南彥波:PCCP管道施工安裝質(zhì)量管理
2013年8月17日,第二屆全國預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)行業(yè)發(fā)展高峰論壇在石家莊隆重召開。本次高峰論壇以"創(chuàng)新管理 提升質(zhì)量 服務(wù)國家重點(diǎn)工程"為主題,圍繞PCCP產(chǎn)品制造技術(shù)、生產(chǎn)管理、施工技術(shù)與工程管理等方面展開培訓(xùn)與研討。山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)院高工南彥波以《PCCP管道施工安裝質(zhì)量管理》為題做報(bào)告。他從PCCP管道在國內(nèi)目前使用情況、PCCP工程質(zhì)量、安裝工作內(nèi)容(工序)、安裝質(zhì)量目標(biāo)、影響PCCP安裝質(zhì)量因素、PCCP工序安裝質(zhì)量控制、PCCP安裝過程發(fā)生一般質(zhì)量缺陷等方面進(jìn)行了介紹。
一、PCCP管道在國內(nèi)目前的使用情況
PCCP管材90年代進(jìn)入我國,先后在國內(nèi)多個大項(xiàng)目上得到成功的應(yīng)用,目前來看工程質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)良好,使其得到很好的推廣使用。
山西萬家寨引黃工程太原聯(lián)接段使用直徑3.0m,長度43km,工程2000年開工建設(shè),工程2002年投入運(yùn)行至今一直比較穩(wěn)定,未出現(xiàn)質(zhì)量問題;北干線PCCP長度約110km,去年投入運(yùn)行,質(zhì)量也很好。
南水北調(diào)中線北京段惠南莊~大寧雙線直徑4.0m,長度約110km,2005年開工建設(shè),2008年試運(yùn)行質(zhì)量很好。
遼寧大伙房供水工程PCCP管線約400km,最大直徑3.2m,采用雙排和單排布置,2010年下半年開始運(yùn)行至今,質(zhì)量很穩(wěn)定。
廣州西江引水工程,PCCP直徑3.6m,雙排,總長度約70km,2010年亞運(yùn)會前投入運(yùn)行至今,運(yùn)行情況良好。
目前正在建設(shè)的東北供水工程PCCP長度約900km,最大口徑3.8m,采用3排、2排布置。 河南、河北南水北調(diào)配套工程約1000多公里。
PCCP規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的使用
PCCP進(jìn)入國內(nèi)初期設(shè)計(jì)、制造、安裝均沒有對應(yīng)的國內(nèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),工程設(shè)計(jì)、制造均采用了美國的AWWA C304設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、AWWA C301制造標(biāo)準(zhǔn)、混凝土壓力管M9手冊和M11手冊,安裝基本上參照國內(nèi)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268的相關(guān)要求,針對性不夠強(qiáng),原材料差異、項(xiàng)目管理不同。
為此 2005年編制了我國《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管》(GB/T19685)制造規(guī)范,2011年完善修編了CECS140《給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》,目前我國《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)編制完成,已經(jīng)審核修改完成,內(nèi)容全面包括PCCP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝、水壓檢驗(yàn)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),用以指導(dǎo)PCCP管道工程設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收。將會進(jìn)一步規(guī)范和提高國內(nèi)PCCP工程質(zhì)量。
二、PCCP輸水工程質(zhì)量保證
PCCP輸水管道工程質(zhì)量主要由以下幾方面決定:
1、設(shè)計(jì)質(zhì)量
管線及建筑物合理布置(排氣閥、排水閥、檢修閥是否合理等)。針對監(jiān)理應(yīng)該對圖紙進(jìn)行詳細(xì)的審查,管道覆土厚度、壓力等級、閥室布置等基本布置是否存在問題。有沒有遇到工程建成后達(dá)不到設(shè)計(jì)輸水能力的(就需要分析,糙率n的取值是否合理、管到內(nèi)部是否存在集氣影響過流斷面、各種閥室是否完全打開正常運(yùn)行)。
設(shè)計(jì)參數(shù)合理確定、通過正確的水力過度計(jì)算(確定工作壓力、瞬時壓力、試驗(yàn)壓力,另外應(yīng)根據(jù)覆土和內(nèi)壓條件的協(xié)調(diào),盡量減少管道工況)。這里強(qiáng)調(diào)PCCP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要,生產(chǎn)一線的操作人員對其認(rèn)識非常重要,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),最近出現(xiàn)的問題在成品中發(fā)現(xiàn)插口鋼筒焊縫裸露,影響結(jié)構(gòu)安全。本來就應(yīng)該在成品澆筑過程中避免,結(jié)果到成品了,損失較大。
PCCP接頭密封設(shè)計(jì),(膠圈的設(shè)計(jì)包括材料、直徑、長度、體積公差、接頭打壓試驗(yàn),更重要的設(shè)計(jì)理念)。這個環(huán)節(jié)非常重要,制造廠家要針對自己的產(chǎn)品進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)報(bào)項(xiàng)目監(jiān)理審批。
2、施工質(zhì)量
PCCP原材料質(zhì)量:強(qiáng)調(diào)提高質(zhì)量意識,加強(qiáng)材料采購、使用的管理。
PCCP生產(chǎn)質(zhì)量:加強(qiáng)工序產(chǎn)品質(zhì)量檢查,關(guān)注生產(chǎn)條件(氣溫)。
關(guān)于環(huán)氧煤瀝青濕噴技術(shù),在溫度、濕度、風(fēng)力何等條件下,輥射砂漿完成后間隔多長時間內(nèi)噴環(huán)氧煤瀝青,還是兩者同步進(jìn)行,需要研究。砂漿無法滿足質(zhì)量要求,環(huán)氧煤瀝青涂層就形同虛設(shè)了。
PCCP安裝質(zhì)量:技術(shù)人員提高質(zhì)量意識、施工人員認(rèn)識質(zhì)量。水力機(jī)械設(shè)備制造、安裝質(zhì)量(空氣閥垂直度、排水閥、檢修閥的密封性等),最容易發(fā)生的設(shè)備法蘭密封不好,試水過程漏水嚴(yán)重,排氣閥安裝精度不夠,起不到排氣作用。重視管道內(nèi)部清掃,否則影響排氣閥、調(diào)節(jié)閥運(yùn)行,很可能造成試通水無法一次成功。
安裝管道保護(hù):雨季漂管、冬季安裝管道長期不回填溫度應(yīng)力變形造成接縫擠傷損壞。
3、工程安全運(yùn)行操作
試運(yùn)行期間更應(yīng)該注意:提前培訓(xùn)、明確程序、制定預(yù)案、配備應(yīng)急設(shè)備。大家都遇到過,當(dāng)法蘭滲水時,及時加以扳手問題解決,否則造成墊片刺水破壞;及時開啟排水泵,電機(jī)就不會淹沒等等吧。制定嚴(yán)格的操作管理制度。曾經(jīng)有一個泵站誤操作,引起事故停機(jī),造成PCCP爆管事故。
忽視哪一方面都將對工程造成質(zhì)量隱患或出現(xiàn)質(zhì)量事故。
PCCP制造質(zhì)量控制點(diǎn)
按照規(guī)范要求:PCCP承插口周長公差為6.4mm,計(jì)算間隙1mm,相對較?。▽τ诖髽?gòu)件類似精加工了);工序產(chǎn)品尺寸控制時應(yīng)針對不同鋼絲直徑、纏絲間距、管芯混凝土厚度、管芯混凝土強(qiáng)度,考慮漲園過程中注意承口纏絲回縮、插口纏絲擴(kuò)大,通過實(shí)驗(yàn)確定預(yù)留量。
承插口橢圓度和局部圓度,注意鋼環(huán)接縫局部圓度、吊具形式的設(shè)計(jì)和工序過程操作對其的影響。鋼筒組裝精度、吊具磕碰影響。(現(xiàn)場安裝發(fā)現(xiàn)了規(guī)律性的缺陷應(yīng)及時反饋給制造單位)
管芯混凝土整體強(qiáng)度的均勻性,應(yīng)注意模具的剛度、振搗器的布設(shè)位置;確保頂部插口混凝土強(qiáng)度滿足要求的處理措施;有的大管徑的振搗器布置較多,壞一個都不知道,加強(qiáng)過程檢查。
蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度控制應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求最高52度,升溫梯度22度/h,脫模溫差,否則會造成管芯混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題。注意混凝土使用溫度,因?yàn)樗嘤昧亢艽?,儲藏罐周轉(zhuǎn)很快,水泥使用溫度很高,C301規(guī)定不能超過66°;國內(nèi)情況,溫度太高(60度以上),水泥水化本身是放熱過程,環(huán)境溫度過高, 容易造成水分蒸發(fā)快,養(yǎng)護(hù)困難,容易造成干裂。
錨固快距管道邊緣的距離不能太大,一般控制在25~30mm,特別是雙纏絲。個別工程上已經(jīng)出現(xiàn)插口和鋼筒焊縫裸露,造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題。
纏絲重點(diǎn)應(yīng)控制錨固塊的抗拉強(qiáng)度不低于纏絲拉力的75%;第一二圈不能密纏,纏絲應(yīng)力波動范圍不超過5%~10%,按照合同技術(shù)要求確定;鋼絲接頭控制應(yīng)提出嚴(yán)格要求,距端部500mm范圍不允許有接頭,接頭綁扎拉力試驗(yàn)應(yīng)斷裂在接頭外部,明確接頭綁扎長度指標(biāo),一般在600mm。鋼絲接頭在纏繞時不能出現(xiàn)直立現(xiàn)象。
砂漿保護(hù)層回彈料的使用應(yīng)作嚴(yán)格的要求25%,砂漿含水率應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制,不小于7%,小了造成保護(hù)層不密實(shí),太大了造成輥射容易堵塞,出料不均勻保護(hù)層表面質(zhì)量較差;砂漿保護(hù)層吸水率應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格控制,平均不大于9%,最大不超過11%。
濕噴環(huán)氧煤瀝青的間隔時間應(yīng)通過砂漿實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格控制,非常重要。
這些相關(guān)指標(biāo)應(yīng)在不僅要在監(jiān)理細(xì)則和生產(chǎn)廠家的檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書中明確,而且要嚴(yán)格執(zhí)行。
某工程DN800~DN900的PCCP運(yùn)行了三年后的情況。保護(hù)層的重要性!
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三、PCCP安裝工作內(nèi)容
PCCP安裝工作內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)PCCP管道安裝和為實(shí)現(xiàn)管線連接所用的鋼制管配件(彎頭、三通等)的安裝。鋼制配件是指以厚鋼板作為主要結(jié)構(gòu)材料并在鋼板的內(nèi)外側(cè)包覆鋼筋(絲)網(wǎng)水泥砂漿制成的管件。
PCCP安裝工序 :(包括明挖溝槽PCCP安裝和洞內(nèi)PCCP安裝)開工、線路復(fù)測與勘探、溝槽開挖、地基處理與墊層鋪設(shè)、PCCP管道安裝、溝槽回填、現(xiàn)場管道合攏、管道內(nèi)部清掃、管道水壓試驗(yàn)。
線路復(fù)測與勘探 :溝槽開挖前,應(yīng)當(dāng)對線路進(jìn)行復(fù)核性測量;如有問題,應(yīng)及時反饋給設(shè)計(jì)單位。
控制測量完成后,按規(guī)定進(jìn)行管線測量放線。
PCCP工程線路長、施工占地寬度大,地基變異性大,因此在正式開挖之前,應(yīng)對擬定線路開挖范圍內(nèi)地下管道、線纜、地下標(biāo)志點(diǎn)及其他構(gòu)筑物進(jìn)行探測,查明同施工有關(guān)的如地下水位、土質(zhì)、既有管線(纜)類型走向、埋深以及同待埋管道的相互關(guān)系等情況。為后續(xù)施工組織設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料。
1、溝槽開挖:
常規(guī)施工 、針對PCCP工程特點(diǎn)應(yīng)注意以下問題:
?。?)管基不允許超挖,發(fā)現(xiàn)局部超挖應(yīng)采用與墊層相同的材料進(jìn)行回填,并夯實(shí)到墊層要求密實(shí)度。
(2)巖石基礎(chǔ)應(yīng)開挖至設(shè)計(jì)要求深度,然后再鋪設(shè)墊層,不允許出現(xiàn)欠挖。
?。?)遇到軟硬基過渡地段,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)合管道接頭位置進(jìn)行過渡處理。(監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)設(shè)計(jì)方案)
?。?)遇到淤泥、流沙(飽和粉細(xì)砂)等異常軟弱土壤時,應(yīng)由設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場勘查提出處理方案。
?。?)開挖穿越地下管線等管道時,應(yīng)采取有效的保護(hù)措施,確保原有管道穩(wěn)定和安全運(yùn)行,建議在施工組織設(shè)計(jì)時針對性提出具體方案。(監(jiān)理應(yīng)針對具體防護(hù)方案進(jìn)行批復(fù))
?。?)溝槽附近有其他建筑物基礎(chǔ)和既有管道時,應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。(板樁支護(hù)、拉森樁)
2、地基處理與墊層鋪設(shè):
對于管道基礎(chǔ)承載力滿足設(shè)計(jì)要求的均勻土基礎(chǔ),溝槽開挖后可不做墊層,也可以設(shè)墊層。應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求;若采用開弧法直接鋪設(shè)PCCP管道,開弧深度應(yīng)滿足120°要求,開弧頂部開口尺寸應(yīng)小于管道外徑40mm。
對于管道基礎(chǔ)承載力不滿足要求或剛性基礎(chǔ)的,基礎(chǔ)按照設(shè)計(jì)要求處理完成,一般采用填弧法鋪設(shè)管道,首先應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于150mm的管基墊層,管基墊層管底以下寬度1/2~1/3D為松散墊層,管道安裝就位后,在腋角區(qū)墊層回填壓實(shí)時,連同松散墊層一起壓實(shí)。主要考慮管道120°支撐部位緊密結(jié)合,受力條件均勻。
目前國內(nèi)已完成的PCCP管道工程安裝基本都是采用填弧法施工。
3、PCCP管道安裝:
安裝止水橡膠圈--PCCP就位--對接--接頭打壓檢查--外縫包帶灌漿--內(nèi)勾縫。
管配件安裝也是PCCP安裝的重要組成部分,安裝應(yīng)注意角度和管件固定可靠,否則會造成回填變形,影響接頭止水。
4、溝槽回填:
溝槽回填應(yīng)分區(qū)進(jìn)行(因?yàn)槊繉拥膲簩?shí)度要求不同),一般分管基墊層區(qū)、管下腋角墊層區(qū)、管側(cè)回填區(qū)、管頂以上回填區(qū)、復(fù)耕區(qū),六大部分,每部分回填指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
開弧法施工
開弧法施工條件:管基基礎(chǔ)條件土質(zhì)均勻;管線布置順暢;具備拉弧施工專用設(shè)備。
河北南水北調(diào)可能不具備這些條件,可能局部地下水位比較高,還需要采取鋪墊砂石料或沙層等問題,具體由設(shè)計(jì)確定。
穿越管線的保護(hù)方案
注意:穿越管道為承插口連接的混凝土、玻璃鋼或球墨鑄鐵管時,應(yīng)在保護(hù)桁架上設(shè)微調(diào)葫蘆,依據(jù)變形條件進(jìn)行調(diào)整。
管道回填時應(yīng)嚴(yán)格控制壓實(shí)度,以便回填不到位,造成既有管道變形、漏水,影響質(zhì)量。
現(xiàn)場管道合攏:
由于管道安裝采用分段施工,所以會形成許多現(xiàn)場合攏點(diǎn)?,F(xiàn)場合攏盡量安排在直線段進(jìn)行。通常采用鋼管對接雙面焊合攏。合攏短管均為鋼板制作,總長度一般不應(yīng)小于1.2m,由承口段、插口段和中間湊合短管三部分組成。主要考慮鋼配件的加工、吊裝等因素。
注意:合攏配件的設(shè)計(jì)長度,兩端承插口段的安裝間隙可以偏小,為焊接收縮、溫度收縮預(yù)留余量。
管道內(nèi)部清掃:
施工過程中,應(yīng)重視對管道的保護(hù),包括保持管道內(nèi)部清潔,特別是接頭處的清潔。施工完成前,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次系統(tǒng)檢查,防止施工工器具和工程、生活垃圾等遺留在管道內(nèi)。完成檢查后,應(yīng)對管道進(jìn)行一次系統(tǒng)消毒,也可結(jié)合靜水壓試驗(yàn)進(jìn)行管道沖洗。[Page]
四、PCCP安裝質(zhì)量目標(biāo)
1、認(rèn)識掌握PCCP性能、特點(diǎn)
?。?)PCCP結(jié)構(gòu):帶有鋼筒的混凝土管芯,外側(cè)纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲,再噴射水泥砂漿作保護(hù)層。鋼筒抗?jié)B、管芯抗外壓、預(yù)應(yīng)力鋼絲抗內(nèi)壓、砂漿保護(hù)層對鋼絲防腐保護(hù)。
?。?)PCCP工廠化生產(chǎn),產(chǎn)量大、質(zhì)量相對穩(wěn)定, 但作為安裝和監(jiān)理不能忽視PCCP移交時的外觀、承插口尺寸檢查。否則將會影響安裝質(zhì)量,并留下質(zhì)量隱患。
?。?)PCCP為混凝土預(yù)制產(chǎn)品,尺寸大、重量大、易碰損,且現(xiàn)場損傷后修補(bǔ)困難,修補(bǔ)質(zhì)量難以保證。盡量避免磕碰、刮傷,否則隱患較多。
?。?)承受內(nèi)壓和外壓能力很強(qiáng),抗內(nèi)壓2.0MPa以上和外壓10m覆土以上,但是抗剪能力很差。
(5)承插口連接,接頭密封性好,便于安裝。
2、PCCP安裝的關(guān)鍵質(zhì)量控制項(xiàng)目
?。?)溝槽與地基處理。管基原狀土不得擾動,承載力符合設(shè)計(jì)要求,基礎(chǔ)處理壓實(shí)度、厚度滿足設(shè)計(jì)要求;墊層材料、厚度符合設(shè)計(jì)要求。
?。?)溝槽回填?;靥畈牧稀⒒靥顗簩?shí)度符合設(shè)計(jì)要求,最重要是PCCP管道腋角區(qū)的回填質(zhì)量;
?。?)PCCP安裝。PCCP、配件及止水膠圈符合質(zhì)量要求,安裝止水膠圈位置正確、均勻無扭曲外露現(xiàn)象;PCCP承插口接縫間隙均勻尺寸滿足設(shè)計(jì)要求,無損傷、開裂掉塊;接頭水壓檢驗(yàn)合格;管道內(nèi)外縫處理均勻飽滿平順;接頭打壓應(yīng)分三次進(jìn)行,第二次必須進(jìn)行監(jiān)理旁站。
(4)管道鋪設(shè)。埋設(shè)深度、軸線位置滿足設(shè)計(jì)要求,PCCP內(nèi)壁無結(jié)構(gòu)性裂縫和明顯缺陷,PCCP就位后必須穩(wěn)固,安裝軸向偏差控制在30mm以內(nèi),滿足設(shè)計(jì)要求;其他需要檢查的一般項(xiàng)目,也應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求檢查,不能忽視。
3、PCCP安裝質(zhì)量目標(biāo)
(1)關(guān)鍵質(zhì)量控制項(xiàng)目合格率為100%。(按照規(guī)范50268的要求)
?。?)其他一般項(xiàng)目合格率可控制在80%以上,但不得出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。
(3)質(zhì)量檢查驗(yàn)收應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求做好相關(guān)記錄,對于缺陷處理應(yīng)做好備案記錄。
五、影響PCCP安裝質(zhì)量的因素
1、人的因素對質(zhì)量的影響:
通過培訓(xùn)使現(xiàn)場技術(shù)人員、檢驗(yàn)人員能正確夠理解掌握PCCP產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)(包括承插口公差尺寸、橢圓度、局部圓度、止水膠圈尺寸),在PCCP現(xiàn)場交接驗(yàn)收第一道環(huán)節(jié)把好質(zhì)量關(guān),接收了不合格或存在質(zhì)量隱患的產(chǎn)品,無論如何也不會安裝出合格的管道。
通過設(shè)計(jì)交底充分理解設(shè)計(jì)意圖,如基礎(chǔ)處理?xiàng)l件、建筑物銜處理、PCCP管道安裝接口尺寸控制,接頭不能設(shè)在建筑物內(nèi)部等。
通過設(shè)計(jì)交底,明確設(shè)計(jì)平面、縱斷圖和配管圖如何聯(lián)合使用。通常情況配管圖設(shè)計(jì)是由PCCP制造廠家按照標(biāo)準(zhǔn)PCCP長度尺寸及配件的設(shè)計(jì)制造要求結(jié)合平面圖進(jìn)行排管配管布置而完成的,是具體指導(dǎo)現(xiàn)場安裝使用的,由于排管圖在編制的過程中考慮標(biāo)準(zhǔn)管實(shí)際長度尺寸,線路長度及折點(diǎn)位置,可以對排氣閥、排水閥、檢修閥等建筑物進(jìn)行局部調(diào)整,(有些項(xiàng)目不允許建筑物微調(diào),這樣可能會造成費(fèi)用增加)。對于小角度彎頭配件,在地形允許的條件下,還可采用標(biāo)準(zhǔn)PCCP借轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎,這樣在溝槽開挖過程中應(yīng)充分掌握排管圖的實(shí)際情況,否則會造成建筑物開挖位置、溝槽開挖位置出現(xiàn)偏差,造成重復(fù)開挖工作。
排氣閥微調(diào)只能向高點(diǎn)現(xiàn)有調(diào)整,決不能向上游調(diào)整。
2、安裝方法和設(shè)備因素對質(zhì)量的影響
開挖和回填均為常規(guī)方法。
安裝方法目前常用的有兩種:
?。?)直徑大于2.4m的PCCP,由于重量較大,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,通常采用吊車設(shè)在溝槽上部負(fù)責(zé)卸管、槽內(nèi)布管,溝內(nèi)采用龍門吊進(jìn)行PCCP管道集中安裝的方法。(但也要結(jié)合現(xiàn)場條件)
優(yōu)點(diǎn):PCCP運(yùn)輸通常是集中運(yùn)輸,吊車可以集中卸管,若一個標(biāo)段設(shè)置多個工作面,1臺吊車可兼顧多個工作面卸管任務(wù),吊車?yán)寐瘦^高。槽內(nèi)安裝龍門吊移動平穩(wěn)、多(4)點(diǎn)起吊,PCCP就位微調(diào)相對吊車單點(diǎn)穩(wěn)定,易于接頭對接,不易造成接口碰傷,安全風(fēng)險也小。最適用于雙排多排管道安裝。
南水北調(diào)北京段工程雙線4.0m直徑的PCCP,單節(jié)管道最大重量約80t(77),設(shè)計(jì)安裝采用吊車安裝,吊車需要300t,設(shè)備采購、租賃都很困難,施工時結(jié)合實(shí)際條件進(jìn)一步分析論證,安裝方法出現(xiàn)了多種形式。
遼寧供水項(xiàng)目3.8m的PCCP多采用吊車安裝。
(2)直徑小于2.4m的PCCP通常采用吊車直接卸管,就位安裝。
主要原因是PCCP單節(jié)重量較小,所需吊車噸位小,相對易于操作。也適用于單排管道安裝。
PCCP接頭對接就位方法:
通常有內(nèi)拉法和外拉法兩種,內(nèi)拉法適用于直徑大于1.8m,外拉法適用于直徑小于1.8m。利比亞采用頂推法。
不論采用哪種方法,建議采用液壓或千斤頂借用拉桿或鋼絲繩操作,這樣工作環(huán)境好,拉力易控制,不易對管道造成損傷破壞出現(xiàn)質(zhì)量問題。(監(jiān)理在審批施工組織設(shè)計(jì)時應(yīng)重點(diǎn)考慮各項(xiàng)因素)
接頭對接方法
安裝方法
3、施工組織設(shè)計(jì)對質(zhì)量的影響
(1)工作面的設(shè)置
按照合同工期要求、充分分析PCCP供應(yīng)強(qiáng)度、安裝強(qiáng)度、合理設(shè)置安裝工作面,這樣將會在施工組織設(shè)計(jì)時合理安排資源配置,不會因造成資源配置欠缺,或者因資源配置不足搶進(jìn)度而忽視質(zhì)量。
?。?)結(jié)合具體PCCP項(xiàng)目,確定安裝方法和設(shè)備配置
吊車的噸位選擇要結(jié)合溝槽寬度、吊距等實(shí)際情況確定,盡量有足夠的余量,因?yàn)楣芫€工程線路長現(xiàn)場實(shí)際情況復(fù)雜多變,否則會造成質(zhì)量安全事故。 龍門架的剛度、尺寸應(yīng)根據(jù)管道重量合理設(shè)計(jì)。
(3)施工三檢制度健全、人員配置合理
PCCP安裝施工工序繁多,每道工序施工周期相對較短,工序檢查驗(yàn)收工作量大,上道工序質(zhì)量都會直接影響到下一道工序的質(zhì)量。如管道安裝接頭打壓試驗(yàn),一般完成3~5節(jié)左右就進(jìn)行第二次打壓檢驗(yàn)。需要建立嚴(yán)格的三檢制度。監(jiān)理應(yīng)明確必須進(jìn)行旁站的條件。
?。?)合格原材料的選用
PCCP工程墊層料通常情況采用粗砂或砂礫料,使用量較大,料場的儲量、供應(yīng)強(qiáng)度等將直接影響供料質(zhì)量,建議在施工組織設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮。
?。?)現(xiàn)場試驗(yàn)(回填壓實(shí)度、管道水壓試驗(yàn))
回填壓實(shí)度試驗(yàn)充分考慮不同季節(jié)、不同開挖土層含水量,合理堆土利用,否則將會影響回填質(zhì)量。監(jiān)理應(yīng)注意進(jìn)行調(diào)整。如含水率不同,碾壓變數(shù)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
管道水壓試驗(yàn)在施工組織設(shè)計(jì)時結(jié)合合同要求,考慮水源、排水、堵頭靠背等實(shí)際條件,在施工組織設(shè)計(jì)中合理安排。
?。?)其他方面內(nèi)容同常規(guī)水利工程相同。[Page]
六、PCCP安裝工序質(zhì)量控制
1、土方開挖、基礎(chǔ)處理質(zhì)量控制
?。?)施工控制網(wǎng)及施工放樣的控制監(jiān)理對施工單位的施工控制網(wǎng)及導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測,保證測量放樣的正確性和精度,并對原地形進(jìn)行聯(lián)合測量。開挖前應(yīng)進(jìn)行表土剝離工作,表土厚度為50cm(合同規(guī)定),開挖出的表土要單獨(dú)堆放,以便于將表土回填原處,滿足復(fù)耕條件。在溝槽開挖時要及時檢查施工開挖斷面,避免出現(xiàn)嚴(yán)重的超欠挖。
?。?)施工排水控制
地下水出露或地下水位較高的地段,要做好施工降排水措施,按照批準(zhǔn)的施工降排水措施進(jìn)行施工,(可采用井點(diǎn)降水和槽內(nèi)排水),保證將地下水位降在開挖基礎(chǔ)面20~50㎝以下,不得浸泡基礎(chǔ)面。
(3)基礎(chǔ)處理的控制
當(dāng)開挖到溝槽建基面發(fā)現(xiàn)與原設(shè)計(jì)未勘測到的基礎(chǔ)缺陷,需要進(jìn)行地基處理時,由發(fā)包人、監(jiān)理人、設(shè)代、施工地質(zhì)和承包人進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,確定基礎(chǔ)處理方案,承包人按照確定的方案施工,設(shè)代盡快把設(shè)計(jì)變更通知單通過發(fā)包人發(fā)給監(jiān)理人,監(jiān)理人轉(zhuǎn)發(fā)承包人。對承包人換基料按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制,原材料、鋪層厚度、碾壓遍數(shù),換填達(dá)到設(shè)計(jì)管道安裝底高程,滿槽換填,密實(shí)度檢測滿足設(shè)計(jì)和合同要求。對于不需開挖進(jìn)行地基處理,僅鋪設(shè)中粗砂墊層的區(qū)段,要在墊層鋪設(shè)完成,達(dá)到合同規(guī)定高程,誤差在±2cm后進(jìn)行管道安裝。
鎮(zhèn)墩受力側(cè)的邊坡開挖應(yīng)注意機(jī)械開挖預(yù)留一定的厚度約20cm,在鎮(zhèn)墩混凝土施工前再進(jìn)行修邊處理,確保鎮(zhèn)墩受力條件。(了解鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì)條件,最好不要在鎮(zhèn)墩受力側(cè)支模,回填)
2、管道接收質(zhì)量控制
(1)PCCP主要檢查內(nèi)容:外保護(hù)層砂漿是否有空鼓、裂縫、脫落、損傷、露鋼絲、防腐涂層是否均勻完好;承、插口端面是否修整平整;承、插口橢圓度是否滿足設(shè)計(jì)要求,≤0.5%D和12.7mm兩者的小值;局部橢圓度是否滿足設(shè)計(jì)要求 ,局部圓度一般根據(jù)管徑由制造單位計(jì)算確定;管芯內(nèi)表面不應(yīng)出現(xiàn)直徑和深度大于5mm的空洞或凹坑以及蜂窩麻面等缺陷;管芯內(nèi)表面出現(xiàn)的環(huán)向裂縫或螺旋裂縫不應(yīng)大于0.5mm,據(jù)管芯插口端300mm;范圍內(nèi)出現(xiàn)的環(huán)向裂縫,寬度不應(yīng)大于1mm;成品管內(nèi)表面沿管壁縱軸線15°夾角范圍內(nèi)不允許出現(xiàn)長度大于150mm的縱向。
(2)其他質(zhì)量檢查內(nèi)容:用于起吊PCCP鋼絲繩表面應(yīng)加防護(hù)設(shè)施,最好采用軟吊帶;支撐管道底部不能有石塊等堅(jiān)硬雜物;止水橡膠密封圈應(yīng)檢查合格;PCCP移動過程不能滾動、拖動,只能起吊移動。
3、管道安裝施工質(zhì)量控制
?。?)按照配管圖核實(shí)所安裝PCCP工況是否滿足設(shè)計(jì)要求。
?。?)檢查管道安裝時橡膠圈安放正確,承、插口清理干凈,并涂無毒的天然油脂進(jìn)行潤滑。
?。?)測量管道安裝軸線、高程是否在設(shè)計(jì)允許偏差范圍內(nèi)。
?。?)檢查接頭密封是否滿足合同要求;第一次打壓應(yīng)在管道安裝完成后立即進(jìn)行,如打壓不合格應(yīng)退掉重新安裝;第二次打壓應(yīng)在管道安裝多節(jié)、固定好后進(jìn)行,一般約3~5節(jié)左右,如出現(xiàn)打壓不合格,也應(yīng)退掉重新安裝。二次接頭打壓應(yīng)在監(jiān)理人見證下完成,確保接縫打壓符合設(shè)計(jì)要求;
(5)檢查管道安裝接縫寬度是否滿足設(shè)計(jì)要求。(不要因?yàn)榇驂汉细窬蜐M足要求,實(shí)際情況回填后管道還要進(jìn)行二次變形)
(6)外接縫灌漿:砂漿配合比是否符合設(shè)計(jì)要求(用砂漿攪拌機(jī)攪拌,且計(jì)量準(zhǔn)確);管道接縫清理干凈,不得有雜物、油圬等;外縫要求使用1:2或1:3流態(tài)水泥砂漿進(jìn)行灌縫;不做強(qiáng)度控制砂漿灌注密實(shí)無空洞;外封灌漿包帶強(qiáng)度應(yīng)滿足使用要求,為確保灌漿密實(shí)可提前在接縫內(nèi)放置一條細(xì)鐵絲,灌漿過程隨時上下拉動,以便接縫灌漿密實(shí)。
?。?)有防腐要求的PCCP外接縫在砂漿灌注完成,拆掉包帶后,應(yīng)仔細(xì)清掃表面,并按技術(shù)要求進(jìn)行接縫防腐處理。注意底部涂刷到位,不允許漏涂。無防腐要求的可以不拆包帶。
4、土方填筑工程質(zhì)量控制
(1)腋角墊層區(qū)(支撐角)回填
120°腋角墊層區(qū)回填,一般采用中、粗砂、級配砂礫料回填或者設(shè)計(jì)要求材料,嚴(yán)格控制原材料使用,不能有雜物、硬塊,應(yīng)振搗密實(shí),壓實(shí)度滿足合同要求。
壓實(shí)度一般控制不小于0.93或0.95。(根據(jù)管基條件和管道直徑由設(shè)計(jì)確定確定)
?。?)回填Ⅰ區(qū)
回填一區(qū)對于大口徑管道一般指120°腋角區(qū)到管中心線,小口徑管道指腋角區(qū)到管頂以上50cm,回填時兩側(cè)填土均勻上升,分層厚度不大于30㎝,根據(jù)碾壓試驗(yàn)成果控制碾壓遍數(shù),壓實(shí)度滿足合同要求。壓實(shí)度一般為0.90。
?。?)回填Ⅱ區(qū)
回填二區(qū)管中心線到管頂以上50~100cm回填區(qū)域,回填分層厚度不大于30㎝,壓實(shí)度滿足合同要求。部分設(shè)計(jì)考慮減壓條件,管道頂部以上回填密實(shí)度適當(dāng)減小。壓實(shí)度一般為0.85。
PCCP溝槽安裝設(shè)備及質(zhì)量控制溝槽兩側(cè)回填碾壓質(zhì)量控制關(guān)鍵是設(shè)備。
?。?)一般回填區(qū)
管頂1000㎜以上可以使用大型機(jī)械施工,壓實(shí)度滿足合同要求。壓實(shí)度一般為控制不小于0.85。
?。?)表層耕植土恢復(fù)
使用開挖時另行堆放的表層耕植土進(jìn)行回填,施工時應(yīng)虛填并高出原地面20㎝以便沉降。
?。?)重點(diǎn)注意事項(xiàng)
在管道回填前,應(yīng)對管道外表面進(jìn)行一次徹底的檢查,檢查承插口端部管身砂漿保護(hù)層是否存在擠壓損傷、掉皮、露筋,檢查管身表面是否存在吊裝磨損、露筋,對于防腐管道要對防腐層是否破損、龜裂進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時通知相關(guān)單位進(jìn)行修復(fù),確保已安裝的PCCP質(zhì)量?;靥钸^程嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備接觸PCCP外壁。
5、其他質(zhì)量控制
?。?)混凝土鎮(zhèn)墩受力側(cè)不應(yīng)安裝模板和原狀土緊密結(jié)合。
?。?)混凝土鎮(zhèn)墩底部施工過程時,應(yīng)從一側(cè)澆筑待另一側(cè)出料后,再兩側(cè)同時澆筑。避免底部形成空洞,影響剛配件防腐質(zhì)量。
?。?)管配件安裝后不應(yīng)該及時拆除支撐架,應(yīng)在回填或混凝土澆筑后再拆除。否則會造成承插口變形影響止水效果。
?。?)彎頭管配件安裝應(yīng)嚴(yán)格控制安裝角度滿足配管要求。重點(diǎn)注意空間彎頭。
?。?)設(shè)備安裝注意檢查現(xiàn)場法蘭焊接變形的質(zhì)量控制,最好在設(shè)備采購時提出要求。同時監(jiān)理和承包人應(yīng)做好設(shè)備現(xiàn)場交接測量工作,大法蘭的平整度、止水工作面的缺陷等。
(6)現(xiàn)場閉合管安裝時應(yīng)注意焊接收縮變形,造成接縫寬度超標(biāo)。
?。?)回填過程嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備接觸PCCP外壁。
?。?)接縫聚硫密封膠施工質(zhì)量,設(shè)計(jì)通常2道。接縫應(yīng)清洗干凈、烘烤干燥。
?。?)利用標(biāo)準(zhǔn)PCCP管道借角實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的設(shè)計(jì)、安裝。
6、冬季PCCP安裝質(zhì)量控制
?。?)檢查溝槽基礎(chǔ)不能凍脹。不能及時安裝的應(yīng)預(yù)留一定開挖厚度,安裝前進(jìn)行二次開挖和基礎(chǔ)處理。
?。?)橡膠止水膠圈需要保溫桶保溫。
?。?)接縫灌漿需要防凍處理。
?。?)回填不允許采用凍土。
7、雨季施工注意事項(xiàng)
?。?)檢查溝槽上部排水渠道布置,不能讓雨水進(jìn)入溝槽。
(2)增加必要的槽內(nèi)排水設(shè)施。
?。?)溝槽管基雨水侵泡后應(yīng)進(jìn)行重新處理。
?。?)安裝完成后應(yīng)及時進(jìn)行回填。
?。?)注意浮管(漂管)發(fā)生。
8、洞穿管施工:
?。?)穿管設(shè)備要求(主要是設(shè)備的剛度必須適中,才能更適合就為安裝)。
?。?)洞內(nèi)安裝就位、支撐固定;
(3)接頭質(zhì)量控制。接頭止水滿足要求
(4)回填要求(混凝土回填速度,太快造成浮管、位移、甚至脫口)。
(5)回填壓力不能太大,否則造成管道破壞;
?。?)回填分倉長度不易太長,混凝土流動性較差,不飽滿。
七、安全
管道安裝最容易忽視的是安全,都認(rèn)為挖個槽、放個管、以埋就行。其實(shí)不然那個環(huán)節(jié)都出現(xiàn)過傷亡事故:
1、地質(zhì)條件較差的土質(zhì),溝槽開挖塌方;
2、管道吊裝設(shè)備事故;
3、管道對接鋼絲繩斷裂事故;
4、安裝龍門吊垮塌事故;
5、回填倒土造成事故;
6、雨季溝槽灌水造成事故;
7、車輛運(yùn)輸造成事故;
8、地下水位較高地段造成漂管、浮管事故。多大的管道都有可能。
這樣的溝槽邊管道堆放,下雨就造成管道滑移,輕則造成管道磕碰損壞,重則造成人員傷亡事故。
溝槽開挖寬度不夠,一方面影響管道基礎(chǔ)回填質(zhì)量無法保證,另一方面很容易造成溝槽塌方引起傷亡事故。
安全教育、培訓(xùn)、檢查決不能忽視。
編輯:紀(jì)海波
監(jiān)督:0571-85871667
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