PCCP管在長距離輸水管線工程的應(yīng)用

文/肖民 泰州市姜堰自來水公司 江蘇泰州 225500

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市用水量在不斷增加。長距離、跨流域的輸水工程日趨增多，在長距離輸配水工程中，管材的選擇應(yīng)綜合進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面的比較后確定。PCCP具有安全可靠，使用壽命長特點(diǎn)，在大口徑管線中，其綜合造價(jià)較鋼管、球墨鑄鐵管低，是一種優(yōu)越的輸水管材。

1、目前我國大口徑給水管材的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著給排水技術(shù)以及材料技術(shù)的不斷發(fā)展，各科新型給水管道材料不斷推出，大口徑長距離的輸水管材主要有以下幾種：

1.1 鋼管

鋼管是一種在各行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用的管材。城市供水用鋼管常選用Q235B鋼板制作，它具有良好的韌性，管材及管件易加工。但鋼管的剛度小，大口徑管易變形，襯里及外防腐要求嚴(yán)，焊接工作量較大。

1.2 球墨鑄鐵管

球墨鑄鐵管利用離心力鑄造成形，管壁致密，石墨鑄鐵形態(tài)為球狀，基體伸長率大、強(qiáng)度高，性能與鋼管相似，具有柔韌性，且抗彎強(qiáng)度比鋼管大，使用過程中管段不易彎曲變形，材料耐蝕性好，其接口為柔性接口，具有伸縮性和曲折性，適應(yīng)基礎(chǔ)不均勻沉陷。但球墨鑄鐵管的缺點(diǎn)是大口徑管道的生產(chǎn)廠很少，且價(jià)格昂貴，超過鋼管。

1.3 PCCP管

PCCP管就是鋼筒預(yù)應(yīng)力混凝土管，PCCP管是在帶鋼筒的砼管芯上，纏繞一層或二層環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，并作水泥砂漿保護(hù)層而制成的管子。該管材由于在管芯中嵌入了一層薄壁鋼筒，實(shí)質(zhì)上是一種鋼板與預(yù)應(yīng)力砼的復(fù)合管材，它比一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管具有更好的抗?jié)B性。PCCP管承插端的工作面是定型鋼制口環(huán)，幾何尺寸誤差小，承插工作面間隙僅1-2mm，O型膠圈占滿凹型槽內(nèi)，密封性能良好，在內(nèi)水壓力下，膠圈無法沖脫，往往滴水不漏，從而改善了一階段、三階段管膠圈安裝不到位、容易沖脫、承插口容易滴水的問題。而且承插口可設(shè)計(jì)成雙膠圈，在逗管后可在承插口雙膠圈之間的小孔處，用小型人工試壓的方法檢驗(yàn)接口的密封性，有利及早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)進(jìn)行返工。PCCP管的承插接口是半柔性接口，PCCP管由于管材是復(fù)合管材.承受內(nèi)水壓力可達(dá)2～3MPa，最高可達(dá)5MPa。PCCP管可適應(yīng)腐蝕性土壤的惡劣環(huán)境，在一般性土壤中敷設(shè)，由于砼、砂漿使鋼筒四周受高堿性環(huán)境保護(hù)，鋼材處于鈍化狀態(tài)，可以減緩腐蝕。但PCCP管材本身自重較大，施工吊裝要求高。

長距離輸水管材的選擇應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面：

（1）管材安全可靠性；大口徑的輸水管線，均為城市或企業(yè)的生命線。管材質(zhì)量應(yīng)作為第一因素。

（2）管材的價(jià)格、工程費(fèi)用；作為管道造價(jià)要綜合考慮計(jì)入相關(guān)的防腐費(fèi)用、施工費(fèi)。

（3）管道運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用；管道的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用也是管材選取應(yīng)考慮的因素之一。

經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，PCCP管具有安全可靠，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在大口徑管線中，其綜合造價(jià)較低，是一種優(yōu)越的輸水管材。

2、PCCP管在長距離輸水管線安裝施工中的具體應(yīng)用

大口徑PCCP管管身重量較大，其連接方式為承插式接口，采用雙膠圈密封, 其接口承受縱向拉力的能力有限。規(guī)范高效的施工安裝可有大幅的提高安裝效率，降低工程造價(jià)，保證管道運(yùn)行安全可靠，維護(hù)管理便捷。

2.1 測量放線

放線測量主要是控制管道的位置和高程。施工測量應(yīng)實(shí)行施工單位復(fù)核制、監(jiān)理單位復(fù)測制，并填寫相關(guān)記錄。施工測量的允許偏差，應(yīng)符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)定要求。

2.2 溝槽開挖

溝槽槽底開挖寬度應(yīng)根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》及管道凈距的要求確定，溝槽開挖施工應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。溝槽基底中如遇淤泥、流沙等軟弱土壤時(shí)，應(yīng)由設(shè)計(jì)單位提出處理方案。當(dāng)開挖溝槽需要穿過已埋設(shè)的各種管道或與既有管道并排敷設(shè)時(shí)，應(yīng)采取有效防護(hù)措施，保證原有管道的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。溝槽的開挖在無障礙且地質(zhì)條件較好的地段，采用放坡式開挖；在有障礙或地質(zhì)條件較差的地段，采用鋼板樁支撐開挖。

2.3 管子吊裝

由于管道基本都是沿著公路鋪設(shè)，因此多數(shù)情況下會采用輪式吊車來進(jìn)行吊裝。在吊裝過程中，應(yīng)當(dāng)盡量的保持平穩(wěn)，緩慢而又安全的進(jìn)行，以此來為接頭的連接控制做出有效的保障。還應(yīng)當(dāng)設(shè)立專人進(jìn)行指揮，對施工過程中的各項(xiàng)安全問題進(jìn)行嚴(yán)格的把控。管道承插口連接時(shí)應(yīng)首先使用洗潔劑對插口端的膠圈槽進(jìn)行清洗，并且對插口進(jìn)行潤滑，在膠圈與插口圈之間插入螺絲刀并正反方向各轉(zhuǎn)一圈，以此來杜絕由于膠圈安裝不到位而產(chǎn)生的膠圈扭曲現(xiàn)象。隨后，對口的時(shí)候要盡可能的保持緩慢，對承插口要進(jìn)行嚴(yán)密的保護(hù)。避免其出現(xiàn)對撞的現(xiàn)象。用吊機(jī)使管子上下、左右晃動并拉動管子內(nèi)部的手葫蘆，順利的合攏管子，保證內(nèi)部間隙能夠與設(shè)計(jì)要求相吻合，在這個(gè)基礎(chǔ)上用細(xì)石對管底進(jìn)行填實(shí)作業(yè)，并充分搗實(shí)。

2.4 管道接口打壓

對每個(gè)管道接頭的試壓應(yīng)當(dāng)保持在三次以上，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍，進(jìn)行20分鐘的恒壓，接口沒有出現(xiàn)高于0.03mpa的降壓就算是合格，這時(shí)候才能夠進(jìn)行下一節(jié)管道的安裝。第一次試壓完成后還要進(jìn)行復(fù)壓，避免在接下來的管道安裝時(shí)對已經(jīng)安裝過的管道接口產(chǎn)生影響。最后一次試壓是在回填至50厘米時(shí)進(jìn)行，保證管道在回填時(shí)不會發(fā)生位移。

2.5 溝槽回填

溝槽的回填土原則上采用原槽開挖土，在槽底至管頂以上500mm范圍內(nèi)，不得含有機(jī)物、凍土、耕植土及磚、石等硬塊。回填土的壓實(shí)要求，從控制管道的變形、提高管道的承載能力等因素考慮。對PCCP管，要求管兩側(cè)至槽邊范圍，管頂以上500mm區(qū)域內(nèi)回填土的壓實(shí)系數(shù)不得低于0.9。

溝槽回填壓實(shí)也應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，未及時(shí)回填的管道，特別是垮溝河流段的管道在汛期應(yīng)采取有效的防洪措施，防止洪水進(jìn)入溝槽，造成管道漂移。

2.6 管道水壓嚴(yán)密性試驗(yàn)

已安裝管道全部回填前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度及水壓嚴(yán)密性試驗(yàn)，管道強(qiáng)度及水壓嚴(yán)密性試驗(yàn)采用水壓試驗(yàn)法試驗(yàn)。管道水壓試驗(yàn)的分段長度不宜大于1Km，管道水壓試驗(yàn)前，應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。管道嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，不得有漏水現(xiàn)象，允許滲水量不得大于《給排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定的要求。

結(jié)語：

綜述，PCCP管在長距離輸水管線工程中有著良好的應(yīng)用效果，規(guī)范正確的施工安裝能夠保證管線工程質(zhì)量，為給水系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。