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摘要：本文结合工程案例对预应力钢筒混凝土管的特性和施工工艺及施工方法进行探讨，以供参考。
关键词：预应力钢筒混凝土管；市政工程；施工方法
预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行费用低，基本不漏水等优点。
1工程概况
本工程线路总长约21公里，采用两条DN1600的压力管，管线平行敷设，管中心间距3.35米，两条并行，管线总长共计约42公里，总投资2亿。管材主要为Φ1600PCCP管。
本工程地下水系纵横交错，地质基础较差，沿线地形较为平坦，沿途多为鱼塘和蕉地，地面高程约1.1m。工区浅层地下水主要为潜水，受大气降水和生活用水补给，地下水水位一般在0.55～3.40m之间。工程管线内底标高为-2.392～0.3m（黄海高程），管线基础主要坐落在为I区为软弱淤泥层，局部见有粉砂薄层，II区为淤泥砂质层及砂层，工程力学性质较差，基础需要做软基处理。采用的PCCP管材，产品名称：PCCPDE，管子等级：P0.6/H2.0，产品规格：DN1600×6000，行业准标：GB/T19685-2005/AWWAC301，质量：约11.5t，管道采用双胶圈连接，埋深约为4m。
2施工方法及经验
2.1软基基础处理
按设计要求，由于管线位置地基承载力较差，且不同地段的地基承载力不同，需对管基础作各种特别的处理。根据设计要求管基采用ф600搅拌桩基础。
2.2基坑支护
由于管坑深度较深，基坑宽度大，且现场的地下水位较高，过池塘地段的管线位置的土质大部分是淤泥土，所以施工时管沟需用拉森钢板加型钢支撑进行支护，防止塌方。根据对实地勘察，结合以往的施工经验，采用6～12米长拉森钢板桩进行支护，型钢作基坑支撑。提高基坑安全度并防止出现隆起及管涌。打设前先测量确定中心管线位置，沿管线中心两侧放出开挖宽度，定出拉森钢板桩内侧线，然后沿内侧线打桩。打桩原则要求上下垂直，且拉森钢板桩的管沟宽度只能大于预定宽度。在打好的两排拉森钢板桩间挖土lm左右后，设第一道围檩、支撑。围檩采用32cm钢板桩，每6m设支撑一组，支撑采用20cm工字钢，支撑设置完毕即向下挖土。
2.3基坑开挖和管道基础
根据本工程的施工环境特点，管线沿途经过的地面有鱼塘、道路等，沟槽开挖时根据不同的地理环境采用不同的施工方法，主要采用机械挖土方式。基坑开挖机械挖土严格控制标高，严禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，则应用相同的砂土或细砂回填，并夯实到天然密实度。开挖过程中应及时排水，基槽开挖至设计标高后，应及时组织验收，验收合格后立即进行下道工序施工。考虑到基槽暴露时间过长会引起基槽变形，应尽可能减少晾槽时间（不超过2～3h）。施工时应掌握天气变化，严禁基槽泡水。设计中，考虑到PCCP管的质量较大，设计了200mm砂垫层作为管道基础，砂基要求夯实，并保持最佳含水量。
2.4安装
当管道进场后，先观察管道内外保护层是否破损、露筋，并用专用工具检查管道的椭圆度，当椭圆度不超出规范时就可卸管入槽。卸管时要尽量使管道保持原来放置状态（即上、下面保持原来相对位置）。吊管时一定要兜身吊，绝对禁止穿管吊，尽量在管道标示的起吊点起吊，在兜管的两根钢丝绳上拴两根麻绳以控制管道放置方向。在管道下沟时，一定要注意承口朝向来水方向，并且保持打压孔在斜上方，且尽量在一条直线上。
在放置第一根管时，一定要注意严格地按照排管图桩号安装，并在管道始端架水准仪和经纬仪控制管道的轴线与标高。当第一根管道安装入位后，用石屑将三角区填实，使管道尽量稳固，然后用龙门架对准第二根管，将管道用钢丝绳及手拉葫芦吊起，并调节其高度和轴线，然后清理承插口上的毛刺、杂物，光滑后将胶圈自然地套在插口凹槽上，并用大号螺丝刀或专用工具在胶圈和凹槽之间划过一周，以使胶圈自然顺畅的嵌入凹槽内，之后在承口、插口胶条上涂抹植物油，用拉管接口到连平稳拉紧手拉葫芦，同时接口两边要有专人观察，确保胶条在凹槽内。管内的人员要观察承插口接缝处，至接缝间距到50mm左右时停止拉进，将厚度为开口度要求标准值（25mm）的硬木块垫在承插口间隙缝中，然后再拉动手拉葫芦，直到承插口挤紧木块，停止拉手拉葫芦，用石屑将管道支稳，然后缓慢松开吊、拉管手拉葫芦，摘下钢丝绳及手拉葫芦准备下一节管的连接。拧下打压孔螺栓将打压装置与接口打压系统连通，用打压泵向胶圈中间部分打压，将压力缓慢升至标准压力值（0.2MP），穩压5分钟不掉压为合格。合格后撤掉压力，将打压孔临时封闭，打压合格后在管道外壁接头处用彩条布与铅丝捆绑，支模浇筑接口保护层，浇注时在模内沿管环向放一根铅丝，以备浇筑时拉动振捣，浇筑高度为与管道水平直径高度，其余部分用砂浆抹平，砂浆配合比为1：1.5～2，浇筑时不得掺入盐水等含腐蚀钢管的防冻剂。浇筑完成后回填工作坑并夯实，与垫层相同。冬季施工时要与回填土同步，随浇、随抹、随填以防冻裂砂浆。
2.5覆盖回填
管道安装完毕，彻底做好管道内的清腔工作，在管道内不留费渣等杂物，并经复检合格后进行回填。管沟回填按下列方法进行：
⑴沟槽两侧应同时回填，两侧高差不得超过30mm。回填土中不得含有碎砖、石块。采用轻压夯实，回填密实度为胸腔填土≥95%，管顶以上85%。
⑵DN1600管一般情况下管顶覆土深度为1.1米，其它敷设在现状道路以外的回填土应满足管顶覆土±0.7m。
⑶管线在鱼塘施工，要控制好鱼塘底标高，使管面回填顶部与水塘底平顺，并确保不浮管，恢复原状，多余的泥土按当地村委、鱼塘业主的意见进行填放。 2.6试压
本工程全长约为21公里，采用双线DN1600PCCP管，分为21个管道试压段进行试压，试压的具体方法如下：
⑴新装管道强度试验水压力为0.9MPa，工作压力为0.6MPa，试验应符合设计和施工规范要求，水压升至试验压力后，保持恒压10分钟，下降不大于0.02MPa为试压优良。
⑵管道水压力试验按《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97规定等有关规章制度的规定进行。
⑶管道灌水应从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点应设排气阀，将管道内的气体排除。
⑷必须在管道充满水后，管道浸泡时间不少于24小时，才可进行水压试验。
⑸试压所需的设备仪器应保持其良好状态。测压表需经检验合格并在有效检定期内，直径至少为120mm，测压值要至少达到量程75%。
⑹每段试压的管段要用法兰堵死顶住试验压力，试压时不许关闭阀门。排泥阀和隔离阀打开，并用法兰堵死。已装好的排气阀在试压时可以使用。
⑺管内空气通过排气阀排掉，管线内保持10～20m水头，持续若干小时直至不需加压为止。然后慢慢的增到试验压力开始试压。
⑻管道升压时，管道的气体应排除，升压过程中，当发现弹簧压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压；
⑼应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，当无异常现象时，再继续升压；
⑽水压试验过程中，后背顶撑，管道两端严禁站人；
⑾水压试验时，严禁对管身、接口进行敲打或修补缺陷，遇有缺陷时，应作出标记，卸压后修补。
⑿管道全线和分段水压试验前，必须将试压段管道两侧及管顶以上50cm的土方回填分层夯实。管线的支墩与锚固结构等均应完成后才能进行水压试验。接头的局部范围不回填，待水压检验合格后再回填。各阶段的试验压力和试验方法均应按《给水排水管道工程施工及验收规范》进行。
⒀水压试验完毕，应将压力泄放至工作压力以下。
3结论
PCCP管具有很高的强度，可承受较高的工作压力，有很好的水密性、抗渗性、耐磨性和耐腐蚀性，特别是采用钢圆环式的承插口，强度和刚度好，并采用橡胶圈密封，有一定的柔性，抗渗、防漏性能都比较好。目前国内越来越多的地区正在考虑采用PCCP管，如深圳、珠海、上海浦东开发区、烟台、厦门、河北、江苏、浙江等地，正在筹划落实生產使用等问题，因此，PCCP管必将在近几年内得到大力推广和应用。
关键词：预应力钢筒混凝土管；市政工程；施工方法
预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行费用低，基本不漏水等优点。
1工程概况
本工程线路总长约21公里，采用两条DN1600的压力管，管线平行敷设，管中心间距3.35米，两条并行，管线总长共计约42公里，总投资2亿。管材主要为Φ1600PCCP管。
本工程地下水系纵横交错，地质基础较差，沿线地形较为平坦，沿途多为鱼塘和蕉地，地面高程约1.1m。工区浅层地下水主要为潜水，受大气降水和生活用水补给，地下水水位一般在0.55～3.40m之间。工程管线内底标高为-2.392～0.3m（黄海高程），管线基础主要坐落在为I区为软弱淤泥层，局部见有粉砂薄层，II区为淤泥砂质层及砂层，工程力学性质较差，基础需要做软基处理。采用的PCCP管材，产品名称：PCCPDE，管子等级：P0.6/H2.0，产品规格：DN1600×6000，行业准标：GB/T19685-2005/AWWAC301，质量：约11.5t，管道采用双胶圈连接，埋深约为4m。
2施工方法及经验
2.1软基基础处理
按设计要求，由于管线位置地基承载力较差，且不同地段的地基承载力不同，需对管基础作各种特别的处理。根据设计要求管基采用ф600搅拌桩基础。
2.2基坑支护
由于管坑深度较深，基坑宽度大，且现场的地下水位较高，过池塘地段的管线位置的土质大部分是淤泥土，所以施工时管沟需用拉森钢板加型钢支撑进行支护，防止塌方。根据对实地勘察，结合以往的施工经验，采用6～12米长拉森钢板桩进行支护，型钢作基坑支撑。提高基坑安全度并防止出现隆起及管涌。打设前先测量确定中心管线位置，沿管线中心两侧放出开挖宽度，定出拉森钢板桩内侧线，然后沿内侧线打桩。打桩原则要求上下垂直，且拉森钢板桩的管沟宽度只能大于预定宽度。在打好的两排拉森钢板桩间挖土lm左右后，设第一道围檩、支撑。围檩采用32cm钢板桩，每6m设支撑一组，支撑采用20cm工字钢，支撑设置完毕即向下挖土。
2.3基坑开挖和管道基础
根据本工程的施工环境特点，管线沿途经过的地面有鱼塘、道路等，沟槽开挖时根据不同的地理环境采用不同的施工方法，主要采用机械挖土方式。基坑开挖机械挖土严格控制标高，严禁超挖，要求人工清底，如局部超挖，则应用相同的砂土或细砂回填，并夯实到天然密实度。开挖过程中应及时排水，基槽开挖至设计标高后，应及时组织验收，验收合格后立即进行下道工序施工。考虑到基槽暴露时间过长会引起基槽变形，应尽可能减少晾槽时间（不超过2～3h）。施工时应掌握天气变化，严禁基槽泡水。设计中，考虑到PCCP管的质量较大，设计了200mm砂垫层作为管道基础，砂基要求夯实，并保持最佳含水量。
2.4安装
当管道进场后，先观察管道内外保护层是否破损、露筋，并用专用工具检查管道的椭圆度，当椭圆度不超出规范时就可卸管入槽。卸管时要尽量使管道保持原来放置状态（即上、下面保持原来相对位置）。吊管时一定要兜身吊，绝对禁止穿管吊，尽量在管道标示的起吊点起吊，在兜管的两根钢丝绳上拴两根麻绳以控制管道放置方向。在管道下沟时，一定要注意承口朝向来水方向，并且保持打压孔在斜上方，且尽量在一条直线上。
在放置第一根管时，一定要注意严格地按照排管图桩号安装，并在管道始端架水准仪和经纬仪控制管道的轴线与标高。当第一根管道安装入位后，用石屑将三角区填实，使管道尽量稳固，然后用龙门架对准第二根管，将管道用钢丝绳及手拉葫芦吊起，并调节其高度和轴线，然后清理承插口上的毛刺、杂物，光滑后将胶圈自然地套在插口凹槽上，并用大号螺丝刀或专用工具在胶圈和凹槽之间划过一周，以使胶圈自然顺畅的嵌入凹槽内，之后在承口、插口胶条上涂抹植物油，用拉管接口到连平稳拉紧手拉葫芦，同时接口两边要有专人观察，确保胶条在凹槽内。管内的人员要观察承插口接缝处，至接缝间距到50mm左右时停止拉进，将厚度为开口度要求标准值（25mm）的硬木块垫在承插口间隙缝中，然后再拉动手拉葫芦，直到承插口挤紧木块，停止拉手拉葫芦，用石屑将管道支稳，然后缓慢松开吊、拉管手拉葫芦，摘下钢丝绳及手拉葫芦准备下一节管的连接。拧下打压孔螺栓将打压装置与接口打压系统连通，用打压泵向胶圈中间部分打压，将压力缓慢升至标准压力值（0.2MP），穩压5分钟不掉压为合格。合格后撤掉压力，将打压孔临时封闭，打压合格后在管道外壁接头处用彩条布与铅丝捆绑，支模浇筑接口保护层，浇注时在模内沿管环向放一根铅丝，以备浇筑时拉动振捣，浇筑高度为与管道水平直径高度，其余部分用砂浆抹平，砂浆配合比为1：1.5～2，浇筑时不得掺入盐水等含腐蚀钢管的防冻剂。浇筑完成后回填工作坑并夯实，与垫层相同。冬季施工时要与回填土同步，随浇、随抹、随填以防冻裂砂浆。
2.5覆盖回填
管道安装完毕，彻底做好管道内的清腔工作，在管道内不留费渣等杂物，并经复检合格后进行回填。管沟回填按下列方法进行：
⑴沟槽两侧应同时回填，两侧高差不得超过30mm。回填土中不得含有碎砖、石块。采用轻压夯实，回填密实度为胸腔填土≥95%，管顶以上85%。
⑵DN1600管一般情况下管顶覆土深度为1.1米，其它敷设在现状道路以外的回填土应满足管顶覆土±0.7m。
⑶管线在鱼塘施工，要控制好鱼塘底标高，使管面回填顶部与水塘底平顺，并确保不浮管，恢复原状，多余的泥土按当地村委、鱼塘业主的意见进行填放。 2.6试压
本工程全长约为21公里，采用双线DN1600PCCP管，分为21个管道试压段进行试压，试压的具体方法如下：
⑴新装管道强度试验水压力为0.9MPa，工作压力为0.6MPa，试验应符合设计和施工规范要求，水压升至试验压力后，保持恒压10分钟，下降不大于0.02MPa为试压优良。
⑵管道水压力试验按《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97规定等有关规章制度的规定进行。
⑶管道灌水应从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点应设排气阀，将管道内的气体排除。
⑷必须在管道充满水后，管道浸泡时间不少于24小时，才可进行水压试验。
⑸试压所需的设备仪器应保持其良好状态。测压表需经检验合格并在有效检定期内，直径至少为120mm，测压值要至少达到量程75%。
⑹每段试压的管段要用法兰堵死顶住试验压力，试压时不许关闭阀门。排泥阀和隔离阀打开，并用法兰堵死。已装好的排气阀在试压时可以使用。
⑺管内空气通过排气阀排掉，管线内保持10～20m水头，持续若干小时直至不需加压为止。然后慢慢的增到试验压力开始试压。
⑻管道升压时，管道的气体应排除，升压过程中，当发现弹簧压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压；
⑼应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，当无异常现象时，再继续升压；
⑽水压试验过程中，后背顶撑，管道两端严禁站人；
⑾水压试验时，严禁对管身、接口进行敲打或修补缺陷，遇有缺陷时，应作出标记，卸压后修补。
⑿管道全线和分段水压试验前，必须将试压段管道两侧及管顶以上50cm的土方回填分层夯实。管线的支墩与锚固结构等均应完成后才能进行水压试验。接头的局部范围不回填，待水压检验合格后再回填。各阶段的试验压力和试验方法均应按《给水排水管道工程施工及验收规范》进行。
⒀水压试验完毕，应将压力泄放至工作压力以下。
3结论
PCCP管具有很高的强度，可承受较高的工作压力，有很好的水密性、抗渗性、耐磨性和耐腐蚀性，特别是采用钢圆环式的承插口，强度和刚度好，并采用橡胶圈密封，有一定的柔性，抗渗、防漏性能都比较好。目前国内越来越多的地区正在考虑采用PCCP管，如深圳、珠海、上海浦东开发区、烟台、厦门、河北、江苏、浙江等地，正在筹划落实生產使用等问题，因此，PCCP管必将在近几年内得到大力推广和应用。