針對pccp輸水管道安裝與試壓問題的分析

黃紹鋒

【摘要】本文首先分析了PCCP管道的結(jié)構(gòu)，然后闡述了它的優(yōu)缺點和實用范圍，最后詳細的探討了PCCP管道的安裝和試壓方法。本文是個人的一些觀點，希望對同行工作人員能夠起到一定的參考借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】PCCP管道； 安裝技術(shù)； 管道試壓

一、前言

PCCP管結(jié)合了水泥管與鋼鐵材料的特點，它是一種新型的輸水管材，具有適用范圍廣、經(jīng)濟、壽命長等特點。

二、PCCP管道的結(jié)構(gòu)

它是帶有鋼筒的高強度混凝土管芯纏繞預(yù)應(yīng)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(fù)合結(jié)構(gòu)，具有鋼材和混凝土各自的特性。根據(jù)鋼筒在管芯中位置的不同，可分為兩種：內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCPL）、埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCPE）。執(zhí)行美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AWWA C301-2007。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）具有公道的復(fù)合結(jié)構(gòu)、承受內(nèi)外壓較高、接頭密封性好、抗震能力強、施工方便快捷、防腐性能好、維護方便等特性，被工程界所關(guān)注，廣泛應(yīng)用于長間隔輸水干線、壓力倒虹吸、城市供水工程、產(chǎn)業(yè)有壓輸水管線、電廠循環(huán)水工程下水管道、壓力排污干管等。與以往管材相比，PCCP具有適用范圍廣，經(jīng)濟壽命長、抗震性能好、安裝方便、運行用度低，基本不漏水等優(yōu)點。

三、PCCP的特點

1.優(yōu)點

（一）承受內(nèi)壓和外荷載高。因為PCCP使用了經(jīng)過水壓檢驗的鋼筒，解決了一般混凝土管存在的滲水問題，所以它可以承受較高的工作壓力，我國產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)工作壓力指標(biāo)為0.4～2.0MPa，國外應(yīng)用的PCCP工作壓力有的高達3.0MPa以上。由于PCCP在設(shè)計上考慮充分運用混凝土的抗壓強度，所以較其它管材可承受更大的外荷載，而鋼管及玻璃鋼管對承受外荷載就相對欠缺。

（二）良好的抗?jié)B性及耐久性。PCCP利用埋置在管芯混凝土中的經(jīng)過水壓試驗的鋼筒抗?jié)B，利用水泥砂漿對預(yù)應(yīng)力鋼絲進行保護使其不受外界腐蝕，從而保證PCCP的抗?jié)B性、耐久性。

（三）接頭密封好。PCCP接頭采用公差配合，PCCP密封接頭形式，采用○型膠圈密封，安裝時○型膠圈嵌置在插口密封槽內(nèi)與承口緊密配合密封止水，其鋼質(zhì)承口圈和插口圈，加工尺寸精度高（承口和插口工作面直徑配合間隙最小0.5mm，最大2mm），承口呈鐘形，具有安裝自定位的作用；插口是帶有單凹槽或雙凹槽的特制型鋼，密封橡膠圈按照與膠槽等斷面設(shè)計，填充在凹槽內(nèi)，安裝好以后的橡膠圈受雙向擠壓，形成很好的密封力，PCCP接頭安裝后，一般都能一次打壓成功，滴水不漏。

（四）安裝速度快。PCCP采用膠圈密封的自對中鋼制接頭，使其安裝快捷，管線接頭一般一次打壓成功，而鋼管采用現(xiàn)場焊接的方法，其鋪設(shè)速度相對PCCP較慢，需要對接頭焊接部位進行無損探傷檢測，成本大、耗時長，且管線往往需要多次試壓才能成功。

（五）PCCP半剛性接頭對地基適應(yīng)性好。PCCP半剛性接頭使得此種管道既有一定程度的剛性，又具有一定的柔性，其接頭能夠轉(zhuǎn)動一定的角度，因而抵抗不均勻沉降的能力較強，對基礎(chǔ)的要求不高，可以適應(yīng)地基變化的性能比其它管材要好。

（六）可以制作各類配件和異形管。做為輸水管線用管材，PCCP具有很大的靈活性，可以提供不同形式PCCP，適應(yīng)不同工程的地質(zhì)、地形條件，可以根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況提供各類短管，滿足修改后管線的鋪設(shè)長度，還可以利用斜口管組合或接頭的自由轉(zhuǎn)動特性實現(xiàn)一定曲率半徑的管線轉(zhuǎn)彎，而無須廠家添置其他設(shè)備，在不增加投資的情況下滿足用戶的需要。

2. 缺點

（一）自重大、運輸不便。大口徑（管徑大于3m）PCCP在運輸過程中必須要使用專用車輛進行運輸，對進場道路承受荷載要求高，制約工程進度。

（二）抗腐蝕能力差。對高腐蝕地區(qū)而言，PCCP抗腐蝕能力差于玻璃鋼管，需要做外防腐涂層，成本高，造價大。

四、PCCP的應(yīng)用

應(yīng)力鋼套筒混凝土管（PCCP）可廣泛應(yīng)用于城市供水系統(tǒng)、工業(yè)有壓輸水管線系統(tǒng)、電廠補充水管線系統(tǒng)、壓力排污管線系統(tǒng)等工程中。目前，在國內(nèi)南水北調(diào)工程、山西萬家寨引黃工程、深圳東部引水工程、華潤電力首陽山2×600WM電廠補充水工程等大型工程中得到了使用，在運用過程中效果良好，故該種管材值得在大口徑長距離輸水管線工程中推廣。

五、安裝和試壓方法

1.管道安裝前，應(yīng)按設(shè)計要求對管材和滑動膠圈數(shù)量、規(guī)格、類型進行驗證，逐根進行外觀檢查，管材承插口應(yīng)無損傷，無飛邊毛刺，外保護層無脫落，滑動膠圈無氣孔、裂縫、重皮、雜質(zhì)。

2.管材可采用卷揚機、扒桿、吊車或龍門吊下管。無論采用何種下管方式均應(yīng)做到管子位置大體就位，避免管子在管槽內(nèi)多次搬運移動，且溝槽作業(yè)面的下方不得有人停留。

3.管子對接安裝前，逐根清理承插口環(huán)，用潤滑劑對承口工作面進行涂刷潤滑，將滑動膠圈套入插口環(huán)凹槽內(nèi)，使膠圈在插口的部位上粗細均勻并順直的繃在插口環(huán)凹槽內(nèi)，消除膠圈扭曲翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，以保持良好的密封，然后將潤滑劑涂刷在橡膠圈上。

4.管道安裝時，為防止承插口環(huán)碰撞，待裝管應(yīng)緩慢而平穩(wěn)的移動，待移動至距已裝管的承口10-20cm時，用方木支柱在兩管間。對口時，應(yīng)使插口端與承口端保持平行，并使圓周間隙大致相等，以期準(zhǔn)確就位，然后采用內(nèi)拉或外拉的方法，使待裝管徐徐平行移動，撤除方木，達到設(shè)計要求的安裝間隙。對于直線段，直徑≤1200mm管，安裝間隙控制在13±3-5mm；直徑>1200mm管，安裝間隙控制在25±3-10mm。

5.每節(jié)管子安裝完后，應(yīng)用專用量具（鋼板尺、厚薄規(guī)）檢查密封膠圈是否都在插口環(huán)的凹槽內(nèi)，檢驗合格后，將管子墊穩(wěn)，將吊具移開。

6.管道安裝完成后，應(yīng)進行分段或全線水壓試驗。

（一）水壓試驗前，必須將試壓段的管道兩側(cè)至管體3/4高度內(nèi)的土方回填分層夯實；管線的鎮(zhèn)墩與錨固結(jié)構(gòu)等達到要求后方可進行水壓試驗，以防止管線位移或變形。

（二）水壓試驗的壓力取值，當(dāng)工作壓力P≤0.6Mpa時，試驗壓力取1.5P Mpa；當(dāng)工作壓力P>0.6Mpa時，試驗壓力?。≒+0.3）Mpa 。

（三）試驗管段進行充水時應(yīng)排氣，在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行試壓，浸泡時間應(yīng)符合以下規(guī)定，管徑≤1000mm時，不小于48h；管徑>1000mm時，不小于72h。

（四）管道嚴密性試驗時，將水壓升至試驗壓力，不得有漏水落石出現(xiàn)象，且實測滲水量≤下列公式的允許滲水量，嚴密性試驗為合格。公式：Q=0.14 （Q—允許滲水量、D管道內(nèi)徑）。

（五）冬季試壓時，應(yīng)采取防凍措施，試驗完畢后應(yīng)及時放水。

7、水壓試驗合格后，應(yīng)對管接頭進行灌漿或人工抹漿，以防止根穿和保護外露的鋼承插口不受腐蝕，水泥砂漿比例為1：1.5—2，砂漿灌滿后用干砂漿填滿抹光。

8、管道試壓合格后，應(yīng)及時回填，回填前應(yīng)清除溝槽內(nèi)雜物、積水，管道兩側(cè)至管頂?shù)幕靥钔翍?yīng)分層夯實，嚴禁單側(cè)回填?；靥钔林胁坏煤惺瘔K，回填土至管頂500mm以上時，可采取簡易夯填或不夯實，冬季施工時要清除凍土。

六、結(jié)束語

PCCP管被供水行業(yè)認為是最理想的供水管材，他的應(yīng)用能為我國的城市建設(shè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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[2].陳湧城《長距離輸水工程的管材選用》

[3].GB50268-2008《給排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008