浅谈南水北调配套工程PCCP管道安装质量通病及预防措施2015-4-13.doc

浅谈南水北调配套工程PCCP管道安装质量通病及预防措施摘 要：为加强南水北调配套工程PCCP管道安装的工程质量，通过对河南省濮阳市南水北调配套工程直径超过2000mm的PCCP管道进行安装施工，结合其工艺流程和主要工序质量控制方法，总结出了安装期间容易出现的质量通病，针对吊装使用钢丝绳、管道承插口破损、橡胶圈与承插口环结合不紧密、管节之间安装间隙过大、接头打压不合格、管道接缝砂浆开裂不密实等六种主要质量通病现象，分析了发生质量通病的原因，并针对不同的质量通病提出了有效的预防措施和处理方法。关 键 词：南水北调；管道安装；质量控制；质量通病；原因分析；预防措施；处理方法中图分类号： 文献标识码：A 文章编号： Brief talking the common quality problems and preventive action of the PCCP pipeline installation in South-to-North Water Diversion supporting projectsZhang Yong-wei Jiang Yan-zhi( Henan ZhongYuan Water Resources & Hydropower engineering Group Co. , Ltd Henan Puyang 457000)Abstract ：To improve the quality of the PCCP pipeline installation in South-to-North Water Diversion supporting projects , through the PCCP pipeline installation whose diameter is more than 2000mm in South-to-North Water Diversion supporting projects in Puyang Henan , combined with its technological process and the main working procedure quality control method , summing up the normal quality problems during installation , hoisting rope 、damaged pipe socket 、Not closely the rubber ring ring and socket 、larger installation clearance 、non-conforming joint 、 imperfect pipe seam mortar cracking and so on six major quality fault , Analyses the causes of the quality common fault , according to different quality common fault , The effective preventive measures and treatment methods are put forward .管道到场联合验收履带吊车吊至施工面履带吊粗略就位安装密封圈及涂润滑剂打压检测内口注密封胶和外口防腐管沟回填合格不 合 格专业设备承插口对接图1-1PCCP管道是预应力钢筒混凝土管筒的简称，它是带有高强度混凝土管芯，缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制式承插口，同钢筒焊接在一起，承插口有凹槽和橡胶圈形成了滑动式橡胶圈柔性接头。PCCP管对于较大的管径输水的工程来说是一种比较适宜的管材，PCCP管兼具了钢管和混凝土管的优点，能够承受很高的内外荷载，又有许多管材不具备的优良特性。尤其是在大口径管材的安装施工中与其他的管材相比较要方便快捷，切质量和安全系数要高。许多PCCP管的施工距离长，管材的投资较大，是工程中的重要建材，PCCP管的使用可以节省工程投资，尤其是管径越大管材价格越明显。同时也能保证工程质量及安全系数。近年我国在给排水工程当中广泛使用PCCP管，经过实践证明PCCP管的性价比和工程造价具有非常明显的竞争力，使用寿命也远远的高于其他管材。PCCP管具有接头密封性好、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性。河南省南水北调受水区濮阳市供水配套工程由35号分水口门分别为濮阳市第三规划水厂和濮阳县西水坡引黄调节池供水。主要采用PCCP管道输水，管道设计流量6m3/s,管径DN2600mm。1施工工艺流程PCCP管道安装施工工艺流程见图1-12主要工序的质量控制方法2.1PCCP管道、配件进场检查与验收为确保安装的管材质量符合要求，管材进场应附有合格证并标识有合格标志，然后由施工、监理、生产厂家、业主等单位的代表，对每根管材进行质量检查联合验收，具体检查内容包括管材型号、规格、压力等级、数量、编号，外观，橡胶圈检验（破损、扭曲、接头是否平滑等），生产日期和管子出厂日期，生产厂质量检验员及检验部门签章等。2.2管道的运输装卸在管材的运输和装卸过程中应使用衬垫材料，在装卸过程中应始终保持轻装轻放的原则。PCCP管材运到安装现场后，用履带吊车将PCCP管吊起后，沿已安装的管道中心线延长线按顺序摆放，待卸车完毕验收合格后再用安装。2.3管件吊装在安装起吊前，应详细检查接头及管身是否有破裂损伤、吊带是否有破损、吊车钢索是否坚固牢靠等，严禁非工作人员靠近。管道吊装过程采用双点兜身吊并使用专用的起吊工具（吊带），严禁穿心吊避免碰损管子。2.4安装胶圈安装时胶圈应保证平正无扭曲，若安装时发现胶圈扭曲，应立即退出，重新安装。2.5承插对口当管子向前移动时，插入管插口端与前端已安装管子对齐平直。接口环向间隙用限位块控制，环向间隙符合要求C15mmd25mm后停止拉管。在安装管口放置长1m的水平靠尺，靠尺水平后利用靠尺中点上线锤定出管子中心线，线锤在管内底上的点即管底标高设计点，用经纬仪确定管轴线、用水准仪确定管内底标高，标高符合要求后管底两侧同时用人工回填并捣实，然后缓缓放卸除拉力机使管子完全着地，再重新复核轴线、标高，合格后进行管道接头打压检测。2.6接头打压检测由PCCP管道生产产品工艺决定，PCCP管体在生产厂家逐根进行内衬钢筒的水压试验，保证了PCCP管体本身不存在渗漏，为此在管道安装过程中只对安装接头进行试压。 PCCP管体安装到位后，逐根进行接头的水压试验，对PCCP管道接口共进行三次打压试验，管体安装到位后进行第一次打压试验，安装三节后进行第二次打压试验，填土至管身一半时进行第三次打压试验，确保管道接口在下道工序施工时不被影响。2.7接头缝隙灌浆一般安装每20节PCCP管道后，对前10节管道的进行接头灌浆。内侧水泥砂浆表面应平整光滑，外侧水泥砂浆应达到全周长充填饱满。3质量通病及预防措施通过对濮阳南水北调配套工程直径2600mmPCCP管道的安装实例，总结出了施工过程中容易出现的质量通病，并分析了原因，提出了不同的预防措施和处理方法。3.1吊装使用钢丝绳3.1.1现象 吊装管材直接使用钢丝绳而不使用吊带，造成管道外部防腐层破损。3.1.2原因分析 目前吊带与钢丝绳相比较，使用寿命短、价格高，安全性也不如钢丝绳，造成施工成本也较高，一般情况下首先选择使用钢丝绳吊装管道。3.1.3预防措施使用质量比较高的吊带，一次性投入较大，可保证安全施工；若使用钢丝绳，也可在钢丝绳的外面加上松软的外包装，使钢丝绳不直接与管道接触，避免管道外部防腐层被磨损。3.2橡胶圈与承插口环结合不紧密3.2.1现象 管道安装后初次打压失败，把管道拔出发现橡胶圈破损，与承插口环结合不紧密。3.2.2原因分析 管道安装前，没有仔细清洗管道的承插口环工作面；橡胶圈安装前，没有检查橡胶圈是否老化，没有对其涂满润滑剂；安装后没有仔细检查橡胶圈是否均匀地箍在插口环凹槽内。3.2.3预防措施安装前，应仔细清洗管道的承插口环工作面，然后对承口工作面涂刷植物类润滑剂，严禁使用石油类润滑剂，否则会损害橡胶圈和污染饮用水；橡胶圈在套入插口环凹槽之前，应将橡胶圈涂满润滑剂，或在装有润滑剂的专用容器内浸过；套入插口环凹槽后，应使用一根钢棒插入橡胶圈下绕整个接头转一圈，将胶圈在插口的各部位上粗细调匀，使其均匀地箍在插口环凹槽内，且无扭曲、翻转现象。3.2.4处理方法拆除PCCP管，检查橡胶圈，若老化、损坏及时更换橡胶圈；检查承插口，若有异物及时清理干净。排除各种因素后重新安装。3.3管节之间安装间隙过大3.3.1现象 管道安装完成后，管节之间的间隙过大，超过了规范规定的范围。3.3.2原因分析 管道在生产期间，每根管子承插口的不圆度略有差异，再加上管子生产出来以后并不能保证运到工地立即安装，在存放期间可能会有很小的变形，导致承口与插口不能紧密结合。安装到位后PCCP管内十字架支撑切割时间过早。3.3.3预防措施尽量缩短管道的存放时间，减少因存放而引起的变形。尽量缩短十字架支撑切割和安装时间间隔。3.3.4处理方法一旦发现管节之间的间隙过大，立即拔出后安装的管节，仔细丈量已安装管节的承插口不圆度，寻找一节与其承插口不圆度基本一致的管节，再重新安装。如果间隙在允许误差范围内，3次打压合格，可不做处理，作为质量缺陷进行备案。3.4管道承插口遭碰撞破损3.4.1现象管道运到施工现场以后，安装前被存放在施工便道的一侧，便道上经常有大型施工机械过往或直接站在便道上作业，有时候碰到管道，造成质量缺陷。管道安装时，待装管与已安装到位的管子碰撞。3.4.2原因分析 征地宽度不够，造成施工便道较窄，特别是大型施工机械站在便道上作业时容易碰上管道。机械操作手责任心不强，有时麻痹大意，在施工便道上操作机械时容易碰上管道。管道安装期间待装管移动速度较快。3.4.3预防措施加大征地宽度，使管道存放有足够的空间；对机械操作手加强教育，增强其责任心，同时更换责任心不强的机械操作人员；管道安装时，为防止承插口环碰撞，待装管应缓慢而平稳地移动，对口时，应使插口端与承口端保持平行，并使圆周间隙大致相等，以期准确就位。3.4.4处理方法对于端口小于200mm200mm的破损的情况，采用改性水泥砂浆修补方法。改性水泥砂浆按水泥：砂：水泥改性剂=1：1.5：0.2的重量比配制，加入适量的水，配制成改性水泥砂浆。待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层表面剂（水泥改性剂：水泥：水=1：1：1左右的重量比调制成的水泥净浆）。对于端口大于200mm200mm较大面积的情况。以水泥改性剂：水泥=1：1左右的重量比调制成粘稠状的水泥净浆作为界面剂，界面剂干燥之前，迅速用配制好的碎石混凝土（按水泥：砂：碎石=1：1.72：2.8的重量比配制，加入适量的水，配制成与管芯相同的混凝土）分层填入缺陷位置。距表面还有10mm左右时，用配制好的改性水泥砂浆修复成原样。3.5接头打压不合格3.5.1现象管道安装完成后，初次打压不合格；第一次打压合格，第二次打压不合格；前两次打压均合格，第三次打压不合格。3.5.2原因分析 管件为非标准件，加工生产时，每个管件存在偏差，造成安装时，对橡胶圈产生挤压，导致部分打压孔不贯通。此外，安装过程中个别管件有偏差，管件存在不同心（偏心）现象，对橡胶圈挤压造成部分打压孔不贯通。3.5.3预防措施安装前检查橡胶圈是否老化、破损，尽量缩短存放、支撑切割和安装的时间间隔。第一次打压不合格及时更换PCCP管，采用冰冻点低的无毒液体打压。回填土时两侧对称回填。3.5.4处理方法对于第一次打压不合格及第二次打压不合格的管道，拆除重新安装，或更换pccp管安装。对于第三次打压不合格或者打压孔上下不贯通的PCCP管，在管道接头内缝全部填充聚硫密封胶，以防漏水。对于打压孔上下不贯通，但两孔打压都能进水的管件，压力能保持到设计值的管件，在管道接头内缝全部填充聚硫密封胶，以防漏水。两孔打压都不能进水的管件，但压力能保持到设计值的管件，在管道接头内缝全部填充聚硫密封胶，以防漏水。管件与PCCP管道接头打压漏水或打压不合格，在内缝全部填充聚硫密封胶，以防漏水。3.6管道接缝砂浆开裂、不密实3.6.1现象PCCP管道砂浆填筑以后，发现外接缝砂浆存在开裂现象，内缝砂浆封堵不密实。3.6.2原因分析 现场施工人员思想认识不足，质量意识淡薄，没有严格按照设计要求施工，质量管理人员监督检查不力，没有严格落实质量监督检查制度。对部分已安装的PCCP管道接缝封堵砂浆养护不到位。3.6.3预防措施加强现场管理人员的培训，增强质量意识，严格按照设计要求进行施工，严格执行相关质量检查制度。对已安装部分的PCCP管道内、外接缝封堵砂浆加强养护。3.6.4处理方法凡是管道接口内缝填缝砂浆有缺陷，打压符合设计要求的内缝，人工凿除后，把缺陷部位松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉，并用吹风机吹扫干净，以水泥改性剂：水泥=1：1（重量比）调制成粘稠状的水泥净浆作为界面剂，用毛刷均匀涂在槽内一薄层。界面剂涂好后，用水泥：砂：水泥改性剂=1：1.5：0.2和按比例添加膨胀剂拌制的砂浆进行封口抹平、压光，并加强洒水养护。在河南省南水北调受水区濮阳市供水配套工程PCCP管安装质量施工中，主要存在以上六种主要质量问题，另外还存在个别钢管管件内壁混凝土空鼓、PCCP管内壁裂缝等现象，对于这些质量问题主要是生产厂家的问题，厂家维修人员在施工现场便可以处理。4结束语 本文对濮阳南水北调配套工程的施工工艺和主要施工工序的质量控制方法进行了简单介绍，结合某一施工段直径2600mmPCCP管道安装的实例，总结出了安装期间容易出现的质量通病，分析了出现问题的原因，并提出了预防措施和处理方法。该施工段已经通过静水压试验，一次性试验合格，具备了通水条件。参考文献：1河南省南水北调中线工程建设管理局，河南省南水北调受水区供水配套工程PCCP安装指南R，2013.1.2河南省中原水利水电工程集团有限公司，濮阳南水北调配套工程施工2标施工组织设计R，2013.2.3河南省中原水利水电工程集团有限公司，濮阳南水北调配套工程施工2标质量排查存在问题整改方案R，2014.5.4河南省水利第二工程局，濮阳南水北调配套工程施工1标质量排查存在问题整改方案R，2014.4.5河南省水利第二工程局，濮阳南水北调配套工程施工1标施工组织设计R，2013.2.6濮阳市南水北调配套工程质量排查整改方案专家咨询意见R，2014.4.作者简介：张永伟（1967-），男，河南濮阳人，高级工程师，工程硕士，研究方向为水利工程施工管理， E-mail: 2436153955 姜艳芝（1971-），女，河南濮阳人，工程师，研究方向为水利工程施工管理， E-mail: 1137569812