PCCP管的應(yīng)用及在新疆的發(fā)展與展望

朱利平（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

PCCP管的應(yīng)用及在新疆的發(fā)展與展望

朱利平
（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

本文介紹了PCCP管（預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在我國(guó)的生產(chǎn)使用現(xiàn)狀，闡述了PCCP管的施工工藝。其工藝水平在我國(guó)已漸成熟，并在一些復(fù)雜環(huán)境下的施工進(jìn)行了大膽的探索并取得成功，為以后的施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。介紹了其在新疆地區(qū)的應(yīng)用情況，并對(duì)未來(lái)的發(fā)展情況提出預(yù)期。

PCCP管；生產(chǎn)使用；施工工藝

引言

PCCP管是由薄鋼板、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絲、高強(qiáng)混凝土和砂漿保護(hù)層構(gòu)成的一種優(yōu)質(zhì)復(fù)合管材。PCCP管具有混凝土管和鋼管的優(yōu)點(diǎn)，其抗腐蝕性好、耐壓、壽命長(zhǎng)、安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用低、有良好的抗震性能、能有效的抗?jié)B防漏等特點(diǎn)。因此，被廣泛的應(yīng)用于各種引水輸水工程中。

PCCP管是一種新型的高質(zhì)量的輸水管材，起源于法國(guó)，其發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)有70多年的歷史，歐洲和美國(guó)在20世紀(jì)40年代開始發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，美國(guó)、法國(guó)等開始生產(chǎn)使用的PCCP管的已有數(shù)10萬(wàn)千米，在中國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)也廣泛的應(yīng)用了PCCP管。世界上最大的利比亞“人工河”項(xiàng)目（長(zhǎng)度3600km）使用的PCCP管（其工作壓力218MP a、直徑為φ 4000m m），目前運(yùn)行情況良好。

1 PCCP管在我國(guó)的生產(chǎn)使用

我國(guó)從1980年代才開始對(duì)PCCP管生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究和探索，雖然我國(guó)生產(chǎn)使用PCCP管的歷史不長(zhǎng)，但由于恰逢我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的有利時(shí)機(jī)，經(jīng)過(guò)我國(guó)自主研發(fā)，引進(jìn)技術(shù)與設(shè)備消化，目前生產(chǎn)設(shè)備已完全國(guó)產(chǎn)化。

近年來(lái)，PCCP管生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合我國(guó)城市和農(nóng)村建設(shè)、工礦企業(yè)建設(shè)和農(nóng)田水利建設(shè)等的需求，優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，提高了其應(yīng)用性能，在許多重要和大型的輸水管道工程中PCCP管常常是首先的管材，使其得到了普遍的應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如:在南水北調(diào)工程中的中線，京石段應(yīng)急供水工程惠南莊—大寧段鋪設(shè)工作壓力0.8 MP a、直徑φ 4000m m，雙排上埋式覆土最多可達(dá)10.5m鋪設(shè)的PCCP管總長(zhǎng)達(dá)110km。2010年建成的遼寧省引水工程，從遼寧大伙房水庫(kù)引水為沈陽(yáng)等城市給水，其使用了φ 2400m m和φ 3200m m的PCCP管進(jìn)行鋪設(shè)，管道總長(zhǎng)為265km，其中直徑為φ 2400m m工作壓力為0.6～1.0MP a管道長(zhǎng)度為200km。2010年9月通水運(yùn)行的廣州西江引水工程，其管線總長(zhǎng)為51.6km，采用φ 3600m m工作壓力0.6MP a的PCCP管進(jìn)行鋪設(shè)。遼寧大伙房水庫(kù)輸水應(yīng)急入連工程，總長(zhǎng) 144km，其中直徑為φ 2800m m管線長(zhǎng)118km，直徑為φ 2400m m管線長(zhǎng)26m，工作壓力0.8～1.2MP a等。

PCCP管良好性能的應(yīng)用得到了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，帶動(dòng)了一批管道制造企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)的快速發(fā)展。2012年底，全國(guó)有70余家PCCP管的生產(chǎn)廠家，共100多條生產(chǎn)線。2012我國(guó) PCCP管生產(chǎn)達(dá)1400km；產(chǎn)值約100億元，此行業(yè)的前5家產(chǎn)能利用率平均約為90%產(chǎn)業(yè)（不包括季節(jié)性因素等）。但是，一些企業(yè)規(guī)模偏小缺乏技術(shù)人員，對(duì)一些關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題的能力還很欠缺，這就需要大型企業(yè)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步加大行業(yè)的集中度。

2 PCCP管的施工工藝

PCCP管道的安裝程序包括:施工準(zhǔn)備、管道及管件到貨檢查接收、管件卸車入槽、管道初裝就位、接地鋼片焊接及檢測(cè)、管道承插口打潤(rùn)滑油、橡膠圈檢查及安裝、管道對(duì)接校正、一次接頭打壓、管件固定、后續(xù)管道安裝、二接頭次打壓、外部接縫灌漿、管溝回填、三次打壓、內(nèi)部接縫灌漿、陰陽(yáng)極保護(hù)施工、管道回填、內(nèi)縫接頭封堵、靜水壓試驗(yàn)、工程驗(yàn)收。

常州地區(qū)的供水一期工程，總長(zhǎng)36km，直徑φ 1400m mPCCP管埋地安裝都采用了開挖、裝管、接口試壓、回填土的強(qiáng)度試壓的施工方法，未發(fā)生安全事故和由于質(zhì)量返工的問(wèn)題。實(shí)踐證明了采用埋地施工大口徑PCCP管的施工方法是可行的。

李江對(duì)北疆供水工程地處嚴(yán)寒、干旱區(qū)，夏季高溫炎熱、冬季低溫寒冷，晝夜溫差較大，春秋季節(jié)短，年有效施工期短，施工機(jī)械效率受溫度、風(fēng)沙影響較低，對(duì)施工機(jī)械和工期都進(jìn)行了深入的研究，并給出以下幾點(diǎn)建議:對(duì)適合沙漠明渠施工的機(jī)械應(yīng)進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)選型研究，以此獲取相關(guān)必要的施工數(shù)據(jù)；軟巖隧洞施工雖在北疆已有一定的施工經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)長(zhǎng)距離隧洞的一次支護(hù)、通風(fēng)、投料等問(wèn)題還需要認(rèn)真研究總結(jié)；土石方填挖平衡要統(tǒng)籌綜合考慮棄土規(guī)劃、防洪堤建設(shè)，重點(diǎn)解決施工環(huán)境由于開挖時(shí)棄碴所造成的污染問(wèn)題。

湯旭明對(duì)大直徑深基坑PCCP管的安裝技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，指出如果大規(guī)模采用埋置深且管徑大的PCCP管，其施工難度主要為:在深基坑中PCCP管的定位安裝、承插式連接接頭的質(zhì)量控制以及在回填土?xí)r確保管道固定不動(dòng)，并對(duì)溝槽的開挖也有一定的規(guī)定。

熊邵南以崇青隧洞工程為例，對(duì)PCCP管采用內(nèi)模進(jìn)行襯砌混凝土澆筑施工技術(shù)，通過(guò)對(duì)該方案可行性論證，洞內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)施工工藝試驗(yàn)、檢驗(yàn)，施工工藝廣泛推廣，最后得出采用以PCCP管為內(nèi)模襯砌自密實(shí)混凝土澆筑施工技術(shù)是可行的，施工工藝滿足設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求。

影響市政工程施工中的另一個(gè)主要因素是軟土，這是因?yàn)檐浲羺^(qū)域完整性不好，承載力差，故在PCCP管施工的時(shí)候易產(chǎn)生各種因素的制約和影響。翟平分析了軟土的特性并介紹了PCCP管的施工特點(diǎn)，針對(duì)其在施工中的各種缺陷進(jìn)行了綜合的分析，以科學(xué)合理的施工工藝和管理措施保證其施工時(shí)的施工方式，最終確保其施工質(zhì)量的完整統(tǒng)一。

黃仕香以廣州市西江引水工程主管道為例，主要采用兩條并行放置的DN 3 600預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP管），這條線路沿線多處經(jīng)過(guò)軟弱土層或淤泥夾砂層等不良地基，重點(diǎn)介紹了該工程施工時(shí)所采取的有效基礎(chǔ)處理方法及特殊地段采取的處理措施。當(dāng)在軟土地基上敷設(shè)大口徑管道的時(shí)候，需要著重考慮不同剛度管材的連接方法并且要選擇最為合適的軟土地基處理方法，并要留心不同處理方法之間的過(guò)渡，以免對(duì)管道產(chǎn)生不好的影響，確保管道能夠安全正常的運(yùn)行。

通過(guò)上述內(nèi)容（詳見參考文獻(xiàn)），我們可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)的PCCP管的施工技術(shù)在日益改善并趨于成熟。這些成果及技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和創(chuàng)新性，已在工程實(shí)踐中得到應(yīng)用檢驗(yàn)，所取得的技術(shù)效益、經(jīng)濟(jì)效益均十分明顯，可為PCCP管材的生產(chǎn)和發(fā)展提供借鑒。

3 PCCP管在新疆地區(qū)的應(yīng)用情況

目前，我國(guó)的水利、電力、市政給排水等各個(gè)領(lǐng)域都在應(yīng)用PCCP管作為其主要管道用具，新疆已在全疆范圍內(nèi)應(yīng)用PCCP管，主要包括與飲水工程、農(nóng)業(yè)供水工程、道路橋涵工程、電站壓力管、城市供排水工程等的完美對(duì)接，如額爾齊斯河供水工程、烏魯木齊河灘路排水工程、五家渠市橋涵改造工程、和田農(nóng)十四師皮墨墾區(qū)噴灌工程等。

值得一提的一個(gè)工程就是新疆引額濟(jì)烏一期工程，此工程坐落在新疆準(zhǔn)葛爾盆地古爾班通古斯特沙漠的邊緣，氣候條件極為惡劣，施工難度也就可想而知了，所以被稱為我國(guó)綜合難度系數(shù)最高的PCCP管工程，該工程于2006年完成竣工驗(yàn)收，截至目前，它的運(yùn)行情況良好，沒(méi)有任何技術(shù)及管道本身存在的問(wèn)題。它的完美竣工，標(biāo)志著新疆地區(qū)PCCP管在本地區(qū)惡劣的環(huán)境下生產(chǎn)使用已經(jīng)有了一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

4 PCCP管在新疆地區(qū)的發(fā)展展望

眾所周知，中國(guó)人均水資源的占有量極為稀少，僅為世界平均水平的25%，而在我區(qū)的一些貧困地區(qū)，缺水情況更為嚴(yán)重；再加之新疆為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大省，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市規(guī)劃部門開始著手考慮未來(lái)數(shù)十年內(nèi)城市的用水需求。因此新疆的農(nóng)田灌溉和城市供 水建設(shè)和管網(wǎng)建設(shè)還有很大的發(fā)展空間。而且，近幾年我國(guó)PCCP管的生產(chǎn)水平和施工水平都有明顯的提高，再加之PCCP管的優(yōu)良性能得到很好地發(fā)揮，以及國(guó)家對(duì)此的大力支持和引導(dǎo)?？傊?，我們有理由相信PCCP管這種性能優(yōu)良價(jià)格合理的管材必然將在我區(qū)得到廣大用戶的認(rèn)可，并將在新疆地區(qū)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)與民用給水工程中得到廣泛的應(yīng)用。

［1］鄭劍鋒.南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急工程（北京段）PCCP管道試驗(yàn)段施工經(jīng)驗(yàn)及建議［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2007（04）.

［2］程翠林，馮雁.隧洞內(nèi) PCCP管安裝與混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)［J］.人民黃河，2009（11）.

［3］臧國(guó)松.預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）發(fā)展報(bào)告［R］.中國(guó)11省市硅酸鹽發(fā)展報(bào)告，2011.

［4］南彥波.大口徑PCCP對(duì)接安裝方法研究［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2010（02）.

［5］孫芹先.我國(guó)混凝土輸水管行業(yè)面臨的政策利好和發(fā)展中應(yīng)注意的問(wèn)題［J］.中國(guó)建材報(bào)，2013（05）.

［6］周玫生，汪仲琦，張濤.大口徑預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管施工技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2004（09）.

［7］李江，宋國(guó)濤.北疆供水工程施工組織設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題［J］.水利水電技術(shù)，2006（08）.

［8］湯旭明，王建雄，韓勇.深基坑大直徑PCCP管安裝技術(shù)［A］.施工技術(shù)，2008（10）.

［9］熊邵南，朱品安，楊溢.以PCCP管為內(nèi)模的隧洞襯砌混凝土施工技術(shù)［J］.人民長(zhǎng)江，2008（06）.

［10］翟平.大口徑PCCP給水鋼砼管在軟土地基中的應(yīng)用［N］.建筑科學(xué)，2012（09）.

［11］黃仕香，陳希，鄧應(yīng)康.大口徑PCCP輸水管道地基處理及關(guān)鍵措施［J］.中國(guó)給水排水，2011（10）.

TV 49

：B

：1672-2469（2015）03-0004-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.002

朱利平（1968年—），男，高級(jí)工程師。