作者：紹興市水務集團公司宋六陵凈水廠　　 嚴建林

　　摘要：介紹了大口徑PCCP管在紹興市小舜江輸水工程中的應用情況，結合紹興特殊的地質條件介紹了工程施工過程中的情況，并總結了相關的安裝、管基處理等工程管理、施工經驗。
　　關鍵字：大口徑PCCP管、安裝、軟土地基、特殊處理

一、 紹興小舜江工程概況

　 小舜江工程是省、市的重點工程，是紹興市人民十分關注的利民工程。工程由湯浦水庫、輸水遂洞、凈水廠和供水管網四部分組成。供水管網工程是其中的重要組成部分，該工程包括:⑴ 凈水廠至紹興市區與紹興縣輸水管道分叉點的輸水管道，管徑分別為DN2400和DN2000全長約7.2公里的雙PCCP管的敷設工程；⑵紹興市區輸水管道，全長約4.6公里的管徑為DN1200的雙HOBAS管敷設工程。

二、 PCCP管簡介

　　PCCP（Prestressed Concrete Cylinder Pipe ）管是砼管芯中間夾有一層1.5mm左右的薄鋼筒，然后在環向施加一層或二層預應力鋼絲。它既具有鋼筋砼管的耐腐蝕能力強和不污染水質的特點，又具有鋼管的強度高、抗滲能力強等優良性能，是世界上公認的最有效的非金屬壓力管材。但自重大、安裝施工需要大型機械設備并且有嚴格的回填、地基要求；而且缺少配件。它有內忖式和埋置式兩種類型。本工程管道采用埋置式、雙膠圈承插柔性接口。該管道安裝完成后只須在管體內對接口進行試壓檢驗接口的密封性而無須對管道全線進行灌水試壓，這就大大減輕了工作強度并且也節約了不少成本。PCCP管還有一個優點就是無須對管子進行專門的內外防腐處理。

三、 PCCP管在本工程施工過程中的經驗

　　本工程采用了DN2400、DN2000兩種口徑PCCP管，單線全長共計7.2公里。該工程自進場施工至交工驗收共歷時一十二個月。工程工期比預期的縮短了六個月之久，工程質量經紹興市質量監督部門不定期抽檢至工程完工后被評為優良工程。鑒于紹興特有的地質狀況和工程工期緊張的現狀，本工程在管理和施工過程中業主、監理、施工方齊心協作發揮各自的優勢合作無間，在管理過程中我覺得有不少經驗和體會值得與大家分享。
1、PCCP管的安裝方法
1.1 溝槽開挖
　　由于本工程管線通過地基大部分為軟土地基，并且為并列雙管敷設。根據實際情況不允許兩根管子同時施工，必須先敷設好一根管子穩定一段時間后才允許對第二根管子進行施工。故挖溝槽時必須保證不影響第二根管線的施工或影響已敷設好的一根管線。溝槽開挖采用10—8m 30#槽鋼鋼板樁入土比為1：1圍護直溝槽，上部支撐為30#槽鋼邊撐ø200圓松木水平撐檔，用機械挖土至設計標高以上200—300mm原土地基時，用人工修整以減少對原土地基的擾動而使地基承載力下降 。另在土方挖掘前在施工范圍邊緣挖400*500*30排水明溝，以降低土壤的含水量及切斷雨季地面水的流入。并在兩根管子接頭處適當挖深基礎以備接頭時有足夠的空隙及以后接頭時灌漿保護。
1.2 管道定位
　　吊車就位后，量出需安裝的溝槽長度同時拆除中間水平支撐檔，清除管內、外浮土、雜物，并對PCCP管管體及承插口再次檢查，用吊機吊裝入槽。承口指向來水方向，先穩管、予壓基礎，測量沉降量初始值，再吊起修正基礎，再次吊入將管子穩定住，但不能卸吊索。管子接口時還需反復吊起放下以使承插口順利插入
1.3 管道接口、安裝
　　管子吊裝就位后，對準安裝口設拉緊橫檔，內拉鏈桿接連法，同時用洗潔精清洗插口圈的膠圈凹槽及前一根已安裝好管子的承口、并潤滑承插口，經洗潔精浸泡的膠圈經拉伸后套入插口凹槽，并馬上在膠圈與插口圈之間插入螺絲刀繞整個接頭的正、反方向各轉一圈，另一根膠圈同樣做；這樣可防止膠圈安裝不到位而產生扭曲現象，使膠圈均勻地套在插口上，有助于密封。然后緩慢對口，拉動管內手拉葫蘆同時用吊機使管子上、下、左、右微微晃動使管子承插口順利合攏，至內部間隙達到控制后測量軸線標高，至符合設計要求后才允許撤去吊機及管內拉緊葫蘆。
1.4 回填
　　管子安裝就位后，需及時進行回填覆土，對安裝管子今行定位，以防安裝下一根管子時對它造成擾動，同時回填土必須滿足要求；管底回填土在安裝管子前必須完成，保證管溝內無水、無石塊，按每層約200mm用平板震動機壓實，保證密實度不小于90%，對兩側及頂部選擇含水量相對小的土壤回填，密實度保證在75%以上。由于管子通過大部分地方為軟土地基，地基承載力不能滿足要求，故需進行特殊處理；我們采用換土墊層來提高地基承載力，采用碎石：砂=2：1的比例進行混合后回填夯實至官子中心線以上。另外在接頭處流出一定空間以備穩定沉降（一般經過24小時）后進行接頭灌漿密封。
1.5、接頭灌漿及借轉角
　　每個接頭經過2-3次試壓合格后（安裝時試壓、經過一天24小時沉降穩定后試壓、質檢部門抽檢），可以進行為保護接頭而要求的接頭灌漿，我們采用市售的三夾板（裁成約20cm寬）圍住接頭后用鐵絲固定作模，把缺口流在頂部作為灌漿口，固定三夾板前先在接頭周圍穿一鐵絲，取灰砂比為1：3加水攪拌成能自由流動的砂漿，從模的口子上讓其自由流下，同時扯動穿好的鐵絲使其均勻分布。本工程除了推力支墩的大轉角外，還有很多小于5°的轉角，考慮到可以利用PCCP管雙膠圈的優點，控制接頭間隙來借轉角度如下表；可以把小于5°的轉角分解到每個接頭處進行消化（如表1所示）。

表1　 接頭間隙和轉角限制

1.6、止推及各工作面會合時處理
　　由于PCCP管連接是柔性連接，靠兩根膠圈止水，故不能滿足管道閥門關閉時所產生的軸向荷載受力要求，所以首先在管子轉角處制作鋼筋混凝土推力支墩防止接頭脫開、移位，另外在管道穿越閥門井壁處設置了止推環，井壁外側采用毛石混凝土回填，利用推力支墩、井壁抵抗各種工況下的管道軸向推力。在兩個工作面會合時，我們一般選擇有泄水或放氣閥的地點作為兩個工作面的分界也是兩個工作面的會合點。我們采用在鋼管兩頭分別焊上與PCCP管相同的承口和插口，相當于用鋼管制作一任意長度的‘PCCP’管來調節會合時的間距，同時在鋼管處制作DN300泄水三通或DN200放氣三通以及DN800的人孔。

2、不同地質條件的特殊處理；

　　鑒于紹興地區特殊的地質條件及外部因素，本工程對某些地段的PCCP管敷設作了特殊處理：
　　a、大部分管子通過的地質狀況不符合敷設如此大自重的管子，地基承載力小于管子的自重，更不用說加上滿管子的水了。在此問題處理上一開始我們走了彎路，開始準備沿線用有規律地打碎石灌注樁來增加地基承載力。后來經過激烈的爭論并邀請專家對次問題進行論證，形成一致意見認為對 回填土進行換土且基礎挖至原狀土可以解決地基承載力問題。經試驗得出：在基槽原狀土上鋪上土工格柵，上面回填40cm厚砂石混合料（砂：碎石=1：2），管身部分回填碎石至半肋。通過以上措施有效地控制了管道沉降，加強了管道的整體穩定性。
　　b、因每座管橋有4—6根灌注樁承載，相當于硬基基礎，沉降量幾乎為零，而與之相連接的PCCP管有一定的沉降量，在此沉降突變處，我們采取了一些措施：加長管橋水平鋼管段的長度以適應不均勻沉降；在管橋水平鋼管段做大小、承載力不等的支墩，以使沉降突變轉化為沉降緩慢變化來使管橋的鋼性接口和PCCP管的柔性接口互相順利連接。

3、管內衛生情況的重要性

　　管內衛生情況是關系到通水一次成功關鍵因素，本工程通過的自來水是關系到全紹興30萬人民的生活問題，因為本管子工程完工后不再進行滿管通水沖洗而僅進行通水消毒工作，所以如果管子內殘留有污染物的話，這些污染物很有可能流到千家萬戶，這是非常嚴重的后果，對本省重點工程是絕對不允許出現的。我們首先要求施工單位認真做好管內的衛生工作，要求他們比在家里做衛生還要認真，用拖把仔細沿著管壁順著管子一路拖下去，并且把絞下來的臟水用桶盛著并從人孔拿出倒掉。絕對不允許在管子內流一點臟物、臟水。作為業主會同監理工程師、質檢部門人員多次進入管子里面對管內衛生情況作全面的檢查，業主領導親自進入管子對全線管內的衛生情況進行檢查。由于管內沒有光線在管內僅靠手電微弱的光線根本無法看清管內衛生是否做好，我們就用手沿著管壁摸，以手上沒有沾上污物或臟水為符合衛生要求。在管內檢查衛生的同時我們也對管子接口管內灌漿及接口間隙作了一次全面的檢查，一舉兩得。由于通水日期日益逼近，業主和監理工程師幾天的沿管子走動及對施工方的監督終于符合要求，達到可以通水的條件。由此本工程通水一次成功并且通水消毒持續時間不長，由此說明管內衛生對通水一次成功所起的重要作用。

四、結合PCCP管在紹興的應用談談PCCP管在國內的應用前景

　　美國近幾年每年排23萬多公里管道，其中47.7為球墨鑄鐵管，38.7%為PVC，12.5%為水泥管、PCCP管。基本上小口徑以PVC為主，中型以球管為主，大口徑以PCCP為主。日本新排管道一般用球管，支管主要用PVC，其中東京經改造，球管已占90%，80%的支管為不銹鋼管。瑞典新排管道最多為PEH，其次為PVE。臺北市自來水公司1996年底共3412KM，其中球管為84.82%，PVC14.21%，PCCP0.86%，R.C 0.1%。 本工程自通水至今已約一年半時間了，使用情況很穩定，基本沒有再產生沉降，并且根據用戶反映現在的水質明顯比以前要好得多了。根據紹興市的成功應用經驗，說明PCCP管不僅能在好的地質條件下順利落戶而且在紹興這種復雜、承載力明顯不夠的地質條件下也能順利安裝并使用良好，同時對水質也有明顯的提高。因此PCCP管在我國的應用前景是樂觀的。

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