PCCP管道接口滲漏修復(fù)施工

潘雪松

（遼寧省水文局朝陽分局，遼寧朝陽122000）

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PCCP管道接口滲漏修復(fù)施工

潘雪松

（遼寧省水文局朝陽分局，遼寧朝陽122000）

［摘 要］采用物理和化學(xué)相結(jié)合的方法，解決pccp管道接口滲漏問題是非常有效且快捷的辦法。文中通過對(duì)物理和化學(xué)兩種處理接口滲漏方式的詳細(xì)論述，為類似的供水工程滲漏處理提供有價(jià)值的借鑒作用。

［關(guān)鍵詞］pccp管道；接口滲漏；修復(fù)施工

遼寧省某重點(diǎn)供水工程采用pccp管道，總長度為310 km，管道接口出現(xiàn)滲漏。

1　物理修復(fù)方法

物理修復(fù)方法共分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，分別為注油反復(fù)打壓復(fù)位和振動(dòng)傳力復(fù)位。

1．1注油反復(fù)打壓復(fù)位

該方法采用潤滑油代替水作為打壓試驗(yàn)的填充介質(zhì)。在加壓過程中，膠圈在潤滑油的潤滑作用下減小其與承插口鋼板之間的摩擦力，產(chǎn)生一定位移。特別是安裝時(shí)環(huán)境溫度較低，膠圈可能產(chǎn)生一定的收縮變形，會(huì)造成其密封效果降低，并且回填后管道內(nèi)溫度保持恒定，膠圈不宜產(chǎn)生恢復(fù)變形。潤滑油可以適當(dāng)加熱，以加熱至35℃左右為宜，使膠圈升溫膨脹，增強(qiáng)膠圈的密封性。打壓過程采用慢加壓快泄壓的方式，此方式可以使兩膠圈間的通道在泄壓瞬間形成真空，而兩膠圈外部壓力使內(nèi)部通道產(chǎn)生負(fù)壓狀態(tài)，使膠圈產(chǎn)生位移。

依據(jù)滲漏的三種形式：內(nèi)漏、外漏、內(nèi)外漏，按照打壓時(shí)穩(wěn)壓壓力高低，采用不同的處理方法：

1）內(nèi)漏（穩(wěn)壓不小于1.0 MPa）。此情況外側(cè)膠圈有效，內(nèi)側(cè)膠圈可能有輕微變形，較為容易復(fù)位，采用方法為首先升壓至0.5 MPa進(jìn)行充放油3次，然后進(jìn)行試壓，如達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，則修復(fù)合格；如未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，繼續(xù)進(jìn)行注油，升壓至1.0 MPa進(jìn)行充放油三次，再次進(jìn)行試壓，確定是否修復(fù)合格，如仍未合格，則不再采用注油打壓方法進(jìn)行修復(fù)。

2）內(nèi)漏（穩(wěn)壓小于1.0 MPa）。此情況外側(cè)膠圈有效，內(nèi)側(cè)膠圈可能存在較大變形，不易復(fù)位，首先采用升壓至穩(wěn)壓壓力值進(jìn)行充放油3次，然后進(jìn)行試壓，如達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，則修復(fù)合格；如未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值但打壓穩(wěn)壓壓力值提高，繼續(xù)進(jìn)行注油，升壓至穩(wěn)壓壓力值進(jìn)行充放油3次，再次進(jìn)行試壓，確定是否修復(fù)合格，如仍未合格，則不再采用注油打壓方法進(jìn)行修復(fù)。

3）外漏、內(nèi)外漏。存在外漏的情況不易判斷膠圈的變形位置，采用升壓至穩(wěn)壓壓力值充放油6次，然后進(jìn)行試壓，如達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，則修復(fù)合格；如未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，則不再采用注油打壓方法進(jìn)行修復(fù)。

充放油過程完成后，緩慢進(jìn)行試壓，壓力按設(shè)計(jì)壓力控制，當(dāng)在此過程中發(fā)現(xiàn)明顯掉壓、漏油等現(xiàn)象，停止試壓過程，詳細(xì)記錄此時(shí)的穩(wěn)定壓力，然后進(jìn)行下一輪充放油過程。

1．2振動(dòng)傳力復(fù)位

當(dāng)注油過程對(duì)管口滲漏無明顯效果時(shí)，可考慮進(jìn)行管內(nèi)、外補(bǔ)充振動(dòng)方法與注油打壓方法配合進(jìn)行。施工結(jié)果以滲漏需處理接口是否打壓合格為準(zhǔn)。如注油打壓和振動(dòng)兩種方法結(jié)合仍不能合格，則需采用其他方法進(jìn)行處理。振動(dòng)方法主要有以下三種形式。

1）管道外壁周圍管道中心線位置振動(dòng)處理。管道周圍回填土開挖至管道中心線部位，開挖中心為打壓不合格需處理的管道接口，開挖長度從需處理接口向兩側(cè)延伸一節(jié)管道的長度，露出兩側(cè)相鄰管道接口。由于PCCP管道接口為柔性接口，允許有一定轉(zhuǎn)角，因此露出相鄰兩側(cè)管道接口，釋放管道中心線以上180°的回填土約束，使接口由固接變?yōu)殂q接，有助于接口受力產(chǎn)生移動(dòng)，使膠圈產(chǎn)生位移。開挖完成后，在管道中心線一側(cè)回填土放置一塊10 mm厚的鋼板，避免振動(dòng)過程中劃傷管道外壁。鋼板距離管道外壁30 cm。在鋼板上使用破碎錘挖掘機(jī)進(jìn)行振動(dòng)。振動(dòng)10 min后，將鋼板放置與另一側(cè)回填土上進(jìn)行處理，依據(jù)需要左右兩側(cè)振動(dòng)處理可反復(fù)進(jìn)行。

采用該方法對(duì)管道周圍回填環(huán)境有一定要求，一是需保證振動(dòng)處理面（管道中心線部位）回填土干燥，即地下水位線低于振動(dòng)處理面高程，否則振動(dòng)過程中對(duì)含水率較高的回填土進(jìn)行反復(fù)擾動(dòng)致使其液化形成“彈簧土”，振動(dòng)力被土體吸收，無法傳導(dǎo)至管道；二是回填壓實(shí)度要求較高，否則土體過于疏松不利于振動(dòng)力傳導(dǎo)至管道；三是對(duì)回填土土質(zhì)及周圍地質(zhì)條件有一定要求，回填土為砂礫料與土的混合料較為合適，溝槽周圍地質(zhì)條件以巖石等強(qiáng)度較高的地質(zhì)條件較為合適，而粉質(zhì)粘土等軟弱地質(zhì)條件及回填材料的振動(dòng)效果較差。原因是前者利于振動(dòng)力的傳導(dǎo)，而后者由于強(qiáng)度較低，振動(dòng)力的能量被土體吸收，無法傳導(dǎo)至管道。

2）管道外壁頂部振動(dòng)處理。在需處理的管道接口外壁頂部采用平板夯等小型振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)處理，在振動(dòng)設(shè)備與管道間需鋪設(shè)柔性隔離墊層，防止振動(dòng)設(shè)備對(duì)管道外壁造成損失。柔性墊層材料也不宜過厚，以2～3 cm為宜，以減少振動(dòng)力通過墊層時(shí)的能量損失，保證振動(dòng)力盡可能傳導(dǎo)至管道。

3）管道內(nèi)壁底部振動(dòng)處理。在需處理的管道接口內(nèi)壁底部采用平板夯等小型振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，在振動(dòng)設(shè)備與管道間需鋪設(shè)柔性隔離墊層，材料選擇及施工原理與管道外壁相同。

采用注油打壓和振動(dòng)相結(jié)合的方法進(jìn)行滲漏接口修復(fù)處理的合格率達(dá)到70%，是一種比較有效的修復(fù)方法。

2　化學(xué)材料修復(fù)方法

化學(xué)材料修補(bǔ)方法步驟依次為：清理打壓孔內(nèi)和承插口間隙內(nèi)油污等雜質(zhì)→PU灌漿止漏處理（如有水）→底層聚硫密封膠封堵→表層抗?jié)B1號(hào)抹縫→聚脲涂層和碳纖維布封面。

1）清理打壓孔內(nèi)和承插口間隙內(nèi)油污等雜質(zhì)。在管道安裝時(shí)在膠圈和承插口鋼板上涂刷油性潤滑劑、冬季打壓時(shí)采酒精等冰點(diǎn)低的液體介質(zhì)、化學(xué)材料修復(fù)前采用注油打壓和振動(dòng)方法修復(fù)等施工過程中打壓孔內(nèi)和承插口間隙內(nèi)會(huì)有雜質(zhì)，為避免其與修復(fù)施工的化學(xué)材料產(chǎn)生物理或化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致修復(fù)效果降低或者失效，需在修復(fù)施工前對(duì)打壓孔內(nèi)及承插口間隙內(nèi)進(jìn)行清理，確保干燥、清潔。

2）PU灌漿止漏處理。對(duì)于滲漏嚴(yán)重，有水從管道外部滲入內(nèi)部的的接口管縫，不能直接采用聚硫密封膠進(jìn)行封堵，為后續(xù)聚硫密封膠封堵創(chuàng)造干燥環(huán)境，應(yīng)先采用PU灌漿止漏膠進(jìn)行注漿封堵，待無滲水情況出現(xiàn)并且PU止漏膠凝終凝后再進(jìn)行聚硫密封膠進(jìn)行封堵。

PU止漏膠采用親水型和疏水型兩種以1：1的比例摻和調(diào)配。施工時(shí)采用電動(dòng)注漿泵從底部打壓孔位置開始高壓灌注PU止漏膠，灌漿壓力為2MPa，混合調(diào)配后的PU止漏膠遇水會(huì)快速膨脹，使灌漿壓力逐漸升高，直至達(dá)到2 MPa的要求壓力。此時(shí)擰緊管口頂部打壓孔螺栓，待初固化后，從底部進(jìn)行二次補(bǔ)漿，二次補(bǔ)漿時(shí)注意觀察管縫內(nèi)是否有漿液流出，如出現(xiàn)漿液流出情況，立即停止補(bǔ)漿。如未流出，按照1次/5 s的注漿的頻率，注漿5次后停止二次補(bǔ)漿。固化4 h后，擰開頂部打壓孔螺栓，對(duì)打壓孔內(nèi)的密封膠清理后，使用手動(dòng)打壓泵加壓檢查是否還有滲漏，如無滲漏，則表明處理合格。

3）底層聚硫密封膠封堵。聚硫密封膠施工前使用專用鋼絲刷進(jìn)行手工或動(dòng)力清理內(nèi)縫，內(nèi)壁混凝土端面、承插口鋼板均要清理到位，達(dá)到鋼板表面無浮銹，混凝土外壁無灰塵。清理完畢后，使用鼓風(fēng)機(jī)吹凈，防止灰塵吹起后再掉落。對(duì)于有油污的內(nèi)縫，使用餐用洗潔劑進(jìn)行清理，洗劑劑與水混合后加入手動(dòng)加壓噴壺，對(duì)有油污的部位進(jìn)行噴洗，洗后用抹布擦凈，鼓風(fēng)機(jī)或熱風(fēng)機(jī)吹干。清理完成后確保PCCP接縫內(nèi)及周圍的雜物清除干凈，除去灰塵，清除油污，清除鋼板表面浮銹，保證基面干燥。

該密封膠在使用前，基面需涂刷界面劑，界面劑為雙組份，使用前按照比例混合，為無色透明狀，根據(jù)涂膠深度用毛刷均勻的涂刷于PCCP接縫兩側(cè)及底部注膠基面上，該界面劑表干時(shí)間約10 min，以基面上底涂不粘手為準(zhǔn)，可進(jìn)行注膠。

施工采用的聚硫密封膠為A，B雙組份，現(xiàn)場(chǎng)按A∶B=10∶1比例混合配制后可固化為彈性密封材料。兩組分混合后，使用專用電動(dòng)攪拌工具進(jìn)行攪拌，攪拌至均勻無色差為止。裝槍選用筒高400 mm的注膠槍，打開槍筒前端槍嘴，用大拇指按壓住后端金屬片，往后拉帶彎鉤的鋼絲，盡量拉到位，使用抹子等輔助工具人工填槍，直至填滿。填滿后擰緊前端槍嘴，進(jìn)行注膠。每桶裝槍時(shí)間在5 min左右，作業(yè)時(shí)2～3人配合施工，同時(shí)配置2～3把注膠槍，裝槍、注膠連續(xù)作業(yè)。

注膠時(shí)將槍嘴插入待密封的PCCP接口內(nèi)，按深度2.5 cm左右均勻密實(shí)地將密封膠注入PCCP接口內(nèi)，首先使用小于縫寬的抹板抹壓刮平，然后用帶弧度的專用整形工具進(jìn)行刮壓整形，整形后的縫面呈月牙形，固化后的膠體表面應(yīng)光滑平整無氣泡，膠體內(nèi)部應(yīng)保持密實(shí)無斷頭，并保持黏結(jié)牢固，無脫膠斷裂、滲水現(xiàn)象。管道內(nèi)正常恒溫約為10℃，聚硫密封膠達(dá)到最佳強(qiáng)度為48 h，48 h內(nèi)不能進(jìn)行氣密、水密、油密等項(xiàng)破壞性試驗(yàn)和各種性能測(cè)試。

4）表層抗?jié)B1號(hào)抹縫。為縮短施工工期，選用“抗?jié)B1號(hào)”作為抹縫材料，該材料凝結(jié)時(shí)間5 min左右，能快速有效的與聚硫密封膠結(jié)合，抹縫1個(gè)半小時(shí)后即可進(jìn)行下道工序施工，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該材料抗壓強(qiáng)度較高，能達(dá)到30 MPa。

5）聚脲涂層和碳纖維布封面?？?jié)B1號(hào)填縫完成1個(gè)半小時(shí)后，可進(jìn)行打磨處理，打磨使用角磨機(jī)，安裝金剛鋸磨片，對(duì)于插口端管芯混凝土有環(huán)向裂縫的，打磨寬度需超過裂縫5 cm，沒有裂縫的管口，打磨寬度為25 cm。打磨標(biāo)準(zhǔn)為混凝土表面無乳皮，微露砂粒。

打磨完成后，使用鼓風(fēng)機(jī)吹凈灰塵，并用干抹布擦拭一遍，確保表面無浮塵。根據(jù)需要處理的寬度尺寸，測(cè)量畫線，并在刻度線外側(cè)粘貼膠帶隔離。

在膠帶范圍內(nèi)均勻涂刷界面劑，界面劑為環(huán)氧樹脂雙組份，使用時(shí)先將A組份攪勻，然后加入B組份再攪拌，質(zhì)量比為A∶B=2∶1，均勻后靜置3～5 min可進(jìn)行施工。當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，底涂液會(huì)變得粘稠，因此混合前，使用30～40℃熱水進(jìn)行水浴加溫。涂刷時(shí)表面的砂眼、裂縫位置須確保界面劑涂刷飽滿，避免后期產(chǎn)生氣泡、裂縫等問題。該界面劑表干時(shí)間為4 h左右，表干后可進(jìn)行聚脲涂層涂刷。

防水材料選用單組份聚脲防水涂料。該材料是一種粘稠液體材料，一旦遇到空氣則發(fā)生化學(xué)交連而固化，固化后形成一種聚脲彈性橡膠膜。該材料對(duì)混凝土、砂漿等有較好的粘附力。刷涂時(shí)使用毛刷聚脲，共涂刷三層，涂刷后聚脲層厚度要求為1.5～2 mm。第一層和第二層聚脲涂層之間鋪貼一層碳纖維布，碳纖維布強(qiáng)度高，密度小，厚度薄，彈性好，能適應(yīng)管道接口的變形、加強(qiáng)聚脲涂層的附著力。聚脲涂刷須確保涂刷均勻，避免起包，涂刷時(shí)表面如有砂粒等雜質(zhì)，需將雜質(zhì)去除后再涂刷。鋪貼碳纖維布須確保平整，不得出現(xiàn)褶皺、氣泡等，碳纖維布需要搭接時(shí)，搭接長度為100 mm。鋪貼完成后，在其表面再均勻涂刷一薄層聚脲，目的是保證碳纖維布完全被聚脲涂料浸透，確保整個(gè)聚脲涂層的密實(shí)性。第一層聚脲涂層施工完畢。聚脲涂料表干時(shí)間為1.5 h左右，待第一層表干后進(jìn)行第二層涂刷，第二層涂表干后進(jìn)行第三層涂刷。完成聚脲涂層施工后，就完成了全部化學(xué)材料修復(fù)施工工序。

3　結(jié)語

采用物理修復(fù)方法的施工成本較低，且無需采用對(duì)人體有害的化學(xué)物品等材料，不改變連接方式和受力狀態(tài)；采用化學(xué)材料修復(fù)方法使用范圍廣，對(duì)于任何滲漏形式的管道均能修補(bǔ)，二者結(jié)合使用，能夠快速而有效的解決縫滲漏問題。

［中圖分類號(hào)］TV67

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B

［文章編號(hào)］1002－0624（2016）05－0025－03

[收稿日期]2016-01-23