P C C P管道在長距離輸水工程中的應用

王藝翔

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽110166）

P C C P管道在長距離輸水工程中的應用

王藝翔

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽110166）

隨著水利工程技術的發展，P C C P管道已經全面的應用到了我國長距離輸水工程中，管道直徑一般為3000～4000m m，但是設計環境存在一些問題，需要設計師根據具體情況進行具體研究。本文主要對長距離管道工程設計、管道試壓和長距離輸水工程防護及安全措施等進行探討。

P C C P管道；長距離輸水工程；應用

在我國經濟發展中，水利工程起著重要作用，工程的施工在整個工程建設中占有很高的地位。本文以遼寧省大伙房水庫輸水工程為例，對水利輸水工程進行分析和探究。工程前期由于動遷和更換承包人等一系列問題的出現，一度使工程停工，2008年工程有了較大轉機，全面實現了P C C P管道的施工任務，從各個方面都取得了較大成績，與此同時積累了一定的經驗。該工程是大伙房水庫輸水工程中使用P C C P管道規模最大的一個項目，面臨著巨大的挑戰。

1 工程概況

遼寧省大伙房調水工程建設是遼寧省最具規模的調水工程，二期工程在一期工程的基礎上橫跨整個省份的中南部，把一期工程中的水調度到下游各個市區，主要包括遼陽、撫順、鞍山和盤錦等多個市區，并且在此基礎上對大連進行水的供應，涉及到大連的多個市區，為大連市民提供了方便。大伙房水利二期工程在2006年已經開工，施工總長為260km，管道鋪設采用的是P C C P管道，型號有兩種，直徑分別是2.4m和3.2m。二期工程與一期工程相比最大的不同就是二期地質條件比較復雜，征地環節難度比較大，這大大增加了工程施工的難度，因此該工程的進度比較緩慢，而且對工程投資和質量的控制非常嚴格，特別是P C C P管道工程的建設，不管是管道鋪設環節還是工程管理，都要進行嚴格的控制，最大程度上保證輸水工程按期完成，并能夠對投資進行有效控制。

2 長距離管道工程設計

大伙房工程中P C C P管道工程在設計時需要根據市政水利工程設計文件的規定進行嚴格施工，除了國家文件的規定之外，還需要注意以下幾個方面。

（1）該工程P C C P管道屬于長距離輸水工程，由于P C C P管道的生產屬于機械化生產，接口具有版柔性、管道比較重、體積比較大，所以，對該工程管道設計的要求比較高。設計師需要根據地質條件和管道設備等進行科學合理的設計，還需要根據具體情況繪制各環節圖紙和準備詳細的施工材料，并在平面圖中明確管件放置要求和位置定位。

（2）工程設計施工圖中應對施工順序和分段施工進行明確的標注，對合攏管的位置進行事前確定，要在最大程度上對征地要求和環境的保護進行明確的規定，設計時做到各個環節的萬無一失。在施工中，還要對降水和排水技術措施進行明確，對地基處理技術應規范化實施，施工時最大程度上保證施工人員的安全，安全施工和質量保證都要做到位。

（3）設計師在對P C C P管道進行圖紙設計時，需要對管道的吊裝和運送進行詳細的規劃，還需要有專門供大型機械施工的道路，在對管道吊裝和運輸時需要對管道進行必要的保護措施，對管線的安全和維護工作都需要使用專門的道路。設計師還要對管道的防腐蝕和檢測系統進行詳細設計，保證整個輸水信息工程的建設。

（4）設計師需要對管件和構筑物進行設計，由于P C C P管道的連接口是承插口，如果水流的外推力大于承插口拉力時，很容易出現承接口松動，需要進行鋼筋混凝土支墩的設置，管道穿過閥門井壁時應設置必要的止推環，外側進行混凝土的回填，以此抵抗井下推力。長距離P C C P管線支墩有多種形式，比如變徑、三通和彎頭等支墩。支墩之間有不同的受力面積，這些需要設計者進行詳細的分析和設計。

3 P C C P管道試壓

3.1試壓方法

我國目前還沒有對P C C P管道試壓出臺相關規范性文件，通過不同地區已經完工的試壓可以發現，試壓各有不同，一般分為以下幾種。

（1）對接口密封進行試壓，通過進行通水來檢驗安裝質量，試通水壓力作為管道正常工作時的壓力。管道安裝完畢后，應對接頭采用加壓泵進行打壓試驗，通過進水孔壓水，排氣孔排氣，加壓到規定的壓力范圍，5m i n如果壓力不變即為合格。

（2）分段試壓法。分段試壓法的試壓必須在接口密封試壓合格的基礎上進行，對不同路段的管道進行試壓，路段長度根據具體情況而定，一般在1～2km之間，如果實驗結果符合試壓標準即為合格。

（3）整體試壓法。整體試壓法需要在接口密封試壓合格的基礎上進行，把整個完工的P C C P管線進行多次的試壓。

對管道水壓試驗最大的目的就是避免輸水工程中管道接頭處出現松動或者脫落，水壓試驗是質量合格的保證。水利工程中一個小小的疏漏都可能造成不可挽回的損失，因此，每個環節都不能掉以輕心。

3.2閥門代替水壓試驗管段兩端堵頭的問題

整條輸水管線有多個閥門，拆卸比較困難，閥門作為輸水管的一個重要部分，用輸水管線閥門來替代水壓試驗管線兩端堵頭的止推裝置，這在很大程度上能夠節約成本。在進行設計時，把閥門作為管線的兩端堵頭，根據閥門的不同位置對水壓試驗管段進行劃分，圖紙中需要對閥門受力情況進行明確的說明。這種方案和《給水排水管道工程施工及驗收規范》的要求有很多的區別，但是該方案簡便可行，在各地區運用中有很多成功的例子。

4 管線整體穩定性

（1）提高工程質量的基礎條件是管溝基礎的控制，管道的鋪設根據環境的不同難度系數不同，管道鋪設有可能位于濕地和田間，還有很多山區，施工環境比較差，這在很大程度上影響著管線整體的穩定性，對于管道基礎設施的處理和排水方式的選擇需要嚴格按照有關規定進行處理，能夠最大程度上提高管道鋪設的穩定性。

（2）P C C P管的接口是半柔性，但是對管道局部的變形程度不應超過規定變形范圍。在管道穿越公路和鐵路等地段時，不能使用P C C P管進行鋪設，應采用鋼管最為適宜，如果使用的是P C C P管，需要提高地基質量，并做好處理和安裝工作，以此保證管線整體的穩定運行。

（3）在進行管橋的處理時，鋼管應和P C C P管進行連接，鋼管過渡段應當根據實際情況進行適度的增長，長度保證在15倍管徑以上。

（4）設計師在對管段進行設計時，一般情況下不能有三維轉角現象，這樣的設計很有可能出現鋪設困難的情況，因為管道的重量比較大，很難保證施工的質量，工程就不能進行理想化施工，導致承插口出現漏水情況的發生。

5 長距離輸水工程水錘防護技術與安全措施

5.1造成工程事故的主要原因

由于長距離輸水管道的長度比較長和鋪設環境復雜的原因，在對水泵進行啟動時，很有可能由于水錘的原因造成使管道破裂，這種現象在水泵啟動的環節中比較常見。所以，設計師應對此環節進行認真的分析，聘請比較專業的水泵技術人員根據不同的水泵工作狀況和不同閥門的突發情況對水錘進行必要的研究和計算，這樣做的目的就是能夠找出設計中出現的一些問題所在，也能夠對未來整個管道的運行提出技術要求。

長距離輸水工程，要特別注意水柱分離彌合水錘對工程的危害，在長距離輸水管道中會時常出現流速變化的情況，由于水的流速同一時間不同，直接導致管道的壓力不恒定，壓力時大時小，如果管道壓力小于汽化壓力時，很大程度上會出現斷流的情況，空腹處的水流速度不同，很有可能通過撞擊加大管道的壓力，就會形成斷流彌合水錘，危害性較大。

5.2水錘防護技術與安全措施

長距離輸水如果采用壓力流輸水方式，要防止水錘出現的幾率，并且對其進行控制，需要使用水錘消除器或者調壓井等多種方式來進行避免。由于輸水管道中水的運行是水氣兩通，需要通過管道的縱向布置來進行計算不同工作狀況中水流動狀態的可能性，因此需要在合適的位置進行排氣閥的布置。管道的排氣問題也需要特別注意，在設計時應把管線布置成一個相對高點，并設置排氣閥，做一些適當的估算。在此基礎上需要對排氣閥的合理布置和數量進行明確。需要在管道中設置超壓泄壓閥，這樣做的好處是防止水柱分離彌合水錘產生高壓的危險，調壓井的設置在很大程度上會起到更佳的效果。

6 結語

長距離輸水工程建設由于地形復雜多變，技術相對復雜，施工中需要因地制宜，對人員和資金的投入要求比較高，但是它很好的解決了城市用水問題，適應我國經濟飛速發展的要求。在進行長距離P C C P管道工程建設時，應結合各地局勢進行因地制宜的建設，對工程中的質量要求和施工技術制定一個比較完善的體系，更大程度上對建筑設施進行維護，推進我國水利工程的快速發展。

［1］王金陸.大伙房水庫輸水工程P C C P管道水壓試驗方法［J］.東北水利水電，2014（04）∶58-60.

［2］李占東，黃忠佳.大伙房水庫輸水工程（二期）P C C P管道工程進度管理與實踐［J］.水利發展研究，2014（06）∶54-56.

［3］喬裕民，侯仰增，畢士君.P C C P管道外防腐涂料消耗量計算方法的探討［J］.水利規劃與設計，2013（04）∶59-61＋77.

［4］昝志斌.P C C P頂管在禹門口東擴工程中的應用［J］.水利規劃與設計，2011（03）∶61-63.

［5］陳紅剛.大伙房水庫輸水入連工程P C C P應用研究［D］.大連理工大學，2012.

［6］傅代兵.淮北臨渙輸水工程P C C P管道制作工藝及管廠布置簡介［J］.安徽建筑，2009（03）∶124-125.

T V 672＋.2

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：1672-2469（2016）05-0110-03

D0I∶10.3969/j.i s s n.1672-2469.2016.05.039

2015-01-29

王世翔（1983年—），男，工程師。