PCCP管道在南水北調陽谷縣續(xù)建配套工程輸水管道工程中的應用

楊愛芬

【摘要】PCCP管將鋼筋混凝土管以及鋼管的應有優(yōu)勢充分結合在了一起，其根本屬性是非金屬性的復合管材，從管道的設計、制作、檢測到安裝、驗收、使用等各方面，均實現(xiàn)了規(guī)范化、系列化，已在輸水工程中得到了較好的應用?！娟P鍵詞】南水北調；管道一、工程概況南水北調陽谷縣續(xù)建配套工程輸水管道工程是從提水加壓泵站到水庫的輸水管道工程。輸水管道起于南水北調魯北取水干渠左岸樁號12+880提水加壓泵站處，終止于引黃入庫泵站出水池，并最終通過入庫涵閘輸水入庫。管線輸水流量為2.2m3/s，自加壓泵站開始，向西穿京九鐵路，然后向西南至陽谷縣城西南處的陳集水庫，全長約37.22KM，沿線設置閥門井、排氣井及排水井等，輸水管線采用PCCP管材，過路、過河、溝等處采用鋼管。二、管材選擇目前管道工程中常用的管材主要有PE管、鋼管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管、預應力鋼筒混凝土管（PCCP管）和超高分子量聚乙烯膜片復合管材等。其優(yōu)缺點及適用性如下：1、PE管具有連接可靠，接頭的強度高于管道本體強度；低溫抗沖擊性好；耐化學腐蝕性好；耐老化，使用壽命長；可撓性好；水流阻力小等優(yōu)點。缺點是易應力開裂，受外壓強度低，對管基礎的處理和回填土要求較其他管材高。2、鋼管具有強度高，承載力強，安裝方便，使用壽命較長等優(yōu)點，缺點是需要進行內外防腐處理，價格較高。3、球墨鑄鐵管具有鋼管的強度，良好的塑性、韌性和鑄造性能，承壓能力強，不需采用大量的防腐措施等優(yōu)點，但有造價高，管材比鋼管重等缺點。4、玻璃鋼管內壁光滑，水頭損失較小，泵站運行費低；運輸、安裝方便，施工費用低，工藝簡單等優(yōu)點；缺點是剛度低，怕摔、怕碰，對基礎要求高，對周圍回填土密實性要求高，由于玻璃鋼管較輕，易發(fā)生浮管。5、超高分子量聚乙烯膜片復合管材具有摩擦阻力小，輸送效率較高；耐腐蝕性、耐磨性、抗拉強度較高；安裝維修方便，施工費用低等優(yōu)點。6、預應力鋼筒混凝土管（PCCP管）是指在帶有鋼筒的高強混凝土管芯上纏繞環(huán)向預應力鋼絲，再在其上噴制致密的水泥砂漿保護層而制成的輸水管。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。它是由薄鋼板、高強鋼絲和混凝土構成的復合管材，它充分而又綜合地發(fā)揮了鋼材的抗拉、易密封和混凝土的抗壓、耐腐蝕，具有高密封性、高強度和高抗?jié)B的特性。PCCP管具有承受內外壓較高、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，廣泛應用于長距離輸水干線、壓力倒虹吸、城市供水、有壓輸水管線、壓力排污干管等。PCCP管具有適用范圍廣、經濟壽命長等優(yōu)點，一般較大口徑管道均使用此管。根據工程輸水線路設計，輸水線路較長，流量大，管徑采用1600mm較大。綜合地形和地層巖性，管道開挖深度內地層主要砂壤土，同時考慮施工方便和工程造價等，將PCCP管作為陽谷縣續(xù)建配套輸水管道工程主管材。三、管道鋪設1、管道及接頭的清理、潤滑管道鋪設前先清掃管子內部，清除插口和承口圈上的全部灰塵、泥土及異物。膠圈套入插口凹槽之前先分別在插口圈外表面、承口圈的整個內表面和膠圈上涂抹潤滑劑，所使用的潤滑劑是植物性的而不能使用油基潤滑劑。2、管子對口管道安裝時，將剛吊下的管子的插口與已安裝好的管子的承口對中，使插口正對承口。采用手扳葫蘆外拉法將剛吊下的管子的插口緩慢而平穩(wěn)地滑入前一根已安裝的管子的承口內就位，管口連接時作業(yè)人員事先進入管內，往兩管之間塞入擋塊，控制兩管之間的安裝間隙在20～30mm之間，同時也避免承插口環(huán)發(fā)生碰撞。特別注意管子順直對口時使插口端和承口端保持平行，并使圓周間隙大致相等，以期準確就位。管子對接后時檢查膠圈位置，每節(jié)PCCP管安裝完成后，進行管道位置和高程的校驗，確保安裝質量。3、接口打壓本工程中所用PCCP管其承插口采用雙膠圈密封，管子對口完成后對每一處接口做水壓試驗。在插口的兩道密封圈中間預留10mm螺孔作試驗接口，試水時擰下螺栓，將水壓試水機與之連接，注水加壓。為防止管子在接口水壓試驗時產生位移，在相鄰兩管間用拉具拉緊。接口的試驗壓力值，根據相關規(guī)范規(guī)定，取0.2MPa，恒壓5分鐘，檢查接口無滲漏即合格。4、接口外部灌漿為保護外露的鋼承插口不受腐蝕，需要在管接口外側進行灌漿或人工抹漿。具體作法如下：1） 在接口的外側裹一層麻布、塑料編織帶或油氈紙（15～20cm寬）作模，并用細鐵絲將兩側扎緊，上面留有灌漿口，在接口間隙內放一根鐵絲，以備灌漿時來回牽動，以使砂漿密實。2） 用1：1.5～2的水泥砂漿調制成流態(tài)狀，將砂漿灌滿繞接口一圈的灌漿帶，來回牽動鐵絲使砂漿從另一側冒出，再用干硬性混合物抹平灌漿帶頂部的敞口，保證管底接口密實。第一次僅澆灌至灌漿帶底部1/3處，就進行回填，以便對整條灌漿帶灌滿砂漿時起支撐作用。5、接口內部填縫接口內凹槽用1∶1.5～2的水泥砂漿進行勾縫并抹平，使之與管內壁平齊。6、過渡件連接閥門、排氣閥或鋼管等為法蘭接口時，過渡件與其連接端采用相應的法蘭接口，其法蘭螺栓孔位置及直徑與連接端的法蘭一致。其中墊片或墊圈位置正確，擰緊時按對稱位置相間進行，防止擰緊過程中產生的軸向拉力導致兩端管道拉裂或接口拉脫。7、水壓試驗管道安裝后，為保證管網系統(tǒng)的可靠性，根據管線長度進行分段、全線水壓試驗。試驗前管道土方回填高程必須達到胸腔以上，管線的鎮(zhèn)墩與錨固結構等達到設計強度要求，接縫水泥砂漿強度不小于5N/mm2后才能進行水壓試驗，以防止管線位移或變形。