王振明
中国水利水电第六工程局有限公司,辽宁 沈阳 110179
摘要:PCCP管将钢筋混泥土管、以及钢管的应用优势充分结合在了一起。其根本属性是非金属型的复合管材,同时具有良好的环保效益。在施工过程中的应用价值明显高于同类型的管材。因此,备受各类输水管线工程的关注与青睐。而为了确保在应用PCCP管进行输水管线施工的过程当中,其应用质量的稳定性,就需要特别关注对其施工技术的把握。本文依据这一实际情况,就PCCP管在输水管线工程中的应用,及其关键问题展开了详细分析与说明,希望能够为后续研究与实践工作的开展提供一定的参考。
关键词:PCCP管;输水管线;应用
1 PCCP管材基本特点
（一）PCCP管材介绍
PCCP的中文全称为钢筒型预应力混凝土压力管(PrestressdConcreteCylinderPipe，简称PCCP)。PCCP是钢筒型预应力混凝土压力管，也称为包纳管。是一种由内钢筒、混凝土管芯、高强度预应力钢丝和砂浆保护层等组成的复合材料管。具有可承受较高的内压和外部荷载、对地基适应性好、耐腐蚀性能好、通水能力强、管路损失小、输水成本低、使用寿命长、社会综合效益好的优势，被越来越多地用于大、中口径压力输水管线工程。
（二）PCCP安装特点
1.PCCP采用双胶圈承插口式接头，可以及时方便地检测管道接头对接后密封性指标。
2.吊装下管时无论采用龙门吊(门式起重机)，还是履带吊(履带起重机)吊装，都应进行试吊，即将管子微微吊起，稳定2min，正常时再进行移动。移动时，专人指挥，移动范围内严禁站人。管材起吊采用两点兜身吊，严禁采用穿心吊。起吊索具采用宽吊带。移动至平坦地面处，进行管身和承插口的清理，清除所有浮土、浮渣等。清理完毕，缓慢向安装位置移动。
3.管口对接选用自己制作的专用内拉设备，其内拉装置左右对称设置于管道中心水平位置，可保证PCCP平稳、高效对接，且作业不受外部环境限制。
2 PCCP管在输水管线工程中施工安装方法优势分析
(1)PCCP管管材的生产多为工厂化模式,生产过程中,钢板卷成管状,并借助于打压试验的方式,能够在很大程度上确保PCCP管材自身密闭性能的有效发挥,进而防止其在运行中出现透水问题。与此同时,PCCP管的管件接口大量选用钢环承插口,通过焊接的方式实现钢环部件与管身的可靠连接。因此,通过钢环承插口所表现出的高水平加工精度,能够杜绝其中出现渗漏的问题。
(2)PCCP管管材在应用过程当中不但具有一定程度上的钢性优势,同时,受到接头部件半刚性特征的影响,导致其还表现出了一定程度上的柔性特征。因此,在将PCCP管应用于输水管线工程施工的过程中,能够对接头进行一定角度上的旋转,从而更好地与工程施工区域的地形变化趋势相适应,防止在施工运行的过程中出现不均匀性的沉降问题。
(3)PCCP管管材自身所覆盖的钢材均被混凝土所包覆,在对其进行防腐处理的基础之上,配合砂浆注封口处理。借助于此种方式,能够使PCCP管材内部所对应的钢材部件在在长时间的使用过程当中,逐步发生钝化反应,防止钢材使用中出现腐蚀的问题。因此,也可确保其具备更加长久的使用寿命。
3 PCCP管在输水管线中的应用原则分析
在将PCCP管应用于输水管线工程实践的过程当中,需要遵循以下几个方面的基本原则:
(1)在针对坡度较大的区域进行PCCP管安装的过程当中,需要按照自上而下的方向进行施工。首先对坡底区域的管道进行安装,再逐步向上,直至安装完成。同时,在整个安装过程中,管道的承口需要始终朝上,以便后期施工的方便与有效。
(2)在整个施工过程当中,还需要结合地形坡度的变化特征,严格界定多个工作面。各个工作面同时开展对管道的安装工作。
(3)在现场施工过程当中,需要安排专门性的工作人员,针对各PCCP管逐根性的进行承插口配管的量测工作,在确保长短轴对正的基础之上进行安装。
4 PCCP管在输水管线工程中施工安装方法应用中的关键问题分析
4.1有关垫层回填方面的问题
在对垫层进行回填的过程当中,首先需要确保所选取的垫层材料当中不含有任何的有机、有害物质。同时,应当对垫层材料的尺寸进行严格控制。一般来说,颗粒材料的最大直径需要控制在50.8mm以内。同时,为确保垫层回填与修正后夯实密度的可靠,还需要对垫层材料预先进行湿度性能的检查,确保其表面的湿润性。
4.2管件敷设方面的问题
在有关PCCP管件敷设的过程当中,有以下几个方面的问题应当特别注意:
(1)PCCP管敷设过程中,管道的引导端多选取为承口段。至于在管线敷设过程当中,管件承口端头的朝向是偏向于逆流方向、还是顺流方向,最终还是需要参照输水管道的铺设方向来确定。其中,对于敷设管道所在区域坡度高于1.5%的情况下,还需要对其开口端进行封堵处理。
(2)在输水管线规划敷设区域内,出现垂直性转弯、或者水平方向转弯的施工区域,需要在PCCP管的敷设过程,设置相应的支推支墩装置。同时,需要对钢质接口进行现场焊接处理,确保其抵抗推力作用发挥的可靠与有效。
(3)在管道敷设验收合格之后,需要及时进行对管沟的的回填工作,以此确保所敷设PCCP管道位置的正常性。不但如此,也能够有效地防止管件的相关部件受到损坏。
(4)在管沟回填的过程当中,为了确保所敷设PCCP管施工质量的可靠,就需要特别注意对管道底部两端三角区区域的回填以及夯实处理。在确保回填封层以及厚度均等的前提下,完成回填工作。
5展望与建议
PCCP管对水力计算、结构设计标准、配件应用、软土地基处理、同槽埋设两根管道的安全措施、止推设计、水压试验方法、管材耐久性等关键技术问题进行了深入研究和攻关，并都采取了安全适宜的技术措施，保证了工程质量，推动了大口径PCCP管的技术进步，其成果和经验可供类似工程借鉴。
①水力计算粗糙
系数n值的采用大口径长距离输水管道水头损失计算非常重要，目前国内PCCP管水力计算公式普遍采用谢才公式与曼宁公式或巴甫洛夫公式组合计算，其中粗糙系数n值一般采用0．0115～0．0125，该数值与国内PCCP管现场测试的数值相比偏大，比美国《混凝土压力管》(AWWAM9)手册的推荐值以及世界最大的采用PCCP管的利比亚大人工运河输水工程采用值都偏大。粗糙系数n的取值与水头损失的平方成正比，取值的合理性对计算成果的影响较大，直接关系到管径的选择和管道运行内压的合理性。
②管道耐久性
GB/T19685—2005规定:PCCP管芯外预应力钢丝的水泥砂浆外保护层厚度应不小于20mm;保护层用水泥砂浆的抗压强度应不小于M45，其吸水率的平均值应不大于9%，单个值不超过11%;水泥砂浆保护层的平均密度不低于2200kg/m3。水泥砂浆保护层较高的密实度与强度很大程度上保证了管线的耐久性，实践表明:在大多数情况下，PCCP管不作任何附加的防腐措施直接埋设地下，完全能达到50年以上的耐久性指标。但对埋设在pH值低、土体电阻率低，而氯化物、硫酸盐量高的水和土壤介质中时，应采用附加的防腐隔离层、阴极保护措施或在保护层中掺入阻锈剂等防腐措施，以确保其耐久性。
6结语
对于我国而言,现阶段并没有形成有关PCCP管施工的基本规范与标准。因此,总结规范性的施工经验,提高施工技术应用的有效性,对于保障PCCP管综合使用质量而言至关重要的。总而言之,本文针对有关输水管线状披三色片管用的相关问题做出了简要分析与说明希望能够为,引起各方人员特别关注与重视。
参考文献
[1]SL52－2015《水利水电工程施工测量规范》［M］