大型輸水Pccp管線與鋼管對接方法

郝增軍 申大鵬

摘 要：文章闡述了大型輸水管線預應力鋼筒混凝土PCCP管與鋼管連接的實例。

關鍵詞：預應力鋼筒混凝土管PCCP；鋼管；對接

1 引言

預應力鋼筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）簡稱PCCP，又稱預應力鋼筒砼管，是由預應力鋼絲、鋼筒、混凝土構成的復合管材，是在鋼筒（薄鋼筒的厚度約1.5mm左右）的砼管芯上，纏繞一層或二層環向預應力鋼絲，并作水泥砂槳保護層而制成的管子。它既發揮了鋼管的抗滲性能，又利用了混凝土抗壓、耐腐蝕的特點，具有能承受較大的內外荷載、抗滲性能好、水頭損失小、接頭密封性好、經久耐用等優良特性。20世紀90年代我國引進了國外的PCCP管生產工藝，目前已經能夠提供DN600～DN4000、工作壓力最大可達5.0MPa的各種規格管材，國家已制定了相應的標準（GB/T19685-2005），現在PCCP管已經越來越多應用于給排水、電力等工程。目前世界上規模最大的利比亞“人工河”第一期工程，全長1900km，就是使用直徑4m、工壓2.8MPa的預應力鋼筒砼管敷設，工程全部完工后運行情況良好。

2 概述

獨山子長輸水線三十多公里輸水管線使用DN1200 PCCP管線，埋深4米左右。由于城市居民區東擴，約2.2Km管線橫亙于新規劃的居民區域地下，無法進行建筑地基的開挖，需要將管線移位，移位后的管線平行敷設于新規劃的主干道路邊。

移位后的管線采用新管線DN1200低壓流體輸送螺旋焊接鋼管，鋼管與原有的PCCP管的對接成為管線移位關鍵控制點，對接方法及其實施尤為重要。根據PCCP管和鋼管接口尺寸結構、使用要求制定對接方法。

PCCP管線一端是插口另一端是承口，插口處的結構形狀與鋼管類似，在端口外側有兩道距離很近的凹槽，將凹槽放入合適的橡膠密封圈后，與對接的另一根pccp的承口對接后完成兩根pccp管線連接。選擇pccp管線的插口與鋼管對接不能達到密封、連接可靠的目的。

根據PCCP管承口結構，選擇承口和鋼管對接可以達到密封、連接可靠的目的。

考慮接口的密封、可靠和潔凈，做法如下。

PCCP管承口結構圖 PCCP管與Φ1219鋼管對接結構圖

2.1開挖、拆除接口處原有PCCP管線，上圖所示的承口和鋼管進行對接，露出PCCP管線承口（見PCCP管承口結構圖），清理承口。

2.2 由于承口鋼環內徑為Φ1350、插口鋼管外徑Φ1219，圓周留有66mm的環向間隙，用油麻、膨脹劑、橡膠圈做為密封材料，填塞66mm的環向間隙，應準備Φ66的橡膠繩。

2.3 為了保證填塞時，密封材料不會沿鋼管劑入管內，在管線的插入端外圓周焊接Φ12的圓鋼（見PCCP管與Φ1219鋼管對接結構圖），阻擋密封材料，將鋼管盡量靠近pccp管承口最里端，PCC管承口結構亦具有阻擋密封材料進入管內的作用。

3 PCCP管與Φ1219鋼管對接

3.1 將對接鋼管吊平，使鋼管中心軸線與PCCP管中心軸線在一條直線上，將鋼管推入PCCP管的承口最里端。

3.2 用量具進行測量，調整環向間隙至整個圓周均勻。將管線底部加臨時支撐，使鋼管與PCCP管保持同軸線，使對接的管線位置相對穩定。

3.3 加入膠圈

將環向縫隙內雜物清理干凈，膠圈表面清理干凈，涂抹植物油，塞入環向縫隙，使用前端較平整、光滑、鈍角的扁釬將膠圈塞進環向縫隙，一圈塞平整后，在進行下一圈的操作，連續塞二圈應平整均勻，兩圈接頭處錯開180°。

3.4 加入油麻操作

將油麻捻成圓繩狀，直徑約Φ30，塞入環向縫隙數圈，用扁釬將捻好的油麻塞進去兩圈，并頂緊、平整、均勻。

3.5 加入膨脹水泥

將調好的1：1.5的膨脹水泥砂漿鑲入環向間隙填實，使之與外管壁平齊。

3.6 環向鋼板焊接

在快干膨脹水泥加入36小時后，外側用鋼板將環向縫隙封住。現場預制厚度δ=10mm的內徑1219mm外徑1350環形鋼板，內徑與Φ1219鋼管外壁焊接，外徑與承口鋼環外圓焊接，如PCCP管與Φ1219鋼管對接結構圖。

4 在對接處鎮墩制作

為使對接處保持相對的穩定，防止接口伸縮時，管線移動脫開，保證良好的固定，制作250m3的鋼筋水泥結構鎮墩。鎮墩采用鋼筋混凝土結構，并增加管線固定樁，與管線焊接生根固定。

5 進水試壓運行

鎮墩養護5天后，鎮墩強度達到常規強度的70%左右，進水試運行。開始輸送水量為400立方米/小時，檢查管線對接處運行、漏水情況，運行良好；將輸水量逐步提高到800立方米/小時，運行7天后，輸水量提高到3000立方米/小時。已經運行2年，目前處于3500立方米/小時大負荷供水狀態，運行良好。

6 結束語

上述對接方法，在工程實際中施工方便，在小型承口與鋼管對接中也可采用直接內外焊接的方法，然后制作固定鎮墩，施工更為簡單方便；另外，制作鎮墩時，不在管線上焊接固定樁生根，在鎮墩附近的鋼管一側設置伸縮節會更為合理。

參考文獻

[1]王東黎，劉進，石維新，付幫磊，李萬智.南水北調工程PCCP管道設計的關鍵技術研究.北京：水利水電技術，第11期，2009.

[2]邵文東，劉銳，孫鈺.PCCP限制性接口在大伙房水庫輸水管道上的應用.北京：水利建設與管理第4期，2009.