浅析PCCP管道安装施工工艺与质量控制

摘 要： PCCP 管是一种将钢管和预应力混凝土管的优点相结合的非金属优质复合型管材, 是目前公认的最有效的环保型非金属复合管材，它不仅造价低，耐高压，防腐性能好，安装方便，能保证良好的水质。结合南水北调保沧干渠PCCP管道工程安装施工经验，浅析PCCP管道安装施工工艺与质量控制。

关键词：PCCP管道 施工工艺 质量控制

中图分类号：O213 文献标识码：A

一、工程概况

河北省南水北调配套工程保沧干渠工程承担向保定、沧州、廊坊三市12个县(市)的供水任务，管道全长243.571km，采用单排DN2000的预应力钢筒混凝土(PCCP)管道，中铁五局承担了保沧干渠工程沧州段土建施工第四标段，起讫桩号为SG24+890至SG41+540，管线工程中线水平投影长度16.650km。

PCCP 管是一种将钢管和预应力混凝土管的优点相结合的非金属优质复合型管材, 是目前公认的最有效的环保型非金属复合管材。但我国在上世纪八十年代术和九十年初才从国外引进生产设备及技术,1996 年PCCP 管材在我国建材行业颁布了《预应力钢筒砼管》行业标准(JC625-1996)。预应力钢筒混凝土管（PCCP 管）是一种新型给水工程材料，接口方式为双胶圈承插密封接口。它不仅造价低，耐高压，防腐性能好，安装方便，能保证良好的水质。

本文结合中铁五局现场PCCP管道安装施工实例，浅析大型PCCP管道安装施工工艺与质量控制要点。

二、主要施工工艺与质量控制要点

㈠、PCCP管道运输

每根PCCP 管道长度为6m，重约22t，装卸车采用80T履带吊，采用两根20T环装柔性吊带兜身起吊（严禁穿心吊装），柔性吊带能有效保护PCCP管道外防腐层。运输车辆上设置两个弧型支座，把PCCP 管平稳放在支座上，并用手拉葫芦与车身固定，防止振动、碰撞和下坡时滑移。

㈡、PCCP管道落地验收

到达安装现场的PCCP 管必须附有产品合格证，并对管体进行外观验收，管道内表面是否圆滑、是否出现直径或深度大于5mm孔洞或凹坑、管道插口端部管芯内壁混凝土缺料深度是都大于10mm、承插口刚环工作面是否有毛刺、管道砂浆保护层是否有空鼓分层及剥落现象、管道内表面是否出现大于0.15mm环向或螺旋裂缝、距管道插口端300mm是否出现宽度大于0.3mm环向裂缝且整根管道不得出现2条及以上可见环向或螺旋裂缝、外防腐层不应漏刷、防腐层表面应光滑平顺且厚度不应小于设计厚度、管材尺寸偏差不应超过《预应力钢筒混凝土管》（GB/T19685-2005）规定。

PCCP标准管胶圈必须附产品合格证，检查胶圈不得有气孔、裂缝、重皮、砂眼、凹坑等现象，胶圈不得存在有2个以上接头且拼接点间距小于600mm，胶圈拉伸至原长2倍以上并旋转360度后拼接点不得出现脱开或裂纹现象，胶圈尺寸偏差不得超过标准或设计要求。

通过业主单位、监理单位、安装单位的联合验收检查后，管道供应单位和管道安装单位才能办理交接手续。凡落地验收不合格品应及时报废或清出现场。

㈢、管槽开挖

管槽土方开挖采用机械开挖和人工开挖互相配合进行，以机械开挖为主，人工辅助整坡和清底。管弧及两侧工作平台宽度应有足够的空间满足安装及便于操作和回填作业，承插口接合处沟槽宽度应适当加宽。开挖过程中用经纬仪监控中线位置，用水准仪随时监测槽底高程，避免超挖或欠挖，并保证设计基槽底部的尺寸。为防止扰动槽底原状土层，机械开挖在槽底留20cm保护层由人工挖除。

基底承载力难以满足安装要求时，需要进行基础换填、全都采用基底回填级配碎石表层10cm回填中粗砂进行处理，以此来保证基础能满足质量要求。

㈣、管道安装

PCCP管的吊装就位根据管径、周边地形、交通状况及沟槽的深度、工期要求等条件综合考虑，选择施工方法。由于本工程为单排PCCP管道且工期紧张，施工现场采用吊车吊装就位，本工程中选用80t吊车站位于沟边，安装时插口端指向安装方向，将管道移至距已装好管道的承口100—200 mm 处，对承口和插口进行清理检查，并在承插口处涂刷植物类油，然后把密封橡胶圈套在插口环的凹槽内。对口时插口端与承口端保持平行，采用10T手扳葫芦内拉法伴随着吊车对管道的上下、左右微动缓慢而平稳地滑入前一根已安装的管道的承口内就位，管口连接时作业人员事先进入管内，往两管之间塞入挡块，控制两管之间的安装间隙在20～30mm之间，同时也避免承插口环发生碰撞。每节管道安装完毕后，还要在管道内部测量管道平面位置和坡度，按施工测量控制点仔细校测管道的轴线和标高，并作好施工记录。下一节管道安装前，要对前一节管道进行复测，如发现位移，应重新复位，合格后再继续安装。

图 1、管道内拉法安装示意图

㈤、接口打压

本工程中所用PCCP管道其承插口采用双胶圈密封，管道对口完成后对每一处接口做水压试验。施工时要注意承插口处的排气口和打压口的正确位置，即保证排气也位于最上方。在插口的两道密封圈中间预留10mm螺孔作试验接口，试水时拧下螺栓，将打压泵与之连接，注水加压。接口的试验压力值，根据相关规范规定，取0.6MPa，恒压5分钟，不下降为合格，若发现压力下降或渗漏水现象，必须拆除重新安装，并再次打压，合格为止。必须做到安装一根试压一根，对前一根已安装好的管道需进行2次打压，避免内拉法安装时对前一根管道造成了扰动。管顶以上500mm回填后完成后对每个接头进行第3次打压试验，确保整体质量安全可靠。

㈥、接口外部灌浆

为保护外露的钢承插口不受腐蚀，需要在管接口外侧进行灌浆或人工抹浆。具体作法如下：

⑴ 在接口的外侧裹一层铁皮、内侧麻布（20cm宽）作模，两侧穿铁丝并用紧固件将铁皮拉紧，上面留灌浆口，在接口间隙内放一根铁丝，以备灌浆时来回牵动，以使砂浆密实。

⑵ 用1:3的水泥砂浆调制成流态状，将砂浆灌满绕接口一圈的灌浆带,来回牵动铁丝使砂浆从另一侧冒出，再用干硬性混合物抹平灌浆带顶部的敞口，保证管底接口密实。

⑶接口内部砂浆勾嵌工作应在每个工作日结束之前完成，在勾嵌前先清洁接口缝隙并用水湿润，然后再用水泥砂浆充填密实，并用铲刀修平表面。

㈦、管道回填

管道安装完成，经联合验收检验合格后，及时进行沟槽回填，避免将已安装完成的管道长期外露不回填，更不允许将其跨越冬季。回填前根据现场土质进行压实试验，确定最佳含水量、虚铺厚度及压实遍数等参数。回填前清除沟槽内的杂物，并排除积水，不得在有积水的情况下进行回填。严格控制回填土料的质量，回填土中不得含有淤泥、腐殖物、碎砖、石块及大于10cm的硬土块。冬季回填时管顶以上50cm以内不得使用冻土。管道两侧至管顶的回填土必须对称分层夯实，严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟内推填，以免引起管顶轴线位移和接口变形。

回填土分层回填夯实，采用冲击夯作业，每层虚铺厚度不大于30cm，填土夯实做到夯夯相连，确保无漏夯。沟槽两侧回填同步进行，高差不超过30cm。管道与下方的土弧基础之间的三角区必须重点填筑密实，填筑时管道确保两侧对称进行。

㈧、静水压试验

静水压试验包括试验前的准备工作，管道充水及静水压试验等。

1、水压试验原则及准备

⑴ 试验段的管道埋地空置时间不超过500 d；

⑵ 管道水压试验的分段长度按设计要求进行；

⑶ 水泵、压力计安装在试验段下游的端部与管道轴线相垂直的支管上。

2、管道充水充水水源水质为I～Ⅲ类，充水流量不大于0．5m ／s，以减少余留空气量及水锤压力。测试前，使管线保持充满水状态不少于72 h。

3、管道静水压试验

⑴ 必备条件

① 管道充水试验完成并满足要求；

② 打压水源、水泵及发电机齐备；

③ 试验管段所有敞口已堵严，且没有渗水现象。

⑵ 试验压力

① 静水试验压力选择按设计指定的试验压力执行。

② 各段水压试验压力应满足以下条件：不大于该试验段内设计指定的试验压力，不小于任一点管道实际工作压力。

⑶ 水压试验

① 试验时必须有承包人、监理人和设计人员到场进行联合检查；

② 试压时，在加压泵处安装2个压力表，以保证压力读数正确；③ 水压试验顺序为逐步缓慢分级升压(每级0．2 MPa)，每升一

级后稳压不少于10 min(为保持压力，允许向管内补水)；检验试验管段有无渗漏处，情况正常时方可继续升压；升压至水压试验的压力值并稳压，保持恒压2 小时，检查接口、管身无破损及漏水现象，且补充水量不超过《给水排水管道工程施工及验收规范GB5026810.2.13.2条公式（10.2.13-3）的计算值时，管线合格。

4、冲洗消毒

管线水压试验后，对管道进行冲洗消毒。

⑴ 需连续冲洗，直至出水口处浊度、色度与入水口处冲洗水浊度、色度相同为止；

⑵ 冲洗时应保证排水管路畅通安全；

⑶ 采用含量不低于20 mg／L氯离子浓度的清洁水浸泡24 h，再次冲洗，直至水质管理部门取样化验合格为止。

参考文献：

[1] NSBD7-2007 南水北调中线一期工程渠道工程施工质量评定验收标准

[2] 唐忠德,应宪.大口径PCCP管施工方法介绍

[3] 吴文清.PCCP管道安装施工中应注意问题分析

[4] 张之钰.PCCP管道的设计特点