PCCP管在长距离输水管线工程的应用

文/肖民 泰州市姜堰自来水公司 江苏泰州 225500

随着经济的高速发展，城市用水量在不断增加。长距离、跨流域的输水工程日趋增多，在长距离输配水工程中，管材的选择应综合进行技术、经济、安全等方面的比较后确定。PCCP具有安全可靠，使用寿命长特点，在大口径管线中，其综合造价较钢管、球墨铸铁管低，是一种优越的输水管材。

1、目前我国大口径给水管材的应用现状

随着给排水技术以及材料技术的不断发展，各科新型给水管道材料不断推出，大口径长距离的输水管材主要有以下几种：

1.1 钢管

钢管是一种在各行业获得广泛应用的管材。城市供水用钢管常选用Q235B钢板制作，它具有良好的韧性，管材及管件易加工。但钢管的刚度小，大口径管易变形，衬里及外防腐要求严，焊接工作量较大。

1.2 球墨铸铁管

球墨铸铁管利用离心力铸造成形，管壁致密，石墨铸铁形态为球状，基体伸长率大、强度高，性能与钢管相似，具有柔韧性，且抗弯强度比钢管大，使用过程中管段不易弯曲变形，材料耐蚀性好，其接口为柔性接口，具有伸缩性和曲折性，适应基础不均匀沉陷。但球墨铸铁管的缺点是大口径管道的生产厂很少，且价格昂贵，超过钢管。

1.3 PCCP管

PCCP管就是钢筒预应力混凝土管，PCCP管是在带钢筒的砼管芯上，缠绕一层或二层环向预应力钢丝，并作水泥砂浆保护层而制成的管子。该管材由于在管芯中嵌入了一层薄壁钢筒，实质上是一种钢板与预应力砼的复合管材，它比一阶段、三阶段预应力管具有更好的抗渗性。PCCP管承插端的工作面是定型钢制口环，几何尺寸误差小，承插工作面间隙仅1-2mm，O型胶圈占满凹型槽内，密封性能良好，在内水压力下，胶圈无法冲脱，往往滴水不漏，从而改善了一阶段、三阶段管胶圈安装不到位、容易冲脱、承插口容易滴水的问题。而且承插口可设计成双胶圈，在逗管后可在承插口双胶圈之间的小孔处，用小型人工试压的方法检验接口的密封性，有利及早发现问题，及时进行返工。PCCP管的承插接口是半柔性接口，PCCP管由于管材是复合管材.承受内水压力可达2～3MPa，最高可达5MPa。PCCP管可适应腐蚀性土壤的恶劣环境，在一般性土壤中敷设，由于砼、砂浆使钢筒四周受高碱性环境保护，钢材处于钝化状态，可以减缓腐蚀。但PCCP管材本身自重较大，施工吊装要求高。

长距离输水管材的选择应综合考虑以下几个方面：

（1）管材安全可靠性；大口径的输水管线，均为城市或企业的生命线。管材质量应作为第一因素。

（2）管材的价格、工程费用；作为管道造价要综合考虑计入相关的防腐费用、施工费。

（3）管道运行、维护费用；管道的运行、维护费用也是管材选取应考虑的因素之一。

经综合经济技术比较，PCCP管具有安全可靠，使用寿命长等优点，在大口径管线中，其综合造价较低，是一种优越的输水管材。

2、PCCP管在长距离输水管线安装施工中的具体应用

大口径PCCP管管身重量较大，其连接方式为承插式接口，采用双胶圈密封, 其接口承受纵向拉力的能力有限。规范高效的施工安装可有大幅的提高安装效率，降低工程造价，保证管道运行安全可靠，维护管理便捷。

2.1 测量放线

放线测量主要是控制管道的位置和高程。施工测量应实行施工单位复核制、监理单位复测制，并填写相关记录。施工测量的允许偏差，应符合设计及相关规定要求。

2.2 沟槽开挖

沟槽槽底开挖宽度应根据《给水排水管道工程施工及验收规范》及管道净距的要求确定，沟槽开挖施工应按相关规范要求进行。沟槽基底中如遇淤泥、流沙等软弱土壤时，应由设计单位提出处理方案。当开挖沟槽需要穿过已埋设的各种管道或与既有管道并排敷设时，应采取有效防护措施，保证原有管道的稳定和安全运行。沟槽的开挖在无障碍且地质条件较好的地段，采用放坡式开挖；在有障碍或地质条件较差的地段，采用钢板桩支撑开挖。

2.3 管子吊装

由于管道基本都是沿着公路铺设，因此多数情况下会采用轮式吊车来进行吊装。在吊装过程中，应当尽量的保持平稳，缓慢而又安全的进行，以此来为接头的连接控制做出有效的保障。还应当设立专人进行指挥，对施工过程中的各项安全问题进行严格的把控。管道承插口连接时应首先使用洗洁剂对插口端的胶圈槽进行清洗，并且对插口进行润滑，在胶圈与插口圈之间插入螺丝刀并正反方向各转一圈，以此来杜绝由于胶圈安装不到位而产生的胶圈扭曲现象。随后，对口的时候要尽可能的保持缓慢，对承插口要进行严密的保护。避免其出现对撞的现象。用吊机使管子上下、左右晃动并拉动管子内部的手葫芦，顺利的合拢管子，保证内部间隙能够与设计要求相吻合，在这个基础上用细石对管底进行填实作业，并充分捣实。

2.4 管道接口打压

对每个管道接头的试压应当保持在三次以上，试验压力为设计工作压力的1.5倍，进行20分钟的恒压，接口没有出现高于0.03mpa的降压就算是合格，这时候才能够进行下一节管道的安装。第一次试压完成后还要进行复压，避免在接下来的管道安装时对已经安装过的管道接口产生影响。最后一次试压是在回填至50厘米时进行，保证管道在回填时不会发生位移。

2.5 沟槽回填

沟槽的回填土原则上采用原槽开挖土，在槽底至管顶以上500mm范围内，不得含有机物、冻土、耕植土及砖、石等硬块。回填土的压实要求，从控制管道的变形、提高管道的承载能力等因素考虑。对PCCP管，要求管两侧至槽边范围，管顶以上500mm区域内回填土的压实系数不得低于0.9。

沟槽回填压实也应按相关规范要求进行，未及时回填的管道，特别是垮沟河流段的管道在汛期应采取有效的防洪措施，防止洪水进入沟槽，造成管道漂移。

2.6 管道水压严密性试验

已安装管道全部回填前应进行强度及水压严密性试验，管道强度及水压严密性试验采用水压试验法试验。管道水压试验的分段长度不宜大于1Km，管道水压试验前，应做好各项准备工作。管道严密性试验时，不得有漏水现象，允许渗水量不得大于《给排水管道工程施工及验收规范》规定的要求。

结语：

综述，PCCP管在长距离输水管线工程中有着良好的应用效果，规范正确的施工安装能够保证管线工程质量，为给水系统的安全运行提供保障。