预应力钢筒混凝土输水管道(PCCP)安装冬季施工方法.doc

预应力钢筒混凝土输水管道(PCCP)安装冬季施工方法王 芳（山西省水利建筑工程局，太原，030006）摘 要:受季节气温影响，预应力钢筒混凝土输水管道(PCCP)冬季安装存在一定难度。文中以辽宁大伙房水库输水工程冬季PCCP管道安装为例，从施工准备、施工方法、质量安全控制等方面，阐述了冬季PCCP管道安装的施工方法。关键词: 预应力钢筒混凝土输水管道，冬季施工，安全质量控制中图分类号：TV521 文献标识码：B1、工程概况大伙房水库输水（二期）工程预应力钢筒混凝土管道PCCP安装是将浑江流域调来的水经大伙房水库调节后，向辽宁省抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦六城市输水的大型输水工程。工程由取水头部、输水隧洞、输水管线、配水站（六座）、加压泵站（一座）、加氯站（三座）等建筑物组成。PCCP输水管道直径（内径）3200mm，单节长度5m，单节重量约40t。根据管线布置，在桩号B45+611.67处和B53+761.46处，需跨越沈抚灌渠双树子渡槽，且PCCP输水管道与灌渠呈交叉穿越，施工工期确定为2006年12月2007年1月，属冬季施工。为确保沈抚灌渠2007年春浇的正常进行，保证PCCP输水管道的安装质量并按期顺利完成，在沈抚灌渠段PCCP输水管道沟槽开挖、混凝土浇筑、管道安装、管沟回填等施工项目中采取了一系列冬季施工措施。2、施工准备为合理安排施工、缩短工期、确保管道及灌渠的正常使用，力争做到技术到位、经济合理、安全适用，确保施工质量和进度，在工程开工前应做好充分准备工作。首先成立PCCP冬季专项施工小组，从资金、技术上作为冬季PCCP输水管道施工的保证，其次组织施工人员认真学习冬期施工规范。另外，安排专人进行气象预报收集和温度测量工作，对施工现场气温每日早、午、晚观测三次，并整理出测温记录；对设备进行安全检查，做好保温、防冻措施，例如：更换“-”标号的机动柴油、更换防冻液及适合冬季施工的润滑油、齿轮油等；发放施工劳保用品，作好施工人员的保暖工作；提前准备化学外加剂和保温材料，以求合理搭配资源，节约施工成本。3、施工方法PCCP输水管道冬季施工的具体工序为：沟槽开挖搭设保温棚生火保温（保持5以上）浇筑45cm厚的混凝土基础拆除保温棚（混凝土强度达设计强度的70%）PCCP管道安装第二次搭设保温棚生火保温（保持5以上）混凝土浇筑（15cm厚和120包角范围内混凝土）阴极保护焊接及防腐管道接头外缝灌浆（砂浆加无氯盐型早强抗冻复合剂）拆除保温棚土方回填。3.1沟槽开挖冬期开挖的沟槽，为防止土壤冻结，可根据气温条件翻松表土，并覆盖保温材料，对土壤进行保温防冻。已冻结的土壤在冬期开挖时，根据土壤的冻结深度和实际条件采用融化土法和直接开挖的方法，并覆盖保温防冻材料。开挖工作宜昼夜连续施工，如不能连续施工，应虚铺20cm25cm松土或用保温材料覆盖，防止土壤冻结。土方开挖至沟槽底部时，必须将基土覆盖密实，防止冻结。为防土壤冻胀，使控制坐标点、水准点及轴线定位点的埋设位置偏移，应在开挖过程中定期复测校正各定位点。3.2混凝土基础浇筑沟槽开挖成型后，开始搭设保温棚，保温棚采用加工过的18螺纹钢插筋（长0.8m，外露0.2m）在距马道内侧1.5m处固定，沟槽两侧对称布置，间距0.8m。插筋间采用8号铅丝分两层连接，第一层连接好后，横向铺设幅面规格为9.5m17m塑料布，每幅间留0.25m搭接长度，在塑料布上覆盖一层9.5m17m的彩条布，然后连接第二层铅丝，将顶棚固定。最后在沟槽两侧马道顶部彩条布上覆土进行保温处理。全段沟槽内共设32个保温棚木支撑，双管线两个端头采用每副规格为9.5m6m塑料布和彩条布进行封闭，形成封闭的保温棚。保温棚内搭接烟囱通向棚外，用加温炉采暖（共设15个焦炭炉、5个普通炭炉），加温炉呈梅花型布置，间距5m，确保棚内温度始终保持在5以上，保证混凝土浇筑及养护期间的温度。混凝土配合比设计中应加入定量早强防冻剂，在其运输浇筑过程中，存储罐采用保温罩覆盖，输送泵采用保温材料包裹，保证混凝土运输途中的温度。混凝土浇筑完毕后，表面覆盖麻织物或毡织物，进行养护，并保证混凝土表面湿润。3.3拆除保温棚在基础混凝土达到设计强度的70%以后，将第一次搭设的保温棚跳段进行拆除。保温棚拆除在能满足PCCP管道入槽、安装即可，尽量保证一切保温材料不受损坏，以满足第二次保温棚的保温效果，如保温材料在拆除过程中有所损坏，应在第二次搭设保温棚前进行修补或更换。3.4管道安装在管道安装前应先清理管道异物，并对橡胶圈外观质量和沟槽基底垫层进行检查。在验收合格的沟槽基底垫层上，根据图纸线路坐标，测量出管道中心线和分段坡度，设置相应控制桩，由监理工程师校核认可后进行管道安装。 PCCP管道由平板拖车运送到沟槽边后，由120t履带吊将管道吊装放入沟槽内，再使用龙门式起重机上的小车将待装管吊起，吊起时在每根吊索的每一头都布置一台20t电动倒链，用两条索具将龙门式起重机上的小车吊钩、4个20t电动倒链和吊管索具连接起来，操作龙门式起重机行走机构，利用基底道轨行走到达安装工作面后，使用龙门式起重机上小车实施对接。具体方法为：先由小车上的吊钩，按照管道安装轴线缓慢下降，降到与已装管高程接近后停止下钩，待装管向已装管缓慢靠近，达到一定距离后安装橡胶圈，涂润滑剂，再用吊钩的4个20t电动倒链配合小车调整已装管和待装管的同心度，直至同心度满足承插口的插入要求，采用内、外拉法（方法同前），使待装管徐徐平行移动，直至达到规定的安装间隙。管道安装就位后需对管件中心进行校正，采用一根3.2m校正好的角铁，找好中心线位置，作好标记，将50cm水平尺放在角铁上，角铁中心挂一只磁性线锤（或铁锤），调整角铁上水平尺水平，测量人员根据经纬仪上十字丝，来确定管件是否偏差。管件中心校对时需在管道承口两侧安装两只千斤顶，用千斤顶平衡顶压使线锤与经纬仪上十字丝重合，用此方法校正的误差在0.5mm以内。然后用砂石将管件稳住并用木棍夯打，再用小型立式夯实机夯实，夯实后卸去吊车荷载，复测标高与中心线，若达不到规范要求需再次起吊进行二次管基夯实，直至标高与中心线满足规范要求。每节管道安装完成后，采用钢制测隙规检查密封橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内，检查接口间隙是否符合规定要求，如果发现橡胶圈位移或间隙过大，应拆除重新安装。管道安装完成后需对管道接头进行两次打压试验。第一次接头打压试验在每节管道安装完成后随即进行，以检验接头的密封性。接头打压使用经过率定的专用加压泵，从接头下部的进水孔压水，上部排气孔排气；排气结束后拧紧螺栓，加压至规定的0.6MPa，保持5min压力不降，即为合格。每安装3节PCCP管后，应对先前安装的第一根管接缝进行第二次接头打压，检验方法同第一次。管道接头打压时应采用温水进行，打压完成后应及时将打压水排空。3.5第二次搭设保温棚PCCP管道安装完成后进行二次保温棚搭设，具体搭设方法同第一次保温棚搭设相同。3.6浇筑混凝土每三节PCCP管道二次接头打压合格后对其底部120包角范围内混凝土进行浇筑，具体浇筑方法同基础混凝土浇筑。3.7管道接头外缝灌浆在沟槽上方安全距离内搭设保温棚，棚内配备取暖设备（焦炭炉），使棚内温度始终保持在5以上。管道接头外缝灌浆施工应尽量在每天10:0015:00进行，按设计配合比拌合砂浆，将0.4m3砂浆搅拌机械置于棚内，采用炭炉对砂子翻炒、加温，对水加热（温度在5060），砂浆拌合时加入水泥量5%的无氯盐早强抗冻复合剂，砂浆出仓后人工运输至灌浆部位，从管道顶部两侧进行灌浆，并沿管道接缝进行振捣，使之密实，顶部人工抹平，待砂浆初凝后，进行养护，养护24h后，拆除双面彩条纤维膜后，按照设计要求沿管道接缝进行砂浆的冷粘带缠裹。3.8土方回填沟槽回填前，首先将冻皮土挖除，取出未冻结的土料，通过集中晾晒、蓄热、筛分，再将合格土料采用ZL50装载机、20t自卸汽车运输至沟槽边，用挖掘机甩料入仓，人工进行平铺，每层铺料厚度不大于30cm，最后用小型振动碾压实。回填时注意合理分段分区，集中施工设备，搞好连续流水作业，做到快铺、快压、快检，以保证土方回填质量。4、安全及质量控制首先建立安全消防责任制，并落实到施工班组和个人。对冬期施工中使用的设备（热源设备、采暖设备、临时设备等）进行安全检查和验收，对施工人员进行安全技术交底。严格执行用火审批制度，对于现场易燃的保温材料要加强管理。每个施工环节做好检验工作，每一个工序结束后，专职质检员及时进行质量检查，发现问题及时处理，确保每个工序作业都能按规范规程执行。5、结束语PCCP输水管道一般不采取冬季施工，但在大伙房输水管道的施工中得到了成功应用，为今后PCCP管道冬季安装提供了科学依据，积累了经验。经济分析结果表明，工程费用略有增加，但保证了总工期要求，没有影响当地春浇的正常进行，工程质量验收合格，符合有关规范要求，可供同类工程借鉴。作者简介王 芳，女，1981年生，2005年毕业于太原理工大学土木工程专业，助理工程师。On Winter Construction Method of Installing PCCPWANG FangAbstruct: Installation of PCCP in winter season being influenced by air temperature, there are certain difficults in its construction process. Taking the winter construction of installing PCCP of Dahuofang Reservoir as an example, the article introduces the construction method to install PCCP from following aspects: construction preparation, construction method and quality security control etc,Key words: PCCP winter construction quality security control欢迎阅读本文档！