂直度等，进一步确定准备对接的两节管道的承插口配合间隙是否满足易安装和密封良好的要求。
3管道安装
以基准管的安装作业过程为例，沟槽开挖并确认地基承载力满足设计要求后，
铺设30cm厚中粗砂，最大粒径不超过2cm，采用平板振动夯夯实，然后根据测量人员用水准仪所控制的设计高程，人工将垫层下挖15cm，控出的材料填筑在两侧并人工振实，形成高度约30cm左右的弧基。基础处理合格之后进行第一节管道即基准管安装。规范要求压力管道管中心高程、管中心轴线允许偏差小于30mm。
为避免基准管的安装对后续管道造成更大的偏差，要求各条线的第一节管道高程、轴线偏差均控制在10mm以内，且承口方向朝向水流方向。为确定管道中心线，用一根长为2. 5m，校正平直的角铁置于管道内，标示出角铁中心位置，将不小于60cm长的水平尺放在角铁上，角铁的中心位置处挂一个垂球，将角铁用水平尺调整水平后，垂球垂线稳定后所示线即为管道中心线。如调整管道中线，用经纬仪上十字丝和垂线之间的相对位置，确定管道中心线是否存在偏差。通过吊车臂杆左右移动，使管道中心线和经纬仪十字丝线位置重合。如调整管道高程，用水准仪观测。通过吊车臂杆起降，将管道调整到设计高程。在管道调整过程中，注意检查承插口之间的间隙。尽量保持管道周围间隙均匀。
4沟槽回填
根据管道各部位受力条件不同，管道回填采用分区控制原则，各区回填料和压实参数应符合设计要求。 在管道回填分区中，由于管道承重全部集中在腋角区(管底110°~120°范围内)，该区回填质量对管道稳定性影响最大。管道腋角区回填方式分为埋弧法或填弧法。由于受地质条件、管道形式的多样性等条件制约，大多采用填弧法施工。管道第二次打压合格后，应立即进行腋角回填。受施工条件限制，该区不能使用大型夯实设备，特别是垫层与管道形成的三角区范围内，应采用粒径小于20mm、含水率在5%~8%、含泥量不超过5%的中粗砂进行回填，夯实设备使用自制的T形夯实设备或直径10cm左右的圆木分层夯实，避免产生不均与沉降，确保管道进出稳定。
其他区域回填应根据回填碾压实验确定回填厚度、最优含水率、夯实机具及碾压遍数。回填时，堆土区侧采用反铲送土到沟槽。另一侧采用土方开挖区运回的开挖土料，反铲送土到沟槽。管道之间采用16m长臂反铲送土沿简易溜槽下料到沟槽，严禁在管道上方高出倾倒回填料。沟槽内采用人工铺料。管道之间的回填压实应与管道至沟槽壁之间的回填压实对称进行，每侧回填高度差不超过一层填筑厚度，做到同时回填均匀上升。管顶以上500mm范围内采用反铲填土人工摊平，在最上层需回填耕植土，厚度不小于500mm。沟槽范围内地形地貌须与周围地形地貌一致，并且满足耕种要求。
5结束语：
综上所述，PCCP管道安装以其自身的优点，在输水、排污等领域得到广泛的应用，将随着PCCP管道制作与安装工艺的不断成熟及行业相关规定的不断完善，将会在未来输水工程中起到更加巨大的作用，为人类合理调配、充分利用水资源做出更大的贡献。故，研究人员应将上述分析内容与科研结果更多地作用于实践，进而推动涉及行业的健康稳定发展。
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