大型输水Pccp管线与钢管对接方法

郝增军 申大鹏

摘 要：文章阐述了大型输水管线预应力钢筒混凝土PCCP管与钢管连接的实例。

关键词：预应力钢筒混凝土管PCCP；钢管；对接

1 引言

预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP，又称预应力钢筒砼管，是由预应力钢丝、钢筒、混凝土构成的复合管材，是在钢筒（薄钢筒的厚度约1.5mm左右）的砼管芯上，缠绕一层或二层环向预应力钢丝，并作水泥砂桨保护层而制成的管子。它既发挥了钢管的抗渗性能，又利用了混凝土抗压、耐腐蚀的特点，具有能承受较大的内外荷载、抗渗性能好、水头损失小、接头密封性好、经久耐用等优良特性。20世纪90年代我国引进了国外的PCCP管生产工艺，目前已经能够提供DN600～DN4000、工作压力最大可达5.0MPa的各种规格管材，国家已制定了相应的标准（GB/T19685-2005），现在PCCP管已经越来越多应用于给排水、电力等工程。目前世界上规模最大的利比亚“人工河”第一期工程，全长1900km，就是使用直径4m、工压2.8MPa的预应力钢筒砼管敷设，工程全部完工后运行情况良好。

2 概述

独山子长输水线三十多公里输水管线使用DN1200 PCCP管线，埋深4米左右。由于城市居民区东扩，约2.2Km管线横亘于新规划的居民区域地下，无法进行建筑地基的开挖，需要将管线移位，移位后的管线平行敷设于新规划的主干道路边。

移位后的管线采用新管线DN1200低压流体输送螺旋焊接钢管，钢管与原有的PCCP管的对接成为管线移位关键控制点，对接方法及其实施尤为重要。根据PCCP管和钢管接口尺寸结构、使用要求制定对接方法。

PCCP管线一端是插口另一端是承口，插口处的结构形状与钢管类似，在端口外侧有两道距离很近的凹槽，将凹槽放入合适的橡胶密封圈后，与对接的另一根pccp的承口对接后完成两根pccp管线连接。选择pccp管线的插口与钢管对接不能达到密封、连接可靠的目的。

根据PCCP管承口结构，选择承口和钢管对接可以达到密封、连接可靠的目的。

考虑接口的密封、可靠和洁净，做法如下。

PCCP管承口结构图 PCCP管与Φ1219钢管对接结构图

2.1开挖、拆除接口处原有PCCP管线，上图所示的承口和钢管进行对接，露出PCCP管线承口（见PCCP管承口结构图），清理承口。

2.2 由于承口钢环内径为Φ1350、插口钢管外径Φ1219，圆周留有66mm的环向间隙，用油麻、膨胀剂、橡胶圈做为密封材料，填塞66mm的环向间隙，应准备Φ66的橡胶绳。

2.3 为了保证填塞时，密封材料不会沿钢管剂入管内，在管线的插入端外圆周焊接Φ12的圆钢（见PCCP管与Φ1219钢管对接结构图），阻挡密封材料，将钢管尽量靠近pccp管承口最里端，PCC管承口结构亦具有阻挡密封材料进入管内的作用。

3 PCCP管与Φ1219钢管对接

3.1 将对接钢管吊平，使钢管中心轴线与PCCP管中心轴线在一条直线上，将钢管推入PCCP管的承口最里端。

3.2 用量具进行测量，调整环向间隙至整个圆周均匀。将管线底部加临时支撑，使钢管与PCCP管保持同轴线，使对接的管线位置相对稳定。

3.3 加入胶圈

将环向缝隙内杂物清理干净，胶圈表面清理干净，涂抹植物油，塞入环向缝隙，使用前端较平整、光滑、钝角的扁钎将胶圈塞进环向缝隙，一圈塞平整后，在进行下一圈的操作，连续塞二圈应平整均匀，两圈接头处错开180°。

3.4 加入油麻操作

将油麻捻成圆绳状，直径约Φ30，塞入环向缝隙数圈，用扁钎将捻好的油麻塞进去两圈，并顶紧、平整、均匀。

3.5 加入膨胀水泥

将调好的1：1.5的膨胀水泥砂浆镶入环向间隙填实，使之与外管壁平齐。

3.6 环向钢板焊接

在快干膨胀水泥加入36小时后，外侧用钢板将环向缝隙封住。现场预制厚度δ=10mm的内径1219mm外径1350环形钢板，内径与Φ1219钢管外壁焊接，外径与承口钢环外圆焊接，如PCCP管与Φ1219钢管对接结构图。

4 在对接处镇墩制作

为使对接处保持相对的稳定，防止接口伸缩时，管线移动脱开，保证良好的固定，制作250m3的钢筋水泥结构镇墩。镇墩采用钢筋混凝土结构，并增加管線固定桩，与管线焊接生根固定。

5 进水试压运行

镇墩养护5天后，镇墩强度达到常规强度的70%左右，进水试运行。开始输送水量为400立方米/小时，检查管线对接处运行、漏水情况，运行良好；将输水量逐步提高到800立方米/小时，运行7天后，输水量提高到3000立方米/小时。已经运行2年，目前处于3500立方米/小时大负荷供水状态，运行良好。

6 结束语

上述对接方法，在工程实际中施工方便，在小型承口与钢管对接中也可采用直接内外焊接的方法，然后制作固定镇墩，施工更为简单方便；另外，制作镇墩时，不在管线上焊接固定桩生根，在镇墩附近的钢管一侧设置伸缩节会更为合理。

参考文献

[1]王东黎，刘进，石维新，付帮磊，李万智.南水北调工程PCCP管道设计的关键技术研究.北京：水利水电技术，第11期，2009.

[2]邵文东，刘锐，孙钰.PCCP限制性接口在大伙房水库输水管道上的应用.北京：水利建设与管理第4期，2009.