pccp管在城市中的應(yīng)用

pccp管在城市中的應(yīng)用

自出版以來，混凝土預(yù)制管（pcc管）已經(jīng)使用了半個(gè)多世紀(jì)。目前,從管道的設(shè)計(jì)、制造、檢測到安裝、驗(yàn)收、使用等各方面,均實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、系列化,已在城市建設(shè)的輸水工程中得到了較好的應(yīng)用。1工程管線和工程條件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615m。工程沿線地形較為平坦,沿途多為民房和菜地,地面高程約5.60m。工區(qū)淺層地下水主要為潛水,受大氣降水和生活用水補(bǔ)給,地下水水位一般在0.55~3.40m之間。工程管線內(nèi)底標(biāo)高為-1.392~0.893m(黃海高程),管線基礎(chǔ)主要坐落在砂質(zhì)粉土層上,該土層埋深為0.40~2.80m,層厚為0.00~3.40m,工程力學(xué)性質(zhì)較好。采用的PCCP管材公稱管徑:2200mm,內(nèi)徑:2200mm,外徑:2540mm,壁厚:145mm,長度:5000mm,質(zhì)量:17.70t。管道采用雙膠圈接口,埋深有5m和7m兩種規(guī)格。2施工方法和經(jīng)驗(yàn)2.1實(shí)際樣品分析因管子埋設(shè)較深(埋設(shè)深度在7m左右),根據(jù)砂質(zhì)粉土的特性,采用雙排三節(jié)輕型井點(diǎn)來降低地下水位,確保管道的順利施工。最初降水實(shí)際效果不錯(cuò),但十幾天后卻出現(xiàn)了問題,實(shí)際降水深度與預(yù)計(jì)的相差50cm左右,經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一怪異現(xiàn)象是因?yàn)槭艿藉X塘江潮水的影響。雖然工地現(xiàn)場距離錢塘江約有1.2km,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(xiàn)了約0.7m的變化,加之當(dāng)?shù)厣百|(zhì)粉土的滲水性能較好,從而導(dǎo)致地下水位隨著潮水的漲落而出現(xiàn)周期性的變化,掌握了這一特點(diǎn)后,采用將花桿埋深約60cm的方法,解決了降水問題。2.2基礎(chǔ)開挖和管道基礎(chǔ)基槽開挖和驗(yàn)收a.機(jī)械挖土嚴(yán)格控制標(biāo)高,嚴(yán)禁超挖,要求人工清底,如局部超挖,則應(yīng)用相同的砂土或細(xì)砂回填,并夯實(shí)到天然密實(shí)度。b.為了便于管道的鋪設(shè)和作業(yè),基槽底寬度按管外側(cè)留600mm考慮。c.開挖過程中應(yīng)及時(shí)排水,基槽開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)及時(shí)組織驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后立即進(jìn)行下道工序施工?？紤]到基槽暴露時(shí)間過長會(huì)引起基槽變形,應(yīng)盡可能減少晾槽時(shí)間(不超過2~3h)。施工時(shí)應(yīng)掌握天氣變化,嚴(yán)禁基槽泡水。苗木度、寬度和砂基a.管基包角弧座(即管子與原土接觸的圓心角)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求挖好,有間隙時(shí)應(yīng)用砂墊實(shí)。b.承插口部位應(yīng)局部挖成槽坑,坑的深度和寬度應(yīng)便于安裝接口和接口灌漿。c.管線土質(zhì)不一樣或差異較大時(shí),應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)部門按設(shè)計(jì)要求做好土質(zhì)變異地段的地基處理。d.設(shè)計(jì)中,考慮到PCCP管的質(zhì)量較大,設(shè)計(jì)了200mm砂墊層作為管道基礎(chǔ),砂基要求夯實(shí),并保持最佳含水量。但在基坑開挖后,發(fā)現(xiàn)由于井點(diǎn)降水的作用,槽底的砂質(zhì)粉土已相當(dāng)堅(jiān)硬,于是決定取消200mm砂墊層,既減少了工程投資,又加快了工程進(jìn)度。2.3安裝解決管口與總管口的橢圓度不在同一方向上,管大口徑PCCP管的接頭鋼環(huán)的橢圓度通常均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.5%的要求,但經(jīng)過長距離的運(yùn)輸顛簸及多次吊裝后,失圓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。例如兩節(jié)管子插口和承口的橢圓度不在同一方向上,有時(shí)甚至是垂直交叉,這給施工帶來了很大難度,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致進(jìn)退兩難,甚至得將前幾節(jié)的接口拔出再重新安裝。為此,經(jīng)與生產(chǎn)廠家協(xié)調(diào),在出廠檢驗(yàn)完成后,增加一個(gè)帶十字支撐鋼環(huán)內(nèi)套的保護(hù)構(gòu)件,以防止在管子的運(yùn)輸和吊裝過程中引起管子承插口的變形。同時(shí),施工單位則加強(qiáng)了安裝前的檢查、記錄,在安裝過程中使兩節(jié)管子的橢圓度盡可能在同一方向上,以確保管道的安裝質(zhì)量。從而加快了安裝進(jìn)度,并保證了閉水試驗(yàn)合格率。管節(jié)的安裝在PCCP管道施工中,膠圈雖是個(gè)小部件,但相當(dāng)重要,它的安裝質(zhì)量直接關(guān)系到閉水試驗(yàn)是否合格。膠圈的安裝必須注意:a.橡膠密封圈應(yīng)符合ZBQ43100—87的規(guī)定。橡膠圈的形狀為圓形,表面不應(yīng)有氣孔、裂縫、重皮、平面扭曲、肉眼可見的雜質(zhì)及有礙使用和影響密封效果的缺陷。b.管節(jié)下槽前,應(yīng)逐根檢查管材和承插口有無損壞現(xiàn)象。承插口要清理干凈,如有飛邊毛刺應(yīng)予處理,以防劃破橡膠密封圈,同時(shí)清除管內(nèi)雜物。c.管節(jié)對接安裝前,必須逐根清理管子的承插口環(huán);在承口工作面涂刷潤滑劑(硅油);將橡膠圈套入插口環(huán)凹槽中,使膠圈在插口的各部位上粗細(xì)均勻并順直地繃在插口環(huán)凹槽內(nèi),消除膠圈的扭曲翻轉(zhuǎn)現(xiàn)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(guī))檢查密封橡膠圈是否都在插口環(huán)的凹槽內(nèi)、接口間隙是否符合設(shè)計(jì)要求,確認(rèn)檢驗(yàn)合格并將管節(jié)墊穩(wěn)后才能將吊具移開。水平線以上的試驗(yàn)進(jìn)出水螺孔供閉水試驗(yàn)時(shí)使用,行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及施工安裝規(guī)程均未作具體要求。據(jù)施工試驗(yàn),其位置宜放在水平線以下45°左右。如放在底部,因施工中機(jī)具設(shè)備及施工人員的進(jìn)出會(huì)帶入土渣等雜質(zhì),使進(jìn)水孔堵塞或進(jìn)入兩個(gè)膠圈中間的密封倉,從而使閉水通道堵死或形成氣阻,導(dǎo)致閉水試驗(yàn)不合格;如進(jìn)水孔位置太高,則閉水試驗(yàn)時(shí)操作不便。兩個(gè)方向的安裝和管道無固定標(biāo)記設(shè)計(jì)單位將彎管段設(shè)計(jì)成三維轉(zhuǎn)角,即既有水平方向、又有垂直方向的彎管,而生產(chǎn)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(biāo)記。因此在安裝過程中,由于管材較重,同時(shí)又必須考慮兩個(gè)方向的角度,吊裝就位遇到了相當(dāng)大的困難。若用兩個(gè)二維管道來替代,則工程施工難度會(huì)大大降低,不但進(jìn)度有所加快,且有可靠的質(zhì)量保證。在后續(xù)工程中的實(shí)際應(yīng)用也證實(shí)了其效果極好。2.4管道生產(chǎn)廠家防腐采用管內(nèi)壁及接頭處均勻噴涂兩道環(huán)氧煤瀝青,厚度≥0.14mm,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(xiàn)場完成,但為了保證現(xiàn)場環(huán)保要求,決定將這道工序由管道生產(chǎn)廠家來完成。管道安裝完成后,對接頭處的內(nèi)防腐還需補(bǔ)做,操作人員必須在良好的通風(fēng)環(huán)境和有效的防護(hù)措施下進(jìn)行操作,以保證安全。2.5pccp管膠圈閉水試驗(yàn)城市污水管道的安裝驗(yàn)收通常按照《市政排水管渠工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ3—90)采用滿管閉水試驗(yàn)方法來進(jìn)行,但根據(jù)PCCP管的工藝及結(jié)構(gòu)的特殊性(其管身內(nèi)水壓完全能滿足設(shè)計(jì)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(guī)程和驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn),采用對PCCP管膠圈部位進(jìn)行閉水試驗(yàn)。并根據(jù)設(shè)計(jì)要求,采用不同試驗(yàn)壓力取得幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,證明了用膠圈閉水試驗(yàn)方法取代滿管閉水試驗(yàn)方法的可行性。試驗(yàn)用水管的選擇閉水試驗(yàn)時(shí)必須有合格的專用閉水設(shè)備,其水箱應(yīng)足夠大,以滿足閉水試驗(yàn)時(shí)水壓的穩(wěn)定,同時(shí)試驗(yàn)用進(jìn)水管也要有足夠的長度,以免在加壓時(shí)引起水壓的擾動(dòng)。試驗(yàn)倉空氣排凈出水閥門的主要作用是當(dāng)泵壓進(jìn)行到一定時(shí)間時(shí)緩緩關(guān)閉,這樣做的目的一是使閉水試驗(yàn)倉的空氣排凈,以免形成氣阻;二是有利于水壓穩(wěn)定地達(dá)到試驗(yàn)值而防止突變,否則容易引起數(shù)據(jù)不準(zhǔn),甚至導(dǎo)致閉水試驗(yàn)的不合格。前科學(xué)試驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行下一節(jié)管道的施工后,同時(shí)仍需再做一遍前一節(jié)管道接口的閉水試驗(yàn),以防止管道在安裝過程中操作不當(dāng)而引起前一節(jié)管道接口的松動(dòng),確保工程質(zhì)量萬無一失。2.6分層填土、深基坑覆土前必須將槽底的雜物清理干凈,且保證無積水。首先進(jìn)行管道塢膀,塢膀時(shí)采用中粗砂在管道兩邊對稱填充(30cm一層),灑水振實(shí),塢膀高度至管身135°。然后,逐層用回填土在管道兩側(cè)同步回填,每層厚度≤30cm,回填土密實(shí)度≥90%。在管頂以上50cm范圍內(nèi),其密實(shí)度≥85%,50cm以上的部分均按路基要求回填,管頂覆土高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再用對稱方法進(jìn)行井點(diǎn)拔除。在雨季或土質(zhì)滲水性不好的情況下,采用水密法進(jìn)行覆土,并要注意