PCCP管冬季施工技术要点

 　　PCCP管是一种新型复合管材，在很多水利工程和排水管道中都有广泛应用，得到业内的一致认可，本文主要探讨PCCP管冬季施工技术要点。

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　　1、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1125px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(375px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500px～625px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φ18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9.5m×17m塑料布，每幅间留0.25m搭接长度，在塑料布上覆盖一层9.5m×17m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9.5m×6m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1250px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10:00～15:00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50℃～60℃)，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750px，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。

《PCCP管冬季施工技术要点》

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