PCCP管道靜水壓試驗控制要點

□劉 奕(河南省水利第一工程局)

1.前言

PCCP管道為預應力鋼筒混凝土管的簡稱，是一種新型的鋼性管材。它是帶有鋼筒的高強度混凝土管芯纏繞預應力鋼絲，噴以水泥砂漿保護層，采用鋼制承插口，同鋼筒焊在一起，承插口有凹槽和膠圈形成了滑動式膠圈的柔性接頭，是鋼板、混凝土、高強鋼絲和水泥砂漿幾種材料組成的復合結構，具有鋼材和混凝土各自的特性。預應力鋼筒混凝土管(PCCP)發(fā)揮了預應力混凝土管和鋼管的優(yōu)點，并彌補了各自的不足，具有適用范圍廣、經濟壽命長、抗震性能好、安裝方便、運行成本低、基本不漏水等優(yōu)點。鋪設完成后，需要進行靜水壓試驗，檢驗其輸水管道安裝質量、材料質量、井室設備的安裝質量，檢驗輸水管線在規(guī)定的內水壓力作用下的安全可靠性和水密性，同時檢驗與管線配套的限制性接頭系統(tǒng)、止推墩系統(tǒng)以及相關的管道配件的性能。

2.進行靜水壓試驗所應具備的條件

靜水壓試驗為管線投入使用前的最后一道檢驗項目。進行靜水壓試驗前，必須完成靜水壓試驗方案的編寫和審批。靜水壓試驗，可根據工作壓力、管線長度、管道材質、地形地貌、取水排水位置、檢修閥井位置等進行分段試壓或總長整體試壓。工程完工且通過分部驗收，重點檢查管道接縫處理、管道清理、內防腐完工情況。設備調試完成，前期相關試驗完成，并驗收合格，鎮(zhèn)墩及接頭勾縫混凝土及砂漿的強度達到設計強度值，以防止管道位移或變形，管溝至少回填到胸腔以上。

3.靜水壓試驗的準備工作

試驗方案及應急預案已完成并已審批，制定相關安全措施，并落實到位；試驗組織機構已建立，人員已到位，且人員職責及分工明確，試驗必須有業(yè)主代表和監(jiān)理人員及設備廠家人員參加。管道內雜物已清理干凈，根據閘閥不同使用功能進行相應打開和關閉，并經驗收。水源及注水口位置確定，注水口必須選擇在試驗段內的相對地面高程較低的空氣閥井，以利沖水時管道排氣。水電及各種必需的物資器材已落實到位，壓力表、注水管、排氣管等已安裝到位，以及相關的堵頭、后背安裝可靠，并經驗收合格。根據設計提供靜水壓力計算表對應試驗段終止樁號后第一個樁號選取相應試驗壓力值，其間如包含試驗壓力值大于終止樁號試驗壓力值，應取最大值。

4.靜水壓試驗實施步驟

4.1 注水

試驗前各項工作準備就緒，報請現(xiàn)場試驗小組驗收，經現(xiàn)場試驗小組驗收批準后，方可進行管道充水工作。充水水源水質為Ⅰ～Ⅲ類，注水口應設置在試驗管線的最低處，而排氣孔應設置在管線的高處，以便排出空氣。注水時控制注水流量，以較慢速度進行，注水流速在0.3 m3/s之內，流量＜1 m3/s，以減少余留空氣量及水錘壓力。充水完成后，關閉注水口及閥門，逐個檢查各個閥井及沿線管道是否存在漏水現(xiàn)象。每個閥井處安排專人把守，隨時開關閥門，確保沖水安全。

4.2 管道浸泡

為了管芯混凝土完全吸收飽和，避免管線加壓試驗時，因管壁仍在吸水，產生壓降造成管線滲漏的假象，同時也可為正確確定裂縫位置提供足夠的時間，試驗管段灌滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行水壓試驗，浸泡時間：管內徑＞1m時，≥72h;管內徑≤1m時，≥48h。

4.3 水壓試驗

水壓試驗應逐級升壓，每次升壓0.2MPa為宜，每次升壓后保持15min，檢查閘閥、管身及接口無異常后再繼續(xù)升壓至下一級。升至試驗壓力值后穩(wěn)壓2h。其間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力。停止注水補壓后穩(wěn)定30min，其間壓力下降≤0.03MPa，進行外觀檢查若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗合格；注水補壓到試驗壓力時穩(wěn)壓2h，當實際滲水量≤允許滲水量時判定靜水壓試驗合格。允許滲流量，Q為允許滲流量L/min·km，D為管道內徑mm。檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；有漏水、損壞現(xiàn)象時應及時停止試壓，查明原因并采取相應措施后重新試壓。管道水壓試驗合格后，應立即利用排空井排水以解除管道內水壓力。填寫試壓記錄，經有關人員簽字后歸檔。

5.安全及注水控制措施

首先，打壓過程中，一切無關人員一律不得靠近作業(yè)面，后背頂撐、管道兩端嚴禁站人，并配專人負責巡視。閘閥井、排氣井等主要井口必須上蓋，嚴禁開口，防止人員掉入，發(fā)生磕碰、傷亡。

其次，管道滲漏量主要由實驗過程的溫度變化、管內殘留少量空氣和混凝土管芯少量的吸水確定，但無論所測滲漏量為多少，所有可見滲水點均為不合格，應及時修補。

再次，水壓試驗時嚴禁對管身、接口敲打或修補缺陷，遇有缺陷，作出標記，卸壓后修補。應在加壓泵處安裝兩個壓力表，以便復核壓力讀數(shù)，避免錯誤。壓力表要經過標定，且最大量程為試驗壓力的1.3～1.5倍。

最后，管內注水時，工作人員24 h值班，沿線巡查管線及各種閥門是否工作正常。管道內灌滿水后仍需充足排氣至排氣孔出水為止。當試驗過程中，出現(xiàn)管壓升不上去、管堵?lián)p壞、滲漏較大時，應立即停止試驗，找出原因，采取有關措施后，方可重新試驗。

6.結語

PCCP管道靜水壓試驗必須按制定的原則、方法、步驟執(zhí)行，即保證輸水管線在規(guī)定內水壓力作用下的安全可靠性和管線的水密性，同時檢驗管線接頭配置的限制性接頭系統(tǒng)、止推系統(tǒng)以及相關管道配件如閥門、測流設施、組合空氣閥等裝置性能，檢查堵頭的支撐安全?？偨Y試驗成果，檢查驗收修補情況，提出并簽署試驗結論文件。