P C C P管道在长距离输水工程中的应用

王艺翔

（辽宁省大伙房水库输水工程建设局，辽宁沈阳110166）

P C C P管道在长距离输水工程中的应用

王艺翔

（辽宁省大伙房水库输水工程建设局，辽宁沈阳110166）

随着水利工程技术的发展，P C C P管道已经全面的应用到了我国长距离输水工程中，管道直径一般为3000～4000m m，但是设计环境存在一些问题，需要设计师根据具体情况进行具体研究。本文主要对长距离管道工程设计、管道试压和长距离输水工程防护及安全措施等进行探讨。

P C C P管道；长距离输水工程；应用

在我国经济发展中，水利工程起着重要作用，工程的施工在整个工程建设中占有很高的地位。本文以辽宁省大伙房水库输水工程为例，对水利输水工程进行分析和探究。工程前期由于动迁和更换承包人等一系列问题的出现，一度使工程停工，2008年工程有了较大转机，全面实现了P C C P管道的施工任务，从各个方面都取得了较大成绩，与此同时积累了一定的经验。该工程是大伙房水库输水工程中使用P C C P管道规模最大的一个项目，面临着巨大的挑战。

1 工程概况

辽宁省大伙房调水工程建设是辽宁省最具规模的调水工程，二期工程在一期工程的基础上横跨整个省份的中南部，把一期工程中的水调度到下游各个市区，主要包括辽阳、抚顺、鞍山和盘锦等多个市区，并且在此基础上对大连进行水的供应，涉及到大连的多个市区，为大连市民提供了方便。大伙房水利二期工程在2006年已经开工，施工总长为260km，管道铺设采用的是P C C P管道，型号有两种，直径分别是2.4m和3.2m。二期工程与一期工程相比最大的不同就是二期地质条件比较复杂，征地环节难度比较大，这大大增加了工程施工的难度，因此该工程的进度比较缓慢，而且对工程投资和质量的控制非常严格，特别是P C C P管道工程的建设，不管是管道铺设环节还是工程管理，都要进行严格的控制，最大程度上保证输水工程按期完成，并能够对投资进行有效控制。

2 长距离管道工程设计

大伙房工程中P C C P管道工程在设计时需要根据市政水利工程设计文件的规定进行严格施工，除了国家文件的规定之外，还需要注意以下几个方面。

（1）该工程P C C P管道属于长距离输水工程，由于P C C P管道的生产属于机械化生产，接口具有版柔性、管道比较重、体积比较大，所以，对该工程管道设计的要求比较高。设计师需要根据地质条件和管道设备等进行科学合理的设计，还需要根据具体情况绘制各环节图纸和准备详细的施工材料，并在平面图中明确管件放置要求和位置定位。

（2）工程设计施工图中应对施工顺序和分段施工进行明确的标注，对合拢管的位置进行事前确定，要在最大程度上对征地要求和环境的保护进行明确的规定，设计时做到各个环节的万无一失。在施工中，还要对降水和排水技术措施进行明确，对地基处理技术应规范化实施，施工时最大程度上保证施工人员的安全，安全施工和质量保证都要做到位。

（3）设计师在对P C C P管道进行图纸设计时，需要对管道的吊装和运送进行详细的规划，还需要有专门供大型机械施工的道路，在对管道吊装和运输时需要对管道进行必要的保护措施，对管线的安全和维护工作都需要使用专门的道路。设计师还要对管道的防腐蚀和检测系统进行详细设计，保证整个输水信息工程的建设。

（4）设计师需要对管件和构筑物进行设计，由于P C C P管道的连接口是承插口，如果水流的外推力大于承插口拉力时，很容易出现承接口松动，需要进行钢筋混凝土支墩的设置，管道穿过阀门井壁时应设置必要的止推环，外侧进行混凝土的回填，以此抵抗井下推力。长距离P C C P管线支墩有多种形式，比如变径、三通和弯头等支墩。支墩之间有不同的受力面积，这些需要设计者进行详细的分析和设计。

3 P C C P管道试压

3.1试压方法

我国目前还没有对P C C P管道试压出台相关规范性文件，通过不同地区已经完工的试压可以发现，试压各有不同，一般分为以下几种。

（1）对接口密封进行试压，通过进行通水来检验安装质量，试通水压力作为管道正常工作时的压力。管道安装完毕后，应对接头采用加压泵进行打压试验，通过进水孔压水，排气孔排气，加压到规定的压力范围，5m i n如果压力不变即为合格。

（2）分段试压法。分段试压法的试压必须在接口密封试压合格的基础上进行，对不同路段的管道进行试压，路段长度根据具体情况而定，一般在1～2km之间，如果实验结果符合试压标准即为合格。

（3）整体试压法。整体试压法需要在接口密封试压合格的基础上进行，把整个完工的P C C P管线进行多次的试压。

对管道水压试验最大的目的就是避免输水工程中管道接头处出现松动或者脱落，水压试验是质量合格的保证。水利工程中一个小小的疏漏都可能造成不可挽回的损失，因此，每个环节都不能掉以轻心。

3.2阀门代替水压试验管段两端堵头的问题

整条输水管线有多个阀门，拆卸比较困难，阀门作为输水管的一个重要部分，用输水管线阀门来替代水压试验管线两端堵头的止推装置，这在很大程度上能够节约成本。在进行设计时，把阀门作为管线的两端堵头，根据阀门的不同位置对水压试验管段进行划分，图纸中需要对阀门受力情况进行明确的说明。这种方案和《给水排水管道工程施工及验收规范》的要求有很多的区别，但是该方案简便可行，在各地区运用中有很多成功的例子。

4 管线整体稳定性

（1）提高工程质量的基础条件是管沟基础的控制，管道的铺设根据环境的不同难度系数不同，管道铺设有可能位于湿地和田间，还有很多山区，施工环境比较差，这在很大程度上影响着管线整体的稳定性，对于管道基础设施的处理和排水方式的选择需要严格按照有关规定进行处理，能够最大程度上提高管道铺设的稳定性。

（2）P C C P管的接口是半柔性，但是对管道局部的变形程度不应超过规定变形范围。在管道穿越公路和铁路等地段时，不能使用P C C P管进行铺设，应采用钢管最为适宜，如果使用的是P C C P管，需要提高地基质量，并做好处理和安装工作，以此保证管线整体的稳定运行。

（3）在进行管桥的处理时，钢管应和P C C P管进行连接，钢管过渡段应当根据实际情况进行适度的增长，长度保证在15倍管径以上。

（4）设计师在对管段进行设计时，一般情况下不能有三维转角现象，这样的设计很有可能出现铺设困难的情况，因为管道的重量比较大，很难保证施工的质量，工程就不能进行理想化施工，导致承插口出现漏水情况的发生。

5 长距离输水工程水锤防护技术与安全措施

5.1造成工程事故的主要原因

由于长距离输水管道的长度比较长和铺设环境复杂的原因，在对水泵进行启动时，很有可能由于水锤的原因造成使管道破裂，这种现象在水泵启动的环节中比较常见。所以，设计师应对此环节进行认真的分析，聘请比较专业的水泵技术人员根据不同的水泵工作状况和不同阀门的突发情况对水锤进行必要的研究和计算，这样做的目的就是能够找出设计中出现的一些问题所在，也能够对未来整个管道的运行提出技术要求。

长距离输水工程，要特别注意水柱分离弥合水锤对工程的危害，在长距离输水管道中会时常出现流速变化的情况，由于水的流速同一时间不同，直接导致管道的压力不恒定，压力时大时小，如果管道压力小于汽化压力时，很大程度上会出现断流的情况，空腹处的水流速度不同，很有可能通过撞击加大管道的压力，就会形成断流弥合水锤，危害性较大。

5.2水锤防护技术与安全措施

长距离输水如果采用压力流输水方式，要防止水锤出现的几率，并且对其进行控制，需要使用水锤消除器或者调压井等多种方式来进行避免。由于输水管道中水的运行是水气两通，需要通过管道的纵向布置来进行计算不同工作状况中水流动状态的可能性，因此需要在合适的位置进行排气阀的布置。管道的排气问题也需要特别注意，在设计时应把管线布置成一个相对高点，并设置排气阀，做一些适当的估算。在此基础上需要对排气阀的合理布置和数量进行明确。需要在管道中设置超压泄压阀，这样做的好处是防止水柱分离弥合水锤产生高压的危险，调压井的设置在很大程度上会起到更佳的效果。

6 结语

长距离输水工程建设由于地形复杂多变，技术相对复杂，施工中需要因地制宜，对人员和资金的投入要求比较高，但是它很好的解决了城市用水问题，适应我国经济飞速发展的要求。在进行长距离P C C P管道工程建设时，应结合各地局势进行因地制宜的建设，对工程中的质量要求和施工技术制定一个比较完善的体系，更大程度上对建筑设施进行维护，推进我国水利工程的快速发展。

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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，工程师。