張瑞霞　趙培寬

摘要：PCCP管是一種將鋼管和預(yù)應(yīng)力混凝土管的優(yōu)點相結(jié)合的非金屬優(yōu)質(zhì)復(fù)合管材，也是目前世界上公認的最有效的環(huán)保型非金屬復(fù)合管材，其優(yōu)越性能和卓越品質(zhì)，至今尚無其他管材可以替代。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP管); 施工

1 PCCP管簡介

帶鋼筒的預(yù)應(yīng)力混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,簡稱PCCP管)是目前國際上使用廣泛的大口徑、耐高壓管材,由嵌埋薄鋼筒的管芯、纏在管芯外的預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絲外的水泥砂漿保護層組成。管子的兩端分別焊有鋼制的承口圈和插口圈,管子的柔性接頭采用滑動膠圈密封。在工作狀態(tài)下,嵌埋在管壁中的薄鋼筒具有抗?jié)B功能,纏繞在管芯外的預(yù)應(yīng)力鋼絲及管芯的混凝土壁承受管材的內(nèi)水壓力及外荷載,因此PCCP管是一種將鋼管與普通預(yù)應(yīng)力混凝土管的優(yōu)點相結(jié)合的管種。

2 PCCP管的國內(nèi)外應(yīng)用情況

2.1 PCCP管國外應(yīng)用情況

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(簡稱PCCP管)的生產(chǎn)和應(yīng)用至今己有50多年的歷史，最早山法國的幫納(Bnona)公司最先研制的，至上世紀(jì)四十年代歐、美各國競相開發(fā)研制，目前美、法各國的年產(chǎn)量已達數(shù)十萬公里，其中美國、加拿大是世界上推廣使用PCCP管最多的國家，廣泛應(yīng)用于城市輸配水干線、火電站供水管、水利工程、雨污水干管、工業(yè)供水及廢水管線等方而。關(guān)國PCCP管的敷設(shè)長度己達到290000km。目前世界上規(guī)模最大的利比亞的"大人工河"第一期工程，全長1900km。管道直徑為4M工作壓力為2.8MPa，管材為PCCP管，工程全部完工后運行狀況良好。

PCCP管歷經(jīng)了半個世紀(jì)的發(fā)展以后，現(xiàn)在己經(jīng)進入了技術(shù)成熟階段，從管材的設(shè)計、制造、檢測到運輸、安裝、使用等方而，都實現(xiàn)了規(guī)范化、系列化服務(wù)。

2.2 PCCP管的國內(nèi)應(yīng)用情況

二十世紀(jì)八十年代末，隨著我國城市供水、工業(yè)用水、農(nóng)田水利建設(shè)的迅猛發(fā)展，對于輸水管材提出更高的要求。山東電力管道工程公司于1989年首家從美國引進了具有世界先進水平的PCCP管制管技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，可生產(chǎn)0.4MPa-2.0MPa、直徑600mm-3400mm的PCCP管。隨后無錫華毅管道有限公司從美國"Ameron"公司引進技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備，深圳太陽管道有限公司從美國的"Price Brather"公司全套引進技術(shù)及設(shè)備的消化，已能完全國產(chǎn)化了，且于1996年P(guān)CCP管材在我國建材行業(yè)頒布了《預(yù)應(yīng)力鋼筒硅管》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC625-1996)，近期將頒布預(yù)應(yīng)力鋼筒硅管的國家標(biāo)準(zhǔn)。

目前，PCCP己廣泛使用于我國的水利、電力、市政給排水等各個領(lǐng)域。在長距離、大流量輸水、調(diào)水工程方面，山西省萬家寨引黃工程的總長43.5公里，管徑為3米PCCP管，暫居我國乃至亞洲地區(qū)已建成工程之首位，新疆烏魯木齊洪水工程10公里倒虹吸工程使用了管徑2.8米的PCCP管約15公里，深圳東深供水工程用了管徑2.6米的PCCP管約9.5公里，此外，還有數(shù)十項引水工程應(yīng)用了PCCP管。迄今尚未見因管道質(zhì)量問題而發(fā)生事故的有關(guān)報道，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 應(yīng)用PCCP的管道施工

應(yīng)用PCCP管道施工的主要工序為:

土方開挖(地基處理)→PCCP管道和密封橡膠圈進場檢驗→吊裝管道人槽→密封橡膠圈套人插口環(huán)凹槽→吊車、手動葫蘆配合裝管→內(nèi)、外檢查膠圈是否人槽→接口打壓試驗→接頭外部灌漿→接頭內(nèi)防腐處理→土方回填→管內(nèi)清理→整體管道水壓試驗

3.1溝槽開挖

在機械開挖時，應(yīng)預(yù)留20cm由人工清理，以免擾動地基。如有超挖或地基需處理時，應(yīng)使用良好級配的砂礫料回填夯實，達到天然地基的相對密實度，以免引起不均勻沉陷。在地下水位較高或雨季施工時，應(yīng)采取降水或排水措施，在任何情況下不允許溝內(nèi)長時間積水，并應(yīng)防止管道浮移。溝槽底若為巖石時，應(yīng)將其開挖至設(shè)計高程以下30cm，然后鋪砂土回填夯實。巖石溝槽基底向土壤基底過渡時，還應(yīng)采取地基過渡處理措施。

3.2管道安裝

安裝前的檢查。管道在安裝前施工單位應(yīng)組織對管材逐根進行外觀檢查，要檢查承插口有無碰損、橢圓度是否在允許范圍內(nèi)，外保護層有無脫落，有無裂縫、空鼓，內(nèi)襯混凝土面有無超出規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的裂縫等，并對管道的幾何尺寸按照質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)進行抽查，對檢查合格的管道予以編號使用。PCCP用的橡膠圈材質(zhì)應(yīng)符合ZBQ43001一87的規(guī)定，必須經(jīng)過專業(yè)檢測部門對主要性能進行檢測并出具檢測報告。橡膠圈的形狀為"O"形，表面不應(yīng)有氣孔、裂縫、重皮、平面扭曲、肉眼可見的雜質(zhì)及有礙使用和影響密封效果的缺陷。橡膠圈的接頭個數(shù)不得超過2個，且接頭性能不能低于母材的性能標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場交接驗收時，應(yīng)抽取1%的數(shù)量進行接頭結(jié)合強度試驗。

接頭的清理與潤滑。為保證安裝質(zhì)量，安裝前要確保清除插口和承口圈上的灰塵、泥土及異物，特別是對插口凹槽進行認真清理，不得有飛邊、毛刺。膠圈套入插口凹槽之前先分別在插口圈外表面、承口圈內(nèi)表面和膠圈上涂抹潤滑劑，膠圈套入插口凹槽后，用鋼棒將膠圈在插口的各部位上粗細調(diào)勻，使其順直地箍在插口環(huán)凹槽內(nèi)，無扭曲、翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，以保持良好的密封。所使用的潤滑劑應(yīng)是植物性的或經(jīng)廠家同意的替代型潤滑劑，而不能使用油基潤滑劑，因油基潤滑劑會損害膠圈，影響接頭的密封性能。

對口就位。管道安裝應(yīng)按施工測量控制點仔細校測管道的軸線和標(biāo)高，并做好施工記錄。每節(jié)管道安裝完畢后應(yīng)用專用量具(如觸感儀、外感儀)，分別從接口內(nèi)外檢查兩邊密封橡膠圈是否都在插口環(huán)的凹槽內(nèi)，檢查接口間隙是否符合設(shè)計要求。檢查時，必須對接口間隙從上、下、左、右4點進行量測，經(jīng)檢驗合格并將其墊穩(wěn)后，才能將吊具移開。每班安裝前，應(yīng)對此前已安裝好的前一節(jié)管進行測量檢查，如發(fā)現(xiàn)位移，應(yīng)重新復(fù)位，合格后再繼續(xù)安裝。

3.3接口打壓試驗

接口打壓試驗使用的設(shè)備應(yīng)為經(jīng)選定的專用打壓設(shè)備，管路應(yīng)有止回閥以確保恒壓。管道安裝完，應(yīng)立即進行打壓試驗。進行下一節(jié)管道安裝時，同時應(yīng)對施工可能影響到的管口重新進行壓力試驗，防止管道安裝過程中反向拉力引起上一節(jié)管道接口的松動。

3.4管道接頭處理

為保護管道承插口不受腐蝕，需要在管道接頭外側(cè)進行灌漿，對內(nèi)部接頭處的縫隙進行水泥砂漿填縫。水泥砂漿灌漿及接口填縫時，水泥砂漿配合比應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，并采取有效措施防止砂漿因收縮而產(chǎn)生開裂，內(nèi)側(cè)水泥砂漿應(yīng)平整、光滑，外側(cè)水泥砂漿應(yīng)達到全周長充填飽滿。

3.5管道回填

管道及其配件安裝完成，經(jīng)驗收合格后，應(yīng)及時進行回填，不允許已完成的管道長期外露，更不允許使其跨越雨期和冬季?；靥钋皯?yīng)清除溝槽內(nèi)雜物，并排除積水，不得在有積水的情況下進行回填?；靥钋皯?yīng)徹底清理并確認溝槽邊壁無松散土體和坍滑體?；靥顣r應(yīng)從管道兩側(cè)均勻下料，管道兩側(cè)至管頂?shù)幕靥钔帘仨殞ΨQ分層夯實，每次鋪料厚度不超過30cm。

兩側(cè)回填高度差不應(yīng)超過層填筑高度。應(yīng)沿溝槽壁的溜槽均勻下料、鋪料。不得在管道上方高于0.6m以上處向下傾倒回填料。嚴(yán)禁單側(cè)回填或用推土機從一側(cè)向溝內(nèi)推埋，造成漏夯、填料分選，以及導(dǎo)致管道軸線位移和接口變形。另外，管道胸腔以下三角區(qū)部位是回填控制的重點，管道安裝完成后應(yīng)及時回填，保證管道穩(wěn)定，不晃動。三角區(qū)回填必須兩側(cè)同步回填，碾壓標(biāo)準(zhǔn)必須達到設(shè)計要求。

3.6水壓試驗

當(dāng)管道兩側(cè)至管頂500mm內(nèi)的土方分層回填合格，且管線的鎮(zhèn)墩或錨固結(jié)構(gòu)達到規(guī)定強度要求后，可以進行分段水壓試驗，試驗前應(yīng)對管道進行充分浸泡，PCCP管道浸泡時間≮72h。充水時應(yīng)由底處注水，以利于排氣。

試驗壓力取管道工作壓力的1.2倍，管道嚴(yán)密性試驗時，將水壓升至試驗壓力，水壓升至試驗壓力后，保持恒壓10min，檢查接口、管身無破損及漏水現(xiàn)象時，管道強度試驗為合格。

參考文獻

[1]何維華.關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管（PCCP）的推廣應(yīng)用[J].給排水在線，2003，5.

[2]《預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC625一1996).1996.