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管道的結構，然后闡述了它的優缺點和實用范圍，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。

【關鍵詞】PCCP管道； 安裝技術； 管道試壓

一、前言

PCCP管結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、經濟、壽命長等特點。

二、PCCP管道的結構

它是帶有鋼筒的高強度混凝土管芯纏繞預應力鋼絲，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合結構，具有鋼材和混凝土各自的特性。根據鋼筒在管芯中位置的不同，可分為兩種：內襯式預應力鋼筒混凝土管（PCCPL）、埋置式預應力鋼筒混凝土管（PCCPE）。執行美國標準ANSI/AWWA C301-2007。

預應力鋼筒混凝土管（PCCP）具有公道的復合結構、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，被工程界所關注，廣泛應用于長間隔輸水干線、壓力倒虹吸、城市供水工程、產業有壓輸水管線、電廠循環水工程下水管道、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，基本不漏水等優點。

三、PCCP的特點

1.優點

（一）承受內壓和外荷載高。因為PCCP使用了經過水壓檢驗的鋼筒，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，我國產品的標準工作壓力指標為0.4～2.0MPa，國外應用的PCCP工作壓力有的高達3.0MPa以上。由于PCCP在設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）良好的抗滲性及耐久性。PCCP利用埋置在管芯混凝土中的經過水壓試驗的鋼筒抗滲，利用水泥砂漿對預應力鋼絲進行保護使其不受外界腐蝕，從而保證PCCP的抗滲性、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與承口緊密配合密封止水，其鋼質承口圈和插口圈，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計，填充在凹槽內，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，而鋼管采用現場焊接的方法，其鋪設速度相對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，其接頭能夠轉動一定的角度，因而抵抗不均勻沉降的能力較強，對基礎的要求不高，可以適應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，適應不同工程的地質、地形條件，可以根據施工現場的具體情況提供各類短管，滿足修改后管線的鋪設長度，還可以利用斜口管組合或接頭的自由轉動特性實現一定曲率半徑的管線轉彎，而無須廠家添置其他設備，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的應用

應力鋼套筒混凝土管（PCCP）可廣泛應用于城市供水系統、工業有壓輸水管線系統、電廠補充水管線系統、壓力排污管線系統等工程中。目前，在國內南水北調工程、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，應按設計要求對管材和滑動膠圈數量、規格、類型進行驗證，逐根進行外觀檢查，管材承插口應無損傷，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。

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做到管子位置大體就位，避免管子在管槽內多次搬運移動，且溝槽作業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，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凹槽內，使膠圈在插口的部位上粗細均勻并順直的繃在插口環凹槽內，消除膠圈扭曲翻轉現象，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，為防止承插口環碰撞，待裝管應緩慢而平穩的移動，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，以期準確就位，然后采用內拉或外拉的方法，使待裝管徐徐平行移動，撤除方木，達到設計要求的安裝間隙。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.每節管子安裝完后，應用專用量具（鋼板尺、厚薄規）檢查密封膠圈是否都在插口環的凹槽內，檢驗合格后，將管子墊穩，將吊具移開。

6.管道安裝完成后，應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至管體3/4高度內的土方回填分層夯實；管線的鎮墩與錨固結構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，當工作壓力P≤0.6Mpa時，試驗壓力取1.5P Mpa；當工作壓力P>0.6Mpa時，試驗壓力取（P+0.3）Mpa 。

（三）試驗管段進行充水時應排氣，在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行試壓，浸泡時間應符合以下規定，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管道內徑）。

（五）冬季試壓時，應采取防凍措施，試驗完畢后應及時放水。

7、水壓試驗合格后，應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，應及時回填，回填前應清除溝槽內雜物、積水，管道兩側至管頂的回填土應分層夯實，嚴禁單側回填。回填土中不得含有石塊，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、結束語

PCCP管被供水行業認為是最理想的供水管材，他的應用能為我國的城市建設帶來巨大的經濟效益。

參考文獻：

[1].GB/T19685-2005《預應力鋼筒混凝土管》

[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范》GB50268-2008