内外拉预应力钢筒混凝土管安装施工方法.pdf

第 4 O卷第 1 O期 2 01 3年 1 0月 建筑技术开发 Bui l d i n g Te c h n i q ue De v e l o pme n t Vo 1 40。 No 1 0 0c t 2 01 3 内外拉 预应 力钢 筒混凝 土管安 装施工 方法 于 强 ( 太原 市 建设 工程质 量监 督站 ， 太原0 3 0 0 0 2 ) 摘要 P C C P作 为近 年来 新兴的输水管道型材 ， 在南水 北调 、 万家寨引 黄工程等 一大批 国 内水利 项 目上得到很 好 的 应用 ， 内外拉预应力钢筒混凝 土管安装施 工方法适用于预应力钢筒混凝土管 内径在 1 5 0 0 3 0 0 0 m m之间 的 管道安装 工程以及 不同地质条件下 的管道安装工程 。在管道安装各 阶段人 员调配 、 机械组织 、 材料供 给方面 都有 明确 的分 工和步骤要求 ， 施工方 法可以有效降低胶圈的损耗率 ， 极 大地 提高预应力钢 筒混凝土管 的安装 量和安装 质量 ， 为长距离管 道输水工 程的长期 稳定运行提供了保障 。 关键词 内外拉预应力 钢筒 混凝土管 ； 整体沉 降量 ； 管道 吊装就位 ； 施工控制网 ； P C C P管调整校正 中图分类号 T U 7 5 8 1 5 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 - 5 2 3 X( 2 0 1 3 ) 1 0 0 0 4 3 0 3 内外拉 预应 力钢 筒混 凝 土管安 装是 一项 能快 速 安装管道的方法。该施工方法可以有效降低胶圈的 损耗率 ， 极大地提 高预应力钢筒混凝 土管 的安装量 和 安装 质量 ， 为 长距 离 管 道 输 水 工 程 的长 期 稳 定 运 行 提供 了保 障 。 本施工方法依据山西省万家寨引黄北干线输水 工程 P C C P安装 I 标 的施工 实践 ， 经过完善总结形 成 ， 可以为今后类似工程借鉴。 1 特点 1 1 工 艺简单 。 可操 作性 强 该 施 工 工艺 是 在 实 际施 工 过 程 中精 简 细 化 、 经 实 践后 完善 总结 形 成 ， 具 有 易 上 手 、 可 操 作 性 强 的 特 点 ； 1 2 分 工 明确 ， 组 织严谨 ， 管理 严格 根据施 工工艺流程图， 在管道安装各 阶段人员 调配、 机械组织、 材料供给方面都有明确的分工和步 骤要求 ， 以确保在单位时间内得到最大的经济产值 ； 通过 对 不 同分工 的 事项 进 行 组 织 协 调 ， 以达 到 在 成 本控制、 安全文明施工方面的要求。 1 3降低损耗 ， 提 高产值 在 内 外拉 法 安 装 预应 力 钢 筒 混凝 土 管 时 ， 需 用 胶圈作为管道之间的衔接物 ， 使用该施工方法在很 大程度上减少 了胶圈的挤压磨损， 降低消耗 ， 避免返 工 ， 提高单位产值的效益。 1 4沉 降量 小 。 整体稳 定 管道安装成型后构成线性体 ， 通过测量检查 ， 管 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 71 5 作者简介 ： 于强( 1 9 7 3 - ) ， 男 ， 北 京人 ， 毕业 于太 原理工 大 学 ， 本科 学 历， 高级工程 师， 现从事 建设工程质量监督工作 。 道的整体沉降量在规范允许范 围内， 局部未发生管 道沉降的情况 ， 确保了管道长期运行 的能力。 2适 用范 围 适 用 于 预 应 力 钢 筒 混 凝 土 管 内径 在 1 5 0 0 3 0 0 0 m m之 间 的管 道 安 装 工 程 以及 不 同 地 质 条 件 下 的管 道安 装工 程 。 3 工 艺原 理 1 ) 运用力 的相互作用使管道衔接 。 2 ) 内拉 安装管 件 的方法 ： 第一 节 管 件 定 位稳 固 后 ， 架设 内拉安装专用设备 ， 将安装设备移至排列第 二节管件位置处 ， 将管件提起 ， 移动安装设备使管件 承插 口相接 ， 使用 内拉机具产生拉力 ( 此时力作用 在管道内部 ) ， 使待装管的插 口( 或承 口， 注： 根据安 装方向决定 ) 进入已装管的承 口( 或插 口) 。 3 ) 外拉安装管件方法 ： 原理 同内拉法 ， 将作用 力施加在管道外部 ， 与 内拉法同时使用， 加快安装速 度 ， 确保 管道 不发 生晃 动 、 偏 移 。 4施 工工 艺流程 及操 作要 点 4 1施 工 工 艺 流 程 测 量放线 一 管沟 土方 ( 石 方 ) 开 挖- - * P C C P管 道 吊装就位- - * P C C P管道安装一检查 中轴线与高程一 承插 接 口水 压试 验一填 封接 口缝一 管 基初 步 回填一 复核 中轴 线 与高 程 一 土方 回填一 水压 试 验。见 图 1 。 4 2施 工操 作要 点 4 2 1 安装前准备工作 安装控制点根据施 工控制网引测的控制点平 面、 高程参数 ， 通过可靠方法引到沟槽底部。安装时 按施工测量控制点进行管道的轴线和标高校测。 4 3 第 1 O期 于 强； 内外拉预应力钢筒混凝土管安装施 工方法 第 4 0卷 图 1 P C C P管 道 安 装 施 工 工 艺 流 程 管道安装可供使用的机械有 ： 龙门架 、 汽车式起 重机 、 履带式起重机等 。三种机械的操作程序是一 样的， 下面着重从龙门架的使用方面进行 阐述 。 龙 门架 的组 装 程序 为 ： 铺 设 路基 枕 木一 安 装 轨 道一 龙 门架 安 装 一 荷 载试 验 ( 确保 安 全 ) 一 投 入 管 道 安装使 用 。 在 管道 安 装前 彻 底 清理 管 道 内 的异物 ， 保 持 管 道 内部 清洁 ， 在管件 接头联 接 前保持 承插 口的清洁 ， 不 在管 道 内放置工 具 、 衣 服和 其它杂 物 。 安 装前 逐节清 理管件 承插 口环 ， 刷润 滑剂 ， 润滑 油采用无毒的植物类油脂 ， 然后将橡胶圈套入插 口 环 凹槽 中 ， 在胶 圈下插入 专用 工具 ， 并沿 管道插 口的 周边 移动来 调均 胶圈 ， 胶 圈必须拉 伸均 匀 ， 不 得有 扭 曲、 错 位 、 翻转现 象发 生 ， 再涂 刷 润滑剂 在橡胶 圈上 。 4 2 2 管 道 吊装 就位 采用 5 0 t 龙 门架悬 吊管 件 ， 缓 慢移 动 就位 。安 装中管件移动时， 为防止承插 口环碰撞 ， 移动管件缓 慢 操 作 ， 平 稳 的 移 动 ， 待 距 离 已装 管 的 承 口 1 0 2 0 c m时 ， 用木 衬块把 两管 相隔 ， 以 防承插 口碰坏 。 对接时 ， 使插 口端与承 口端保持平行 ， 并使四周 问隙大 致相 等 。 4 2 3 管道安 装 移动龙门架 、 架设 内拉和外拉机具 、 架千斤顶 ( 用于调整管件中心线) ， 使用安装机具使管件的插 口进入另一节管 件 的承 口后 ， 检查 管件 的轴线 和 标 高 。 在 连接 过 程 中 ， 管 道 内 的安 装人 员 需 要用 垫 板 控制管道左右及下侧 的安装间隙， 站在外侧管顶部 的安装人员使用垫板控制上部安装间隙， 并指挥其他 安装 工人 控制 管道 的连 接速 率 。如 发现 插 口胶 圈进 入承 口位置时上下左右侧间隙不均匀 ， 及时退出安装 管件 ， 检查 胶圈损坏情况 ， 调换胶 圈 ， 重新进行安装 。 龙 门架安 装管 道示 意见 图 2 。 图 2龙门架安装管道示意 1一龙门架； 2一原地面线 ； 31 5 0 m m松散垫层 4一管道内径 D； 5一外径 D 1 0 0 t 汽 车 吊安装 管道示 意见 图 3 。 l _ l 图 3 1 0 0 t 汽车吊安装管道示 意 4 2 4 P C C P中心 调整校 正 用长 1 5 m校 正 平直 的角 钢 ， 量 出 角钢 中心 位 置并作好 标记 ， 在 角钢 中心挂一 只线 锤 ， 将 5 0 c m水 平 尺放在 角铁 上 ， 调整 角 钢 ， 使 水 平 尺气 泡 居 中( 此 时线锤 的位 置就是 管 中心线 ) 。 测量技术人员用全站仪根据轴线控制桩与线锤 的相对位 置 ， 指挥 安 装 工 人校 正 管 件 轴线 。用 固定 在龙门架两侧的千斤顶 ， 慢慢顶压管件侧面 ， 使线锤 位置 与控制 轴线 的位 置 重合 。此 方 法 校 正 后 ， 管件 在控 制桩 范 围内的误 差在 2 m m 以内 。 4 2 5 P C C P高程 调整校 正 利用龙 门架上 安装 的倒 链葫 芦来 调 节管 件 的高 低 ， 使管材水平或达到设计纵坡， 以确保 P C C P安装 精度 。 第 4 O卷 于 强 ； 内外拉预 应力钢筒混凝土管安装施工 方法 第 l O期 轴线位置准确后 ， 根据测量控制桩 ， 用水准仪测 量管件的高程 ， 根据现场地质情 况预 留沉降量 ( 本 工程提高 2 2 m m 的预 留沉降量 ) ， 即可进行管件 的 稳 固 。 4 2 6管基 初步 回填 为使安装到位 的 P C C P不发生移位 ， 在拆除 吊 装带前先采用符合设计 要求 的回填料 ， 对管底部 的 两 侧采 用人 工进 行 初 步 回 填 ， 并将 两侧 用 手 持 填 压 实 设备压 实 。 4 2 7承插 接 口水 压 试验 1 ) 接 头 打压 ， 采 用 液 压 打 压 法 ( 在 室 外 气 温 较 低时也可采用 气压法 ) ， 试压标准根据合 同和设计 要求 执 行 。试压 技术 人员 会 同现场 监理 做好 节头 试 压记录。如发现不能稳压或管接头漏水 、 渗漏时 ， 拆 除重新安装并再次打压检验直到合格为止。打压每 安装一节， 打压一节 ， 合格一节 ， 以确保工程质量。 2 ) 打压过 程分 为 三次进 行 第一次接头打压 管 道安 装完 成后 ， 随 即进行 接 头打压 ， 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 ， 加压至规定的压力 ， 保持 5 mi n 压力不下降 ， 即为合格 。 第二次接头打压 每安 装 3节 P C C P管 后 ， 对 先 前 安 装 的第 一 根 管接 头进 行第 二 次接 头打压 ， 检 验方 法 同第一 次 。 第三次接头打压 第 三 次接 头 打 压 检验 在 管 顶 回填 完 成 后 进行 ， 检验 方法 同第 一 次 。 5材料 与设 备 5 1 材料 主要 为 D N 2 2 0 0 、 D N 2 0 0 0的 预 应 力 钢 筒 混凝 土 管材 ， 以及 D N 2 2 0 0 、 D N 2 0 0 0橡胶圈 ， 植物类油脂 。 5 2 设备 ( 表 1 ) 表 1 设备清单 设备名称 设 备型号及规格 数量 用途 龙 门吊 1 安装管道 运输车 5 0 t 以安装速度决定 运输管道 全站仪 G T S 3 3 2 N 2 ” 级 1 控制 中轴线 水准仪 1 控制高程 发 电机组 5 0 k W 1 提供机具 电源 千斤顶 2 微调 中轴线 搅拌机 l 制造砂浆 打压机 2 5 M P a 2 管道压力测试 6效 益分 析 6 1 工期 效益 工序安排合理、 紧凑 ， 比其它施工方法缩短工期 2 7 d ， 确保 P C C P管道安装工期 的实现。 6 2 经 济 效 益 通过举 办 Q c活 动 ， 累计节 省材 料费 用和人 工 费 用共 计 2 3万 元 ， 为 企 业 、 社 会 创 造 了 良好 的 经 济 效 益 。 6 3社 会 效 益 该施 工方法极 大地提高 了 P C C P管 道安 装量 ， 实 现 了省委省政府 提 出 的“ 2 0 1 1 年 国庆节前 大 同 、 朔 州 用 上黄河水 ” 的 目标 ， 取得 了 良好 的社会效益 。 7 结 语 P C C P作为近年来 新兴 的输水 管道型材 ， 在南 水 北调 、 万家 寨 引黄 工 程 等一 大 批 国 内水 利项 目上 得到很好的应用 ， 其长距离 、 稳定 、 安全、 长周期的持 续 输水 能力 显 示 出极 好 的应 用 前 景 。 在 “ 十 二 五 ” 期 间 ， 国家将 大力 发展 水利基 础设 施建 设 ， 在长距 离 输 水 工 程 中 ， P C C P 已 经 占 据 了 主 导 地 位 ， 而 且 ， P C C P在市 政 排 水 工 程 中也 发 挥 了极 大 地 作 用 ， 具 有 广 阔的应 用前景 。 ( 上 接 第 3 1页) 4 结论 1 ) 砖瓦骨料再生混凝土试件的劈裂抗拉破坏和 普通混凝土不同， 不仅表现在为砖瓦骨料与水泥凝胶 体面间的粘结破坏 ， 还表现为砖瓦骨料本身的破坏。 2 ) 通 过试 验 验 证 分 析 ， 得 出 不 同水 灰 比、 砂 率 和 吸水量对 砖 瓦骨 料再 生混 凝 土劈裂 抗拉 强度 的影 响关系 ， 并确定 了合理的水灰 比、 砂率和吸水量 。 3 ) 与普通混凝土对 比， 分析 了砖瓦骨料再生混 凝土的弹性模量与劈裂抗拉强度值。 4 ) 通过试验验证分析 ， 回归得 出砖瓦骨料再生 混凝土的劈裂抗拉强度与弹性模量之间的关系公式。 参 考文献 1 杨 曦， 吴瑾 ， 梁继光 再 生混凝土 抗拉强 度与抗 压强度 关系 的试 验研究 J ， 四川建筑科学研究 ， 2 0 0 9， 3 5 ( 5) ： 1 9 01 9 2 2 N i x o n P J R e c y c l e d c o n c r e t e a s a n a g g r e g a t e f o r c o n c r e t eA r e v i e w J ， Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r e s ， 1 9 7 8 ， 1 1 ( 6 ) ： 3 7 1 3 7 8 3 B C S J ， S t u d y o n r e c y c l e d a g g r e g a t e a n d r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e J ， C o n c r e t e J o u rna l ， 1 9 7 8 ， ( 1 6 ) ： 1 8 3 1 4 肖建庄 ， 李佳 彬 ， 兰 阳 再 生混 凝 土技 术研 究 最新 进 展与 评述 J ， 混凝土 ， 2 0 0 3 ， 2 6 ( 1 O ) ： l 7 2 O 5 石建光 ， 许岳周 骨料级配对再生混凝土强度 和工 作性能影 响的 试验研究 和计算分析 J ， 混凝 土， 2 0 0 8 ( 1 ) ： 8 28 6 6 马彦飞 ， 徐晓勇 配合 比设计对再 生混凝土劈裂抗 拉强度的影响 J ， 江苏建材 ， 2 0 0 9 ， ( 1 ) ： 2 l 一2 3 4 5