“大口徑PCCP管接縫處理”施工方法的應用

何玉，趙士輝，邰恩利

（1.遼寧省水利廳，遼寧沈陽110003；2.中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧沈陽110179）

“大口徑PCCP管接縫處理”施工方法的應用

何玉1，趙士輝2，邰恩利1

（1.遼寧省水利廳，遼寧沈陽110003；2.中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧沈陽110179）

水利工程中輸水管道采用PCCP管進行安裝，經3次復壓后個別管道接縫達不到設計壓力且存在輕微滲漏。滲漏形式分為內漏、外漏、內外漏3種情況，每種情況均包含不同壓力值的穩壓情況，針對該情況本文重點介紹采用聚脲進行處理的方法，為類似工程提供借鑒經驗。

PCCP；接縫；滲漏；聚脲

1概述

遼寧省某重點輸水工程位于阜新市彰武縣境內，合同主體工程為管道建安工程，主要包括PCCP管、鋼管。主管道為3根DN3400的PCCP管或鋼管。控制范圍：樁號D020+254～D047+577，線路全長為27.323km，其中PCCP管段線路長26.261km，鋼管段線路長0.920km。

本工程2013年6月開工，2015年6月安裝完成，PCCP管道接縫共計15750道，其中32道接縫經3次復壓不能達到設計要求，對32道管接縫首先采用注油法進行物理實驗，目的是使膠圈復位，經過試驗有27道管接縫復壓滿足設計要求，剩余5道管接縫經復壓不滿足設計要求，存在輕微滲漏的情況。

2施工方案選擇

2.1原因

PCCP管接縫滲漏根據其管材生產的控制、不同施工時間、不同施工人員、不同的地質條件而產生。管材生產的控制是指管材在生產時承口尺寸控制在上限、插口尺寸控制在下限，雖然都在規范允許范圍之內，但安裝時相對膠圈產生的壓縮比偏小，造成打壓不合格；不同的施工時間是指低溫季節膠圈保溫不好，PCCP管承插口鋼件在安裝前加熱處理不好，膠圈經壓縮后不能復原造成打壓不合格；不同的施工人員是指每個工作面施工人員不同，因施工人員技術水平、素質、責任心存在差異，涂刷植物油、承插口對接等個別施工工序不認真對待，造成膠圈不均勻、膠圈破損、膠圈脫離槽位等現象，從而造成3次打壓不合格；不同的地質條件是指管線工程戰線長，地質條件各不相同，當遇粉質粘土等地段時，PCCP管安裝完畢后極易造成管道的不均勻沉陷，這樣一來管道承插口對膠圈的擠壓程度不同，嚴重部位的膠圈被壓扁，相反膠圈與承插口之間形成縫隙，從而造成打壓不合格。

2.2方案比較

經過研究討論初步確定4種處理方案，聘請有經驗的專家分別對4種方案的優缺點進行了分析、論證。

（1）合攏法。二次開挖將PCCP管改為合攏管重新安裝。優點：保留接口的形式為柔性接口；缺點：工期長、費用高。

（2）焊接法。在內側對承插口鋼環進行焊接。優點：施工簡單、節省工期、費用低；缺點：改變了接口的形式，將原來的柔性接口變為剛性接口。

（3）混凝土墩包裹法。在外側設混凝土墩將管口整體包裹。優點：工藝簡單、露天施工便于操作；缺點：二次開挖、排水工期長費用高，且改變了接口的形式，將原來的柔性接口變為剛性接口。

（4）聚脲處理法。在內測將管縫采用聚硫密封膠、快干水泥、聚脲進行處理。優點：聚脲伸展性好仍保留接口的形式為柔性接口，且無毒環保對水質不產生污染；缺點：工藝較復雜、費用相對

經過對4種方案的優缺點進行對比分析，從質量、工期、經濟整體考慮后得出結論，認為聚脲處理方案是最佳方案。

3施工方案

3.1修補材料

3.1.1雙組份聚硫密封膠

雙組份聚硫密封膠采用河南永麗化工有限公司生產的SGJL-851型材料，其是以液態聚硫橡膠作為主劑，加入補強劑、增韌劑、增粘劑、觸變劑和其他添加劑配置加工成基膏；以金屬氧化物等配置成硫化膏，2組分混合后可固化為彈性密封材料。該產品具有一定的抗老化性，與混凝土具有自粘接性能，具有嵌縫止水能力，為無毒產品。A組份為灰白色均勻膏狀物，B組份為黑色均勻膏狀物，配比為100∶10；材料出廠時配備界面劑，配比為1∶1。

3.1.2手刮聚脲

手刮聚脲采用北京森聚柯高分子材料有限公司生產的SJKR590C暴露型單組分聚脲材料，其材料為改性多種聚合物配成的聚脲類防水涂料。單組分液體在環境濕度作用下發生聚合反應之后即可固化成彈性膜，并對絕大部分基材擁有良好的粘接性和優異的防水性和耐沖磨性。液體產品固化后為柔韌性橡膠，固化速度快，附著力好，操作簡單方便，符合國家環保要求，為無毒產品。

表1SK手刮聚脲物理力學性能

3.1.3快干水泥

快干水泥采用湖北徠卡建筑材料有限公司生產的堵漏王產品，該產品具有易施工、環保無毒、粘結力強、長效防水等優點。加水后1～3min發熱硬化，可帶水堵漏；對混凝土、鍍鋅管、陶瓷等界面均有較強的粘結力；微膨脹、密實、抗滲、抗腐蝕。

3.2施工方法

3.2.1施工工藝

管道接縫寬度5～25mm，施工工藝為：初步清理→除油→清理及打磨→涂刷界面劑→注聚硫密封膠→管縫封堵→打磨→涂刷界面劑→手刮第一層聚脲→胎基布鋪設→手刮第二層聚脲→手刮第三層聚脲。

3.2.2基面清理

（1）初步清理。用抹布、抹子、電鎬等工具清理管縫內外的雜質、水等，如遇管縫兩側有水情況，用堵漏王筑起臨時擋水墻，管縫初清后表面無雜質、水，油污部位清晰可見。

（2）除油。主要清理管道安裝、物理試驗遺留于管縫內的油以及管道混凝土表面的油，清油及污染物范圍為管縫內及管縫兩側，清理寬度不小于35cm。清油主要采用稀釋的洗滌劑，洗滌劑與水配比為1∶10。施工時從頂部向底部噴刷1∶10稀釋洗滌劑，用毛刷進行刷洗，再用裝水噴壺噴水清理，然后用抹布擦干，最后用暖風機烘干。

圖1PCCP管接縫展開圖（油污清理對比）

（3）清理及打磨。采用電動圓頭刷清理管縫底部，電動圓柱刷打磨清理接縫內壁，標準為打磨成麻面或漏出砂粒，打磨完成后采用吸塵器清理粉塵，并用暖風機烘干潮濕部位。加強管縫插口端陰角的處理工作，保證接縫干燥。

3.2.3聚硫密封膠施工

（1）涂刷界面劑。接縫深度為60mm，根據承插口鋼板結構等確定聚硫密封膠涂抹高度不小于25mm。界面劑為雙組份，現場配置界面劑配比為1∶1。界面劑調配均勻后采用小毛刷涂刷，涂刷均勻，涂刷深度為25mm，由底部向頂部施工，涂刷時嚴禁界面劑污染內壁混凝土面，固化時間約15分鐘，可采用暖風機烘干，界面劑用手摸不黏手為表干，界面劑固化達到表干后進行下道工序施工。

（2）注聚硫密封膠。聚硫密封膠為雙組份，配置比例為100∶10，接縫注膠施工時分層分段進行，注膠主要分3個步驟：第1步，將承口部位的縫隙填滿（即承插口陰角），用專用抹子豎起對陰角部位反復拉劃，排出陰角內部氣泡；第2步，接縫內10mm高度范圍內注膠，注膠完成后采用專用抹子豎起反復拉劃，以便排出氣泡；第3步，接縫內剩余15mm高度注膠，注膠完成后用抹子抹平。施工過程中嚴格控制聚硫密封膠的厚度不小于25mm，采用鋼板尺檢查注膠深度，發現深度不夠時應及時補充。注膠過程中嚴禁污染混凝土表面及接縫內壁剩余部位，如污染應重新進行打磨，并做好防塵工作，注膠結束固化一段時間后進行下一步施工。

3.2.4管縫封堵

管縫封堵前檢查聚硫密封膠是否有流掛或堆積現象，如有應及時進行處理。由于堵漏王固化速度快，應勤拌少拌，堵漏王封堵由底部向兩側均勻施工分2個步驟。

（1）管縫剩余35mm，將拌好的堵漏王搓成條狀，放入管縫內并稍用力按，用力過大將導致聚硫密封膠碾出，堵漏王應與管側壁結合良好，封堵高度為剩余管縫高度的2/3。

（2）管縫封堵剩余1/3，用拌好的堵漏王將剩余管縫全部封堵，并用抹子抹平壓光，接縫表面以順接兩側管縫為主。

圖2

3.2.5打磨

（1）打磨范圍為管縫兩側上、下游各150mm范圍，即打磨寬度為300mm+管縫寬度。

（2）打磨前用石墨筆、鋼板尺畫出打磨邊線，打磨過程中嚴格按照邊線進行控制。

（3）打磨工具為電動角磨機，打磨混凝土出現砂粒即可，打磨邊緣溝槽不能大于1mm深。

（4）打磨完成后，用吸塵器除塵、抹布擦干，并用暖風機烘干。

3.2.6聚脲施工

（1）涂刷界面劑。界面劑涂刷范圍與打磨范圍一致，為保證涂刷邊線平齊可采用膠帶沿邊線粘貼。界面劑為雙組份A、B，配比為2∶1，涂刷前應將表面烘干（干面施工），界面劑涂刷過程中應反復涂刷，不能漏刷，無死角，表干后涂刷聚脲。

（2）第一層聚脲涂刷。利用刮板在接縫修復表面涂刷聚脲，應將表面抹平，均勻不可見棱角，各部位顏色均勻，且不易過厚。由底部向上部涂刷，涂刷過程中應上下反復刮，表干后進行胎基布鋪設。

（3）鋪設胎基布。胎基布寬度為300mm，可以購買標準寬度的，也可自行加工，自行加工的應保證各邊平齊。人工鋪設時要保證胎基布平順、不卷邊，胎基布搭接長度為100mm，以管縫中心為中心，管縫兩側均勻布置。

（4）第二層聚脲涂刷。第二層聚脲涂刷應伴隨胎基布的鋪設同時進行，鋪一塊涂刷一塊，涂刷過程中反復刮涂，侵透胎基布，以胎基布網格不可見為準，厚度相對較厚，固化時間較長。涂刷過程中防止胎基布打卷、出現褶皺等現象，易從中間向兩邊涂刷。

（5）第三層聚脲涂刷。第二層聚脲表干后進行第三層涂刷，從底部向頂部均勻刮涂，找平，胎基布網格應完全覆蓋。

涂刷過程中出現流掛現象時應降低涂刷速度，并及時攤鋪，打磨寬度范圍全部涂刷，第三層表干后及時檢查涂刷質量，是否有漏刷現象，如有應及時補刷。實施過程中處理部位不允許有水或潮濕，以免形成氣泡影響聚脲質量。

圖3聚脲施工示意圖

4水壓試驗

采用聚脲處理的管縫在樁號Dc27+767-Dc32+409范圍內，處理完畢后采用分段水壓試驗對其進行校核。分段水壓試驗線路長4.6Km，設計試驗壓力為1.48MPa，試驗時升至設計試驗壓力后穩壓15min壓力降為0.01MPa，小于規范要求0.03MPa，注水試驗持續135min，補水686L，經計算滲水量為1.09L/min*m，小于規范要求

8.16L/min*m，水壓試驗合格。

5結語

PCCP管輸水工程中由于管材生產、施工水平、環境因素、地質因素等造成管口接縫輕微滲漏的情況時常出現，本文采用聚脲處理法對管口接縫進行處理不但沒有改變管口的接口形式，而且從質量、工期、費用、環保等方面均優于其他處理方法。通過分段水壓試驗證明此方法獲得成功，希望為類似工程的管道接縫處理提供借鑒經驗。

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1008-1305（2016）03-0094-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.036

2016-04-02

何玉（1974年—），男，高級工程師。較高。