傅文博 王玉国
新疆国统管道股份有限公司，新疆乌鲁木齐市 831407
摘要：在水利工程技术不断发展的背景下，PCCP（预应力钢筒混凝土）管道在我国长距离输水工程当中得到了广泛应用，且相关技术变得愈来愈成熟。相对于其他类型输水管道而言，PCCP管道具备了抗拉、易密封、耐腐蚀及抗压的特点，并且强度、密封性及抗渗特性都较为突出。本文主要针对PCCP管道在长距离输水工程中的应用进行简要分析。
关键词：PCCP管道；长距离输水工程；应用
PCCP管道目前在多个大型供水及引水工程中的应用效果较好，但在施工过程中往往会出现管段划分不合理的问题，与此方面的设计规范不相符，因此必须在收集各项数据资料的基础上完成图纸的设计，并且可充分借鉴以往的施工经验，本文就对此问题进行了具体分析。
1、PCCP技术概述
PCCP即预应力钢筒混凝土管，是目前最为主流的输水管材之一。其管芯为带钢筒混凝土，在管芯上缠绕预应力钢丝，并喷涂上一层水泥砂浆保护层，即可得到PCCP。PCCP同时集成了钢管与预应力混凝土管的优点，较普通钢管及预应力混凝土管具有更好的性能及品质。PCCP应用范围极广，并具有寿命长、成本低、不漏水、抗震性能强的特点，无论是在长距离输水，还是在城市供给水当中，都具有较好的适用性。通常情况下，PCCP管材主要可分为两种类型即埋置式管材与内衬式管材。埋置式PCCP主要采取振动工艺成型，口径较大，是在钢筒内、外侧砼层成型后，再将环向预应力钢丝缠绕到管芯砼层外表面，然后喷涂水泥沙浆保护层制得。埋置式PCCP抗渗透压能力优秀，其工作压力超过1．5Mpa，最高可达5Mpa。内衬式PCCP主要采取离心工艺成型，口径相对较小，是在钢筒内壁砼层成型后，再将环向预应力钢丝缠绕至钢筒外表面，以水泥砂桨作为保护层而制成。
2、PCCP管道在长距离输水实际工程中的应用
LN省A调水工程建设是LN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。A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PCCP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PCCP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。
为了使管线更加稳定，需要控制好以下几项要点。第一，在铺设管道的过程中所要面对的环境较为复杂，并且许多施工地段的地质条件较差，导致施工难度较高，因此必须做好管沟基础的控制工作，并在此基础上制定出相应的降水及排水措施。同时，在设计过程中必须以此方面的规程作为基本依据，进而有效保障设计质量。第二，PCCP管道接口处刚性较差，因此必须将局部变形控制在合理的范围内。这就需要根据土质的特点决定是否采用PCCP管道，如果施工地段需要经过铁路或隧道，则应选择钢管。另外，还应充分考虑施工地段的地基特点，进而在此基础上对设计方案进行调整，并且应明确管道的安装方式。只有将这些要点处理到位，才能使管线更加稳定。第三，应避免管段出现弯管现象，这样就会使整个工程的实施过于困难，并且容易使得承插口漏水，因此需要加以注意。
3、长距离管道工程设计
3.1该工程PCCP管道属于长距离输水工程，由于PCCP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。
3.2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。
3.3设计师在对PCCP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。
3.4设计师需要对管件和构筑物进行设计，由于PCCP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PCCP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。
4、长距离输水工程水锤防护技术与安全措施
4.1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。
4.2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。
为了将水锤对管道所造成的影响控制在最小范围内，可通过安装止回阀及消除器等多种措施加以处理。另外，在设计过程中应对管道进行纵向布置，并结合以往的施工经验及工程实施的具体情况推算可能出现的水流状态，进而在此基础上配置好排气阀，在配置过程中必须明确不同排气阀的位置及间隔距离。另外，为了解决水平段排气不通畅的问题，应确保管线能够以高点的形式呈现，并在此基础上完成排气阀的配置，通常情况下排气阀的间距应控制在800米左右。
5、结束语
综上所述，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PCCP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。
参考文献
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