戴柏山
新疆国统管道股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：采用PCCP在长距离传输的水利工程中可以很大程度地降低水头损失率，而且，接头密封性好，使用时间长，是国内近十多年来发展起来的很好的新型管材。这种高强度和高抗渗透性以及高密封性的复合型管材集合了薄钢板、中层钢板、异型钢板、普通钢筋、高强预应力、钢丝高强混凝土高强砂浆和橡胶密封圈各种材料的优点。基于此，本文主要对PCCP生产和运输与安装的控制要点进行分析探讨。
关键词：PCCP生产；运输；安装；控制要点
PCCP管道又叫预应力钢筒混凝土管，在我国很多供水改建或扩建工程中都广泛应用这种管道进行施工。PCCP管道安装质量直接决定了相关工程输水管线能否顺利实施。同时也对工程的施工安全、经济、可靠运行有着重要的影响。如果在管道施工的过程中质量控制工作不到位，很可能会发生管道外保护层出现损伤、裂缝、腐蚀等情况发生。所以，在PCCP管道安装的过程中，要对工程施工与质量控制进行严格的管理。确保管道安装工程顺利进行。
1、PCCP生产与运输方面
1.1PCCP结构设计
根据PCCP管道内径、覆土深度、工作压力、试验压力、外部荷载、管沟的回填方法以及选定的管子长度、预应力钢丝的直径、管芯厚度、混凝土强度等进行管体结构设计，项目监理进行审查批准后，选择具有代表性规格和型号的管道生产1～3节，用来做内水压试验、外荷载（三边承载）试验和接头转角试验。一是检验管道结构设计的合理和可靠性；二是检验在最大转角时接头是否渗漏。全部合格后才能批量生产。
1.2PCCP生产制作
PCCP是标准式的工厂化生产，要控制好其质量就必须控制好原材料质量和生产工序质量。
1.2.1原材料质量控制
PCCP管的材料包括：水泥、水、沙、石子、钢丝、钢板、承插口型钢、橡胶圈和混凝土及水泥砂浆外加剂等，承包商在采购这些原材料时要进行试验以保证满足规范要求，并把试验和检验记录文件提交项目监理工程师批准。项目监理工程师要对承包商原材料取样、试验过程进行见证，并根据原材料取样、试验情况不定期对其抽样送有资质的试验室检验。
1.2.2工序质量控制
根据ANSI/AWWAC301─1999质量控制点制定PCCP和管配件质量确认程序，严格工序检验和交接，保证上道工序合格才能进入下道工序。
（1）PCCP管道钢筒质量关系到全线输水渗漏量的大小，所以钢筒水压试验为停工待检点，进行旁站监理，确保每节钢筒均无渗漏点出现。
（2）管芯内部裂缝关系到PCCP管道使用寿命，为了确保PCCP质量，首先根据工程施工合同要求，对PCCP管道结构设计进行审查，并提出合理化的建议，同时在生产过程中对管芯蒸汽养护采取定时记录、不定时检查、当班确认。对不符合AWWAC301蒸养要求的拒绝签字确认。
（3）管芯缠丝工序质量（钢丝缠绕施加预应力的大小、加力均衡）直接影响管道承受内水压力的能力，所以设为停工待检点。缠丝的质量控制必须从设备、钢丝质量、钢丝接头质量着手。采取每周对缠丝机预应力发生系统进行一次检测、调整，每周对钢丝接头质量进行拉力试验（包括接头绑扎用细钢丝强度、绑扎机性能测试），详细检查每节管道的缠丝应力记录并确认，以达到质量控制的要求。对于需要做阴极保护的标准PCCP应在缠丝前把导通板良好的粘贴在管芯混凝土表面，然后缠丝。
（4）保护层质量控制关系到钢丝使用寿命，同时也就影响到管道的使用寿命。在AWWAC301规范中特别强调每组3个试块吸水率试验平均值不大于9%，单个试块不大于11%。根据试验数据资料审批承包人保护层砂浆配合比设计，每班检测砂的含水率、砂浆的含水量，定期检测辊射机辊射速度等措施加以质量控制。
（5）PCCP管道的环氧煤沥青防腐和成品的出厂验收为停工待检点，要检查防腐前保护层的清理情况和防腐层的遍数（或厚度）；成品管出厂前要检测其几何尺寸、裂缝、管芯混凝土和保护层的缺陷修补情况、标识以及承插口的防腐，对停工待检点的工序产品将采取逐件检验签字确认。
1.3PCCP装卸运输
（1）PCCP管搬运必须采用尼龙带、宽帆布吊索、宽加垫叉斗以及经过特殊设计的滑动垫木装车设备。
（2）吊装时严禁采用穿心吊，严禁直接将管材从运输车上滚落或掉落在地面上。
（3）长途运输时，管材的承插口段要妥善包扎，以防管材滚动碰伤。路况不好时运管车要减速慢行。
（4）对于管配件，在运输过程中要在其内部增加“米”字支撑，或使用仿形挡块承受荷载以确保配件的圆度。
（5）管材要按不同型号、工作压力、覆土深度分别存放，且存放时两处垫物支点距管端距离不超过管长的1/5。
（6）在储存现场要配备管材养护设施，在气候干燥时加强管材的后期洒水养护。
2、PCCP管安装质量控制
2.1管线基础处理
（1）水泥搅拌桩施工时，由于软基无足够承载力，搅拌桩机无法直接在其上施工，因此需先填筑桩机平台，然后进行搅拌桩施工，施工时应先进行放样定位，并控制好桩机竖直度和桩定高程。桩机平台填筑时，应特别注意填料的选取，避免因填料粒径过大而引起桩机无法施工的情况发生。
（2）水泥搅拌桩检测采用随机选择总桩数的0.5%进行检测，按每组4根桩进行复合地基检测，对施工质量有怀疑时，可采取抽芯检查桩身成桩情况可抗压强度。检测结果表明，90d复合地基承载力特征值均达到100kPa以上，满足管线承载力要求。
（3）桩顶铺30cm厚级配砂垫层，管身120°范围内回填石粉及石屑混合料层1m，要求压实度≥0.94。管身周围回填原状土，要求压实度≥0.90，管顶50cm以上回填土压实度要求≥0.85。
2.2管槽开挖
管槽开挖采用挖掘机配合人工进行，桩头以上20cm左右采用人工开挖，桩头采用人工和手持式风爆机进行，严禁开挖过程中扰动桩头。本工程设计管槽开挖为放坡开挖，坡度为1∶2。但是由于在淤泥中开挖，部分边坡仍然不能稳定，在开挖过程中，需视情况在坡脚打松木桩或槽钢、钢板桩等进行支护。
2.3管件安装
（1）PCCP管普通敷设段采用双胶圈承插口连接。管线转弯处，小角度转弯或弯道较为平顺时，可利用PCCP管的借转角逐节组装实现转弯，相邻两条PCCP管接口处的管口允许转角不能大于0.5°；管线大角度转弯或转弯位置较紧凑时，采用钢制弯头实现转弯，通过设置支墩或增加管道埋深、加长钢管长度来抵抗管轴向的水推力及满足抗浮要求。
（2）对PCCP管进行吊装，应防止损伤管道外保护层，安装过程中应保证插口及胶圈均匀滑入，在预定位置放置限位块防止插口插入过位。对接完成后，应检测管道轴线及标高是否符合要求，必要时通过吊车调整使其符合要求。符合要求后管底两侧同时进行120°石粉回填，达到设计要求的密实度后重新复测轴线及标高。
（3）接口外部接缝灌浆。当管线安装一定长度，回填前进行接缝灌浆。外部接缝灌浆时用包覆带包覆，中间穿入钢丝，砂浆由顶部灌入，灌满缝隙后拉动钢丝使砂浆填实后抽出钢丝，砂浆材料应与PCCP保护层相同，灌浆时每次浇灌灌浆带的1/3，让砂浆在下一次灌浆前凝结，或在灌浆带底部1/3处加填土，以便整个灌浆带灌满砂浆时起支撑作用。水压试验孔用砂浆封堵，填压所用砂浆与PCCP管芯相同。
（4）管节对接安装前，必须逐节清理承插口环，在承口工作面涂刷润滑剂，将橡胶圈套入插口环凹槽中，使胶圈在插口的各部位上粗细均匀并顺直地绷在插口环凹槽内，消除胶圈的扭曲翻转现象以保持密封良好，然后将润滑剂涂刷在橡胶圈上。
（5）钢管与PCCP管连接处需设承插转换口，承插转换口与PCCP管连接端安装要求同PCCP标准管的安装，另一端与钢管连接时则采用焊接形式，焊接完成后环向焊缝需进行10％的X射线探伤。
（6）管道安装完成后，拆除插口环的两个试压堵头，用快速接头连接手动试压泵与其中一个试压孔，开始加压。当另一个试压孔有水流出时停止加压，旋紧堵头后继续加压。当压力升至0.36MPa时，停止30s，再当压力升至0.72MPa时，停止30s，后缓慢升压至试验压力1.08MPa时停止加压，稳压5min，无渗漏及明显压降为合格。若出现渗漏或明显压降为不合格，更换胶圈后对管道进行重新安装。合格后拆除试压设备，重新旋紧堵头即可进行下一支管道的安装。
参考文献：
［1］刘加双.浅谈PCCP管道生产过程中质量的控制[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（7）
［2］中水珠江规划勘测设计有限公司.PCCP管技术要求［J］中水珠江规划勘测设计有限公司，2010.