PCCP管的应用及在新疆的发展与展望

2015-04-05朱利平新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆乌鲁木齐830000

水利规划与设计 2015年3期

朱利平（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆乌鲁木齐 830000）

PCCP管的应用及在新疆的发展与展望

朱利平
（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆乌鲁木齐 830000）

本文介绍了PCCP管（预应力钢筒混凝土管）的结构特点及其在我国的生产使用现状，阐述了PCCP管的施工工艺。其工艺水平在我国已渐成熟，并在一些复杂环境下的施工进行了大胆的探索并取得成功，为以后的施工提供了宝贵的经验。介绍了其在新疆地区的应用情况，并对未来的发展情况提出预期。

PCCP管；生产使用；施工工艺

引言

PCCP管是由薄钢板、高强预应力钢丝、高强混凝土和砂浆保护层构成的一种优质复合管材。PCCP管具有混凝土管和钢管的优点，其抗腐蚀性好、耐压、寿命长、安装简单、维护费用低、有良好的抗震性能、能有效的抗渗防漏等特点。因此，被广泛的应用于各种引水输水工程中。

PCCP管是一种新型的高质量的输水管材，起源于法国，其发展和应用已经有70多年的历史，欧洲和美国在20世纪40年代开始发展，得到了广泛的应用。当前，美国、法国等开始生产使用的PCCP管的已有数10万千米，在中国的台湾地区也广泛的应用了PCCP管。世界上最大的利比亚“人工河”项目（长度3600km）使用的PCCP管（其工作压力218MP a、直径为φ 4000m m），目前运行情况良好。

1 PCCP管在我国的生产使用

我国从1980年代才开始对PCCP管生产技术进行研究和探索，虽然我国生产使用PCCP管的历史不长，但由于恰逢我国国民经济快速发展的有利时机，经过我国自主研发，引进技术与设备消化，目前生产设备已完全国产化。

近年来，PCCP管生产企业结合我国城市和农村建设、工矿企业建设和农田水利建设等的需求，优化产品的结构，提高了其应用性能，在许多重要和大型的输水管道工程中PCCP管常常是首先的管材，使其得到了普遍的应用，取得了很好的经济效益和社会效益。如:在南水北调工程中的中线，京石段应急供水工程惠南庄—大宁段铺设工作压力0.8 MP a、直径φ 4000m m，双排上埋式覆土最多可达10.5m铺设的PCCP管总长达110km。2010年建成的辽宁省引水工程，从辽宁大伙房水库引水为沈阳等城市给水，其使用了φ 2400m m和φ 3200m m的PCCP管进行铺设，管道总长为265km，其中直径为φ 2400m m工作压力为0.6～1.0MP a管道长度为200km。2010年9月通水运行的广州西江引水工程，其管线总长为51.6km，采用φ 3600m m工作压力0.6MP a的PCCP管进行铺设。辽宁大伙房水库输水应急入连工程，总长 144km，其中直径为φ 2800m m管线长118km，直径为φ 2400m m管线长26m，工作压力0.8～1.2MP a等。

PCCP管良好性能的应用得到了市场的广泛认可，带动了一批管道制造企业和设备制造企业的快速发展。2012年底，全国有70余家PCCP管的生产厂家，共100多条生产线。2012我国 PCCP管生产达1400km；产值约100亿元，此行业的前5家产能利用率平均约为90%产业（不包括季节性因素等）。但是，一些企业规模偏小缺乏技术人员，对一些关键性技术问题的能力还很欠缺，这就需要大型企业发挥其优势，进一步加大行业的集中度。

2 PCCP管的施工工艺

PCCP管道的安装程序包括:施工准备、管道及管件到货检查接收、管件卸车入槽、管道初装就位、接地钢片焊接及检测、管道承插口打润滑油、橡胶圈检查及安装、管道对接校正、一次接头打压、管件固定、后续管道安装、二接头次打压、外部接缝灌浆、管沟回填、三次打压、内部接缝灌浆、阴阳极保护施工、管道回填、内缝接头封堵、静水压试验、工程验收。

常州地区的供水一期工程，总长36km，直径φ 1400m mPCCP管埋地安装都采用了开挖、装管、接口试压、回填土的强度试压的施工方法，未发生安全事故和由于质量返工的问题。实践证明了采用埋地施工大口径PCCP管的施工方法是可行的。

李江对北疆供水工程地处严寒、干旱区，夏季高温炎热、冬季低温寒冷，昼夜温差较大，春秋季节短，年有效施工期短，施工机械效率受温度、风沙影响较低，对施工机械和工期都进行了深入的研究，并给出以下几点建议:对适合沙漠明渠施工的机械应进行必要的现场选型研究，以此获取相关必要的施工数据；软岩隧洞施工虽在北疆已有一定的施工经验，但对长距离隧洞的一次支护、通风、投料等问题还需要认真研究总结；土石方填挖平衡要统筹综合考虑弃土规划、防洪堤建设，重点解决施工环境由于开挖时弃碴所造成的污染问题。

汤旭明对大直径深基坑PCCP管的安装技术进行了总结，指出如果大规模采用埋置深且管径大的PCCP管，其施工难度主要为:在深基坑中PCCP管的定位安装、承插式连接接头的质量控制以及在回填土时确保管道固定不动，并对沟槽的开挖也有一定的规定。

熊邵南以崇青隧洞工程为例，对PCCP管采用内模进行衬砌混凝土浇筑施工技术，通过对该方案可行性论证，洞内外现场施工工艺试验、检验，施工工艺广泛推广，最后得出采用以PCCP管为内模衬砌自密实混凝土浇筑施工技术是可行的，施工工艺满足设计的质量要求。

影响市政工程施工中的另一个主要因素是软土，这是因为软土区域完整性不好，承载力差，故在PCCP管施工的时候易产生各种因素的制约和影响。翟平分析了软土的特性并介绍了PCCP管的施工特点，针对其在施工中的各种缺陷进行了综合的分析，以科学合理的施工工艺和管理措施保证其施工时的施工方式，最终确保其施工质量的完整统一。

黄仕香以广州市西江引水工程主管道为例，主要采用两条并行放置的DN 3 600预应力钢筒混凝土管（PCCP管），这条线路沿线多处经过软弱土层或淤泥夹砂层等不良地基，重点介绍了该工程施工时所采取的有效基础处理方法及特殊地段采取的处理措施。当在软土地基上敷设大口径管道的时候，需要着重考虑不同刚度管材的连接方法并且要选择最为合适的软土地基处理方法，并要留心不同处理方法之间的过渡，以免对管道产生不好的影响，确保管道能够安全正常的运行。

通过上述内容（详见参考文献），我们可以发现我国的PCCP管的施工技术在日益改善并趋于成熟。这些成果及技术具有很强的实用性和创新性，已在工程实践中得到应用检验，所取得的技术效益、经济效益均十分明显，可为PCCP管材的生产和发展提供借鉴。

3 PCCP管在新疆地区的应用情况

目前，我国的水利、电力、市政给排水等各个领域都在应用PCCP管作为其主要管道用具，新疆已在全疆范围内应用PCCP管，主要包括与饮水工程、农业供水工程、道路桥涵工程、电站压力管、城市供排水工程等的完美对接，如额尔齐斯河供水工程、乌鲁木齐河滩路排水工程、五家渠市桥涵改造工程、和田农十四师皮墨垦区喷灌工程等。

值得一提的一个工程就是新疆引额济乌一期工程，此工程坐落在新疆准葛尔盆地古尔班通古斯特沙漠的边缘，气候条件极为恶劣，施工难度也就可想而知了，所以被称为我国综合难度系数最高的PCCP管工程，该工程于2006年完成竣工验收，截至目前，它的运行情况良好，没有任何技术及管道本身存在的问题。它的完美竣工，标志着新疆地区PCCP管在本地区恶劣的环境下生产使用已经有了一定的技术和经验。

4 PCCP管在新疆地区的发展展望

众所周知，中国人均水资源的占有量极为稀少，仅为世界平均水平的25%，而在我区的一些贫困地区，缺水情况更为严重；再加之新疆为农业生产大省，随着城市规模的不断扩大，城市规划部门开始着手考虑未来数十年内城市的用水需求。因此新疆的农田灌溉和城市供水建设和管网建设还有很大的发展空间。而且，近几年我国PCCP管的生产水平和施工水平都有明显的提高，再加之PCCP管的优良性能得到很好地发挥，以及国家对此的大力支持和引导。总之，我们有理由相信PCCP管这种性能优良价格合理的管材必然将在我区得到广大用户的认可，并将在新疆地区的农业、工业与民用给水工程中得到广泛的应用。

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