淺談大口徑P C C P管道水壓試驗施工方案

張 斌，王 冠，唐詩雯

（遼寧省水利廳，遼寧沈陽110003）

淺談大口徑P C C P管道水壓試驗施工方案

張 斌，王 冠，唐詩雯

（遼寧省水利廳，遼寧沈陽110003）

大口徑P C C P管道工程越來越多地應用于大型輸水、供水工程，為保證管線安全運行，對其進行分段水壓試驗是非常必要的。文章根據遼寧省水利廳某工程現場施工實際情況以D N 3800的P C C P管道為例闡述分段水壓試驗方案，為同類P C C P管道工程提供借鑒。

水壓試驗；P C C P管；大口徑

1 工程概況

工程位于錦州市義縣境內，合同主體工程為管道建安工程，主要包括P C C P管、鋼管、管道陰極防腐、各類閥井、閥門、管道附件、構（配）件、管道鎮支墩、過河、過路（穿越鐵路采用框構型式，框構施工由發包人負責）以及永久道路、臨時道路、水土保持等工程項目。本工程采用2根D N 3800的P C C P管或鋼管，線路全長26.188km。

2 水壓試驗總體要求

2.1試驗目的

P C C P管道靜水壓試驗主要是為了檢驗輸水管道在規定的內水壓作業下的安全可靠性和嚴密性，同時也可檢驗與主管線配套的支管線、閥門及其他配套設施等性能是否滿足設計要求。

2.2試驗范圍

本段水壓試驗樁號為∶D a 147＋395.745～D a 154＋007.853，全長6612m，全部為P C C P管道。

2.3試驗壓力

根據《設計報告》，本次試驗段靜水頭高程為139.2m，139.2m為溢流面高程，考慮溢流面以上水頭0.6m，本次試驗段靜水頭高程按139.8m計算。依據合同文件專項技術條款∶P C C P管材的試驗壓力應為工作壓力再加0.3MP a。本次試驗段共安裝三塊壓力表，安裝位置及對應壓力見表1∶

表1 試驗段壓力表位置及壓力分布表

2.4試驗合格標準

P C C P管道的水壓試驗應采取注水法，依據為同時滿足允許壓力降和允許滲水量值兩項來判定管道水壓試驗是否合格。

2.4.1 允許壓力降

主試驗階段，停止注水補壓，補壓至工況壓力穩定15m i n后，壓力下降不超過0.03MP a時，將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30m i n，進行外觀檢查，若無漏水現象，則水壓試驗合格。

2.4.2 允許滲水量

（1）按式（1）進行計算本次試驗允許的滲水量∶

式中∶q—允許滲水量，L/m i n.km；

Di—管道內徑，m m。

管道壓力穩定到試驗壓力后開始計時，當壓力下降時開始向管道補水，下降壓力不允許大于0.03MP a，始終保持管道實驗壓力恒定，保持恒定壓力持續時間在2h以上，并計算該段時間內補入管道的水量，如果實測滲水量小于8.63L/m i n.km，則本次水壓試驗合格。

（2）實測的滲水量按照式（2）進行計算∶

式中∶q—實測滲水量，L/m i n.km；

W—恒壓時間內補入管道的水量，L；

T—從開始計時至保持恒壓結束的時間，m i n；

L—試驗管段的長度，m。

2.5試驗流程

管內清理檢查→試壓水源選擇→支管道口封堵→注水→支管、閥門、壓力表安裝→預試驗→允許壓力降試驗→允許滲水量試驗→卸壓、排水→臨時裝置拆除

3 水壓實驗布置

3.1試驗段管道安裝情況

井室分布見表2。

表2 井室分布表

3.2打壓設備安裝布置

本次實驗所用的壓力表、抽水設備、流量計等全部安裝在實驗段首尾與垂直于管道軸線的支管上。安裝具體布置見圖1。

4 水壓試驗方案

4.1試壓準備工作

（1）管線試壓段內外接口砂漿必須施工完成，試壓段止推范圍內的砂漿強度滿足試壓要求。

兩端止推段壓力分別為0.606MP a、0.758MP a。砂漿的抗壓強度驗算按0.758MP a計算∶

水壓試驗時止推范圍內的內外縫砂漿均已達到28d強度，強度在20MP a以上，滿足試壓要求。

（2）D N 800排水鋼管采用P N 10鋼制悶頭焊接封堵，焊縫拉力計算滿足水壓試驗壓力要求。

根據焊接接頭拉伸試驗規范，焊縫拉力須大于母材本身抗拉強度，排水鋼管及悶頭材質均為Q 235，最小抗拉強度為370MP a，鋼管壁厚為10m m，排水鋼管處最大水壓為0.79MP a，計算校核如下∶

圖1 水壓試驗布置圖

焊縫拉力∶370MP a×0.8m×3.14×0.01m＝9294.4kN

水壓力∶0.79MP a×0.4m2×3.14＝396.9kN

焊縫拉力滿足試驗壓力。

（3）管道止推設計采用打壓管及管道止推，打壓管由管廠提供，根據管廠止推設計，經管廠復核計算樁號D a 147＋396處止推管長度為115m，現場實際安裝止推管長度為275m；樁號D a 154＋008處止推管長度為85m，現場實際安裝止推管長度為424m，現場安裝的止推管道長度滿足水壓試驗后靠背推力要求。

（4）在管線封堵之前，必須對管道內進行徹底的清掃，確保管內無雜物，對管道內接口進行全面的檢查，確保單根管道接口打壓合格或沒有滲漏現象。

（5）試驗管段兩端打壓管及打壓段范圍內的空氣閥井、排水閥井、鎮支墩等部位安排專人負責觀測，并配備通訊工具，保持通訊暢通，以便試壓時發現問題及時聯系、及時采取處理措施。現場施工道路保持暢通。

（6）管線進行試壓前，要求試驗段管道安裝完成且檢查合格，管頂以上已經回填完成，管段內止推體系管道接縫砂漿已經完成并達到強度要求。

4.2水源布置及注水

結合附近水源情況，溝槽內水位較高且為地下水，水清澈無污染，計劃從附近河段溝槽內取水，通過? 200P V C管引水，從起始打壓管（樁號147＋395.745）處開始注水。注水需緩慢，分別在兩端和管段中的所有排氣處設排氣閥，將管道中的氣體排出。

當準備工作全部完成后，排氣、排水閥敞口全部封堵完成后，開始向試壓管道內充水。當充水至排除的水流中不帶氣泡，水流連續時，即可關閉排氣閥門并停止充水。

注水時，安排人員沿線進行巡視，檢查各閥門、管身及接口等部位是否有滲水漏水現象發生。一旦發生應及時停止注水并進行處理。

為使接口材料及管道內壁充分吸水，充滿水后應充分浸泡后再進行試壓，時間不少于3d。

管道內注水量計算∶11.34×6612＝74980m3

4.3試驗設備安裝

根據水源位置及管線情況，試壓注水位置樁號147＋395.745處打壓管排氣三通D N 600支管上，支管上加裝悶頭，悶頭上設置注水口、排氣口并安裝壓力表。排水位置設置在D 151＋963.694處P S4-57排水三通D N 1000支管上。使用連通管將A線管道和B線管道相連，管道上安裝止回閥、球閥、閘閥，試驗時將閥關閉。

臨時管線進水管選擇D N 75鋼管，試壓管段兩端各安裝壓力計一支，靠表處連接一閥門，接裝壓力計時應把支管內的空氣排凈，以防止升壓時壓力計指針波動頻繁而損壞壓力計。

根據試壓段試驗壓力，選用最大量程1.2MP a壓力計，壓力計精度等級1.5級，表盤直徑150m m，壓力計在使用前進行校正。

根據試壓段壓力選擇注水泵和試壓泵型號。向管道內注水選擇N B 240-12離心泵。試壓選擇80-315臥式離心泵，揚程125m。

4.4試壓方法和措施

4.4.1 試壓方法

升高壓力時按照每0.2MP a為一級緩慢升高壓力，每升一級應檢測閥門、支墩、管身及接口等部位，如無異常現象，再繼續進行升壓。升壓過程中，若發現壓力計表針擺動、不穩，且升壓較慢時，應重新排氣后再升壓。

試驗管段兩端打壓管以及沿線空氣閥井、泄水閥井等部位安排人員負責觀測并做好記錄；每升壓一級，各部位觀測人員應記錄實際情況并向水壓實驗調度負責人匯報；試壓時如有任何情況，觀測人員應及時向水壓實驗調度負責人匯報。

試壓現場配備至少兩臺客貨兩用車，用于通勤和運輸設備物資等，觀測員和巡視員優選經驗豐富的設備維修人員。

4.4.2 試驗過程

（1）預試驗階段

將管道內水壓升至試驗壓力并穩壓30m i n，穩壓期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力；檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現象；若出現損壞、漏水現象要及時停止試壓，待找出原因，然后采取相應措施后再重新進行試壓。

（2）主試驗階段

停止注水補壓，穩定15m i n；當15m i n后壓力下降不超過0.03MP a時，通過P S4-164、P S4-165將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30m i n，對外觀進行檢查，若無漏水現象，則證明水壓試驗合格。

壓力升至試驗壓力后開始計時，每當壓力下降，應及時向管道內補水，但最大壓降不得大于0.03MP a，保持管道試驗壓力恒定，恒壓延續時間不得少于2h，并計算恒壓時間內補入試驗管段內的水量，若實測滲水量小于8.63L/m i n.km，則水壓試驗合格。

水壓試驗及時填寫相關記錄，合格后整理、提交水壓試驗報告。

4.4.3 計量、監測設備和變形

（1）注水量測定

通過稱量補入水箱的水量計算。

（2）打壓管位移觀測

注水前在打壓管上做觀測點，隨壓力上升通過全站儀對兩個打壓管進行定點觀測，計算位移量。

（3）打壓管堵頭變形量觀測

用直尺測量焊接在打壓管堵頭中心的支管位移計算堵頭的變形量。

4.4.4 水壓實驗應急措施

水壓實驗過程中，一旦發生滲水、漏水等緊急情況時，應立即報告總指揮或現場指揮協調人員，立即停止加壓，根據出現的問題及時制定措施進行處理。若法蘭連接處發生滲漏，應卸壓后將法蘭螺絲進行緊固后繼續試壓，直至不再滲漏。若發生嚴重漏水、管身爆裂等嚴重情況，應立即停止打壓，馬上疏散現場人群。

5 水壓實驗保證措施

5.1進度保證措施

水壓實驗實施前必須保證試壓范圍內的管線、配套設備及內外接口砂漿、管道止推系統等相關作業全部完成，并將管內所有雜物清理干凈。經各家共同檢查合格后，方可進行試壓。

5.2質量保證措施

水壓實驗實施前，管道安裝、管道接口打壓、內外砂漿處理、臨時管線安裝、水源選擇等相關工程必須經監理部門驗收或認可。

5.3安全保證措施

（1）水壓實驗實施前要完成沿管線的各類閥門、封堵等設備的檢查工作。保證各類相關設備安裝齊備并能正常運行。

（2）水壓實驗不能在雨天進行。

（3）實驗區段應實行安全區域封閉，禁止無關人員進入。

（4）卸壓排水時應控制閥門開度，防止水流過快造成局部真空擾動管線。

6 資源配置

6.1人員投入計劃

人員投入計劃見表3。

表3 人員投入計劃表

6.2主要機械、設備投入計劃

主要機械，設備投入計劃見表4。

7 結語

經過本次分段水壓試驗，證明本段所安裝管道無漏水現象且管道質量全部合格，為以后工程全線的順利通水做出了保障。本次水壓試驗的成功，不僅取決于管道的生產質量，更重要的是取決于安裝過程中的具體施工工藝。在實際施工過程中必須嚴格按照規范的施工工藝進行施工，確保施工每一個環節都滿足施工要求，這樣才能保證分段水壓試驗的順利進行。

表4 主要機械、設備投入計劃表

［1］G B50268-2008.給水排水管道工程施工及驗收規范［S］.

［2］SL398-2007.水利水電施工通用安全技術規程［S］.

［3］SL401-2007.水利水電工程施工作業人員安全操作規程［S］.

［4］陳昌東.混凝土輸水管道試壓中幾個問題的分析與做法［J］.西南給排水，2011（04）∶31-32.

［5］吳學剛.淺談預應力鋼筒混凝土管道施工技術［J］.中國科技信息，2014（09）∶98-99.

［6］李廣輝，白建中，岳璐璐.禹州市文殊水廠給水管道壓力試驗研究［J］.河南水利與南水北調，2012（10）.

［7］周玉濤，耿運生.P C C P制作安裝中的幾個常見問題［J］.水利規劃與設計，2014（12）.

［8］李向東.管線工程隧洞方案研究［J］.水利規劃與設計，2015（11）.

［9］鄭劍鋒.南水北調中線京石段應急工程（北京段）P C C P管道試驗段施工經驗及建議［J］.水利規劃與設計，2007（04）.

（續上期）

2015年水利建設市場主體信用評價結果

為貫徹落實國務院《社會信用體系建設規劃綱要（2014—2020）》，根據水利部國家發展改革委《關于加快水利建設市場信用體系建設的實施意見》和水利部《水利建設市場主體信用評價管理暫行辦法》，水利部組織完成了首次全國水利建設市場主體信用評價工作。

水利建設市場主體信用等級分為三等五級，分別為A A A（信用很好）、A A（信用好）、A（信用較好）、B B B（信用一般）、C C C（信用較差）。本次共有1257家水利建設市場主體申請參加勘察、設計、施工、監理、咨詢、機械制造、招標代理、質量檢測單位信用評價，其中被評為A A A級占32.8%，A A級占35.6%，A級占26.1%，B B B級占5%，C C C級占0.5%。

咨詢單位（共83家）

A A A級（48家）

中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司

北京市水利規劃設計研究院

江河水利水電咨詢中心

中水北方勘測設計研究有限責任公司

天津市水利勘測設計院

河北省水利水電勘測設計研究院

河北省水利水電第二勘測設計研究院

山西省水利水電勘測設計研究院

遼寧省水利水電勘測設計研究院

中水東北勘測設計研究有限責任公司

吉林省水利水電勘測設計研究院

黑龍江省水利水電勘測設計研究院

上海勘測設計研究院有限公司

上海市水利工程設計研究院有限公司

南京市水利規劃設計院有限責任公司

浙江省水利水電勘測設計院

浙江廣川工程咨詢有限公司

寧波市水利水電規劃設計研究院

中水淮河規劃設計研究有限公司

福建省水利水電勘測設計研究院

江西省水利規劃設計院

贛州市水利電力勘測設計研究院

山東省水利勘測設計院

山東新匯建設集團有限公司

山東省淮河流域水利管理局規劃設計院

黃河勘測規劃設計有限公司

河南省水利勘測設計研究有限公司

鄭州市水利建筑勘測設計院

中工武大設計研究有限公司

湖南省水利水電勘測設計研究總院

中水珠江規劃勘測設計有限公司

珠江水利委員會珠江水利科學研究院

廣東省水利電力勘測設計研究院

廣州市水務規劃勘測設計研究院

深圳市廣匯源水利勘測設計有限公司

廣東珠榮工程設計有限公司

中國能源建設集團廣西電力設計研究院有限公司

廣西壯族自治區水利電力勘測設計研究院

重慶市水利電力建筑勘測設計研究院

中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司

四川省水利水電勘測設計研究院

中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司

中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司

云南省水利水電勘測設計研究院

中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司

甘肅省水利水電勘測設計研究院

寧夏水利水電勘測設計研究院有限公司

水利部新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院

A A級（28家）

唐山市水利規劃設計研究院

邯鄲市水利水電勘測設計研究院

保定市水利水電勘測設計院

滄州水利勘測設計院

河北天和咨詢有限公司

淮河水利委員會水利水電工程技術研究中心

青島市水利勘測設計研究院有限公司

棗莊市水利勘測設計院

商丘市水利建筑勘測設計院

河南華水工程管理有限公司

水利部珠江水利委員會技術咨詢中心

廣州市宏濤水利水電勘測設計有限公司

中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司

東莞市水利勘測設計院有限公司

佛山市順德區水利水電勘測設計院有限公司

廣西珠委南寧勘測設計院

廣西南寧水利電力設計院

廣西壯族自治區河池水利電力勘測設計研究院

重慶同望水利水電工程設計有限公司

四川省清源工程咨詢有限公司

貴州省水利水電勘測設計研究院

貴州中水建設管理股份有限公司

昆明市水利水電勘測設計研究院

昭通市水利水電勘測設計研究院

云南省紅河州水利水電勘察設計研究院

云南潤晶水利電力工程技術股份有限公司

楚雄欣源水利電力勘察設計有限責任公司

青海省水利水電勘測設計研究院

A級（6家）

廊坊市禹達勘測設計有限公司

淮河水利委員會水利水電工程建設管理中心

岳陽市水利水電勘測設計院

深圳市深水水務咨詢有限公司

臨滄市水利水電勘測設計研究院

云南能陽水利水電勘察設計有限公司

B B B級（1家）

河北隆源水務技術咨詢有限公司

施工單位（共642家）

A A A級（197家）

中鐵十六局集團有限公司

北京金河水務建設有限公司

北京京水建設集團有限公司

北京鑫大禹水利建筑工程有限公司

華北水利水電工程集團有限公司

中國水利水電第十三工程局有限公司

中國水電建設集團港航建設有限公司

中國水電基礎局有限公司

天津振津工程集團有限公司

河北省水利工程局

中鐵十二局集團有限公司

內蒙古綽勒水利水電有限責任公司

內蒙古黃河工程局股份有限公司

內蒙古遼河工程局股份有限公司

內蒙古龍澤節水灌溉科技有限公司

沈陽市政集團有限公司

沈陽利鑫土木工程有限責任公司

凌源市鑫盛水利建筑工程有限公司

大連宏偉水利水電工程有限公司

吉林省水利水電工程局

黑龍江省水利水電集團有限公司

黑龍江省水利水電集團第一工程有限公司

鹽城市隆嘉水利建設有限公司

江蘇鹽城水利建設有限公司

南京明輝建設有限公司

江蘇省水利建設工程有限公司

江蘇淮陰水利建設有限公司

中億豐建設集團股份有限公司

中國水利水電第十二工程局有限公司

江河建設集團有限公司

寧波盛宏建設工程有限公司

浙江凌云水利水電建筑有限公司

杭州蕭山水利建筑工程有限公司

禹順生態建設有限公司

浙江艮威水利建設有限公司

浙江省疏浚工程有限公司

寧波四明湖生態建設有限公司

安徽水安建設集團股份有限公司

安徽瑞豐水利建筑有限公司

安徽海博建設工程有限公司

淮河水利水電開發總公司（駐蚌）

安徽天晟建設工程有限公司

三明市水利水電工程有限公司

福建省恒鼎建筑工程有限公司

福建省匯濤建設發展有限公司

福建省水利水電工程局有限公司

福建省汀江水電工程有限公司

福建省中禹水利水電工程有限公司

興鋒盈（福建）集團有限公司

江西贛禹工程建設有限公司

江西省降龍水利水電建設工程有限公司

江西晶太水利電力建設有限責任公司

贛州康輝工程建設有限公司

興豐建設景觀有限公司

江西華盟建設有限公司

江西省水利水電建設有限公司

鷹潭市復興水電建設有限公司

萍鄉市水利水電建設有限責任公司

江西省群力建設有限公司

新余市水利電力建筑工程有限公司

江西省宜春市土木工程總承包有限公司

山東乾元工程集團有限公司

山東菏澤黃河工程局

德州黃河建業工程有限責任公司

聊城市黃河工程局

山東東阿黃河工程局

山東黃河工程集團有限公司

中石化勝利建設工程有限公司

山東水利工程總公司

濟寧市水利工程施工公司

陽谷縣水利建筑工程公司

山東大禹工程建設有限公司

青島瑞源工程集團有限公司

山東省水利工程局

山東浩博水利建設有限公司

山東水利巖土工程公司

山東水利建設集團有限公司

山東洪通集團有限公司

山東半島水務發展有限公司

微山縣水利施工公司

威海水利工程集團有限公司

廣饒縣水利工程公司

山東省第二水利工程局

德州市水利局水利施工處

科達集團股份有限公司

山東省水利水電建筑工程承包有限公司

濟寧河海水利工程有限公司

山東省寧陽縣水利工程公司

濰坊市峽山水庫水利水電建筑安裝公司

山東新匯建設集團有限公司

開封黃河工程開發有限公司

黃河明珠水利水電建設有限公司

黃河勘測規劃設計有限公司

中國水利水電第十一工程局有限公司

河南省水利第一工程局

河南坤鑫水電建設有限公司

河南省水利第二工程局

河南正海實業有限公司

長江巖土工程總公司（武漢）

湖北長江清淤疏浚工程有限公司

中國葛洲壩集團第五工程有限公司

中國葛洲壩集團股份有限公司

中國鐵建大橋工程局集團有限公司

湖北大禹水利水電建設有限責任公司

湖北江利水利建筑工程有限公司

荊州市長江水利水電建設工程公司

襄陽市水利水電工程團

湖北洈水水利水電建設公司

湖南望新建設集團股份有限公司

（未完待續）

T V 672＋.2

：B

：1672-2469（2016）05-0120-05

D0I∶10.3969/j.i s s n.1672-2469.2016.05.042

2016-03-22

張 斌（1988年—），男，助理工程師。