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中国PCCP发展示状和存在的问题及对策（下篇）

编者按

文章凭据孟晋忠先生2023年7月25日在中国水利学会组织的“PCCP管线安全提升学术沙龙”上所作主题汇报整顿，经作者自己2024年8月审核并部门批改定稿，作者赞成在本号上颁发以供技术互换之用。

全文共分四部门，分三篇登载：

上篇：一、中国PCCP发展示状；

中篇：二、PCCP发展中存在的问题；

下篇：三、针对存在问题的对策；四、PCCP工程常见问题及处置。

欢迎读者阅读。

作者简介

孟晋忠，男，汉族，中共党员，教授级高级工程师。退休前一向在山西省水利水电勘测设计钻研院从事工程设计工作，先后任设计组长、水工专业掌管人、设计室主任、院副总工程师、副院长等。拥有国度注册土木工程师和注册监理工程师执业资格，全国钢尺度化技术委员会铸铁管分技术委员会委员。2004年受聘南水北调中线PCCP输水工程征询专家和国务院南水北调评标委员会专家。近30年重要从事供水管路工程设计和征询工作，曾主持了山西省万家寨引黄、昭通市西江引水、山西省辛安泉供水改扩建等10余项大中型引调水工程的设计工作；主持了南水北调中线京石段应急供水、辽宁大伙房二期、河北省南水北调配套、淮水北调等20余项PCCP供水管路工程的技术征询工作�；裆轿魇∮帕脊こ躺杓埔坏冉�2项；水利部优良工程设计铜质奖1项；山西省科技进取一等奖、三等奖各1项。山西省百佳勘测设计工程师，2009年和2019年别离获中国混凝土与水泥制品协会“PCCP行业发展20周年特殊贡献奖”和 “PCCP产业发展30周年平生贡献奖”荣誉称号。

中国PCCP发展示状、存在的问题及对策

(本期阅读功夫约莫14分钟）

三、针对存在问题的对策

重要从几方面着手：充分阐扬行业协会作用，加强PCCP质量监管；严格节造PCCP质量；PCCP敷设与质量节造；管路系统水压试验。

充分阐扬行业协会作用，加强PCCP质量监管

PCCP造管企业应共同守护其行业的发展和产品质量，建议中国混凝土与水泥制品协会PCCP质量创新工作委员会每年对参与PCCP质量创新工作委员会的造管企业进行质量查抄、评定，定期向全社会颁布质量排名靠前几名的企业。让出产质量差甚至出产不合格PCCP的企业无市场。

要求造管企业做到重要出产工序和设备的数字化节造，最好是全过程数控，每节PCCP均植入RFID芯片。

建议PCCP质量创新工作委员会对造管企业设立肯定门槛，划定最低要求重要技术人员数量、造管设备、检测设备、试验设备等。

不定期对PCCP质量创新工作委员会成员的产品进行质量抽检。

严格节造PCCP质量

从重要原资料质量节造抓起

（a）粗、细骨料：该把稳碱活性和化学成分，罗致某工程细骨料氯离子含量超标的教训。

（b）钢材:严格节造高强钢丝质量（主题原资料），除必须满足GB/T 5223 “压力管路用冷拉钢丝”划定指标表，严格节造旋转试验和钢丝氢脆敏感性应力侵蚀试验。从源头轧钢厂盘条化学成分、物理机能节造做起；严格节造拔丝速度和温度。

旋转试验合格的钢丝

旋转试验不合格的钢丝

承插口型钢：除钢材物理化学机能指标表，要把稳承插口型钢（出格是插口受模具损耗影响）的尺寸，影响接口密封。

配件用厚钢板：应选取C、D级，预防使用A、B 级钢。

加强造管质量节造

（a）钢筒造作

通常有两种工艺：螺旋焊、拼缝焊。

拼缝焊优弊端：

利益：出产速度快，统一条出产线可同时出产多种管径。

弊端：占用场地大，必要人员多，焊补缀焊多，出产出的钢筒刚度相对幼，规整度差。

螺旋焊优弊端：

利益：出产出的钢筒刚度相对大、较规整，焊缝质量不变、占用场地幼，必要人员少。

弊端：出产速度慢，统一条出产线对分歧直径适应性差（需更换芯模）。

钢筒车间水压试验后钢筒

（b）缠丝

缠丝过程监理当该把稳的问题：

◆管芯混凝土要达到缠丝前“合同划定的最低强度”；

◆缠丝初始压应力≤缠丝时混凝土抗压强度的55%；

◆管芯表表平坦度；

◆缠丝时喷涂水泥净浆；

◆管芯两端部钢丝锚固；

◆钢丝应力不变，应力颠簸值≤±5%；

◆丝距（均匀性）；

◆多层缠丝、辊射，建议尽量削减或不用多层缠丝。

不合格的缠丝

（c）水泥砂护浆保层

水泥砂浆�；げ阌美幢；CCP的主题部门——高强钢丝，其质量极度沉要，有好多工程中的PCCP使用的原资料质量、造作工艺和质量都没问题，但就是水泥砂浆�；げ忝蛔龊�，好比存在“空鼓、裂缝、分层及剥落”等问题之一或这些问题都存在，都有可能导致断丝，随着断丝数量的增长，就有产生爆管的风险。

造作PCCP水泥砂浆�；げ�

管表壁�；げ憧展�

某工程PCCP处于侵蚀性环境运行7年后

做好水泥砂浆�；げ阌Ω冒盐鹊奈侍猓�

◆砂的质量（严格过筛，不允许含有幼砾石，其风险性有三方面）；

◆水泥砂浆配比；

◆�；げ愎跎浠埽ǜ咚俟跎洹⒕炔槐洹⒓哟蠊跎渎种本叮�；

◆喷涂水泥净浆工艺（把稳辊射时同时向管芯喷涂一层水泥净浆）；

◆�；げ愎跎浠肪澄露取⒀�，质量检验：

强度：（取样步骤：随现实管子取样或仿照管取样）；

吸水率：（从统一班拌造的砂浆中至少抽取三个样品，其吸水率均匀值不应大于9%，单个样品不大于10%，节造在7% 左近最好。）

砂浆安谧性：（用锤子敲击查抄空鼓，粉碎后的砂浆块状）

◆辊射后的水泥砂浆�；げ闾烊谎せ蛟谘ふ帜谘�。

�；げ阌蒙爸泻写罄那榭�

PCCP敷设与质量节造

管路敷设及质量节造，涉及沟槽开挖、管路装置、沟槽回填、水压试验等诸多内容。

沟槽开挖

正确理解开弧法与填弧法：

国内有些技术人员对开弧法的概想存在误区，以为在原状土体上开出弧状沟槽就是开弧法。现实上是不正确的。真正开弧法有好多利益，但大部门工程不具备开弧法的前提，所以，通常选取填弧法施工。

开弧法施工示意图

开弧法装置PCCP

填弧法装置PCCP

两种型式的区别和优弊端：

一样点：都是开挖同样的沟槽。

分歧点：

开弧法是在沟槽120°角高度领域内先回填、压实（方便大型设备行走，保障压内容量），而后再开弧、装置管路，再按压实尺度分层回填以上部门。

填弧法是先在沟槽内铺设一层厚度不幼于0.3m疏松垫层，宽度为管路表径的2/3，而后装置管路，回填中心角120°管基垫层，再按压实尺度分层回填以上部门。

管路装置

管路装置凭据口径大幼、承包人纯熟水正常用几种步骤：用吊装设备直接顶进、专用设备辅助顶进、用牵引设备内拉或表拉。大口径管路装置多选取内拉法和专用设备辅助顶进。

要尽量使装置接缝宽度均匀，以削减累积长度误差。

对于高工压大口径管路，管芯厚度通常偏大，导致承插口端部刚度偏大，装置设备不相宜容易败坏插口管芯混凝土。

对于僵硬地基设计无砂砾或碎石垫层情况，管路装置时难题，后期会使PCCP产生裂缝。

有经验的管路敷设

不足经验的管路敷设

重要问题：左右弯曲对使用影响不大，关键问题是高低升沉，扭转了管线的纵坡，从而扭转了排气阀设置的合理性，问题严沉。

管路接头借转

PCCP管线转弯通常选取配件或尺度PCCP接头借转方式来实现：

利用配件，能够实现肆意角度的转角。

利用异型管中的斜口管、半斜口管能够实现4°和2°的转角（但目前国内设备不具备出产斜口管、半斜口管能力）。

对于较幼角度转折，能够利用尺度PCCP接头借转实现。但应试虑预留足够的接头变形余度，不能全数利用。好比说，PCCP最大允许转角度数为1.0°，但最大借转角也不宜大于0.6°或者0.5°。留出地基不均匀沉陷变形或产生地震时接头变形。

PCCP水泥砂浆�；げ惆芑档慕ǜ�

规范吊装－带�；さ踝吧�

装置承包人用裸钢丝绳吊装败坏PCCP表表环氧煤沥青涂层

「」

不规范吊装

装置承包人在PCCP运输和装置过程败坏水泥砂浆�；げ愕慕ǜ�，最好在招标文件中划定由造管承包人建补。若是合同划定由装置承包人实现，应该划定按造管承包人的作业领导书进行建补，不然建复不规范会留下安全隐患，影响管路寿命。

某工程装置承包人建补后的PCCP事俘

沟槽回填

a、回填压实尺度

针对分歧回填资料划定压实指标，如压实度和相对密度，前者针对黏性土，后者针对无黏性土（砂砾石或砂），在多项工程中混合。

b、管基垫层

影响装置、管路结构受力。

c、分层回填及压实

现场监理和承包人肯定要凭据合同技术条款划定，严格分层回填，出格是管基垫层区，自身回填压实难度大，但只管压实难度大，就越要严格要求。

靠近管周回填料粒径要求（出格有表防腐涂层的管材）。

管路两侧对称回填，预防挤偏管路。

规范的PCCP管沟回填

不规范的PCCP管沟回填

不规范的PCCP沟槽回填

管路系统水压试验

试验主张

a、检验管材接受内能力；

b、检验装置实现的管路承插口接头在接受试验压力下是否合格；管路焊接接口是否合格；设备接口是否漏水等；

c、检验止推设计及施工质量。

试验遵循的尺度

a、《给水排水管路工程施工及验收规范》GB 50268

b、《预应力钢筒混凝土管路技术规范》SL 702

c、《水电水利工程压力钢管造作装置及验收规范》GB 50766

管路水压试验分段

按GB 50268 9.1.9划定：“管路的试验长度除本规范划定和设计还有要求表，压力管路水压试验的管段长度不宜大于1.0km；无压力管路的关水试验，前提允许时可一次试验不超过5个陆续井段；对于无法分段试验的管路，应由工程有关方面凭据工程具体情况确定。”

这个划定不切合现实。

大部门工程都不执行或者说没法执行；

有些工程在招标阶段盲目地、枯燥教条地执行GB 50268，给后期带来好多麻烦。

建议结合管路管线地形、压力、水源等前提确定，招标文件肯定载明“由设计确定” 。

那么，设计若何确定呢？

a）应结合地形前提；

b）应结合管材及工压；

c）应结合管路工程止推系统设计；

d）应结合水压试验选取的堵头前提、是否利用检建阀、是否已在管线系统中装置了水压试验管；

e）应结合水压试验水源前提；

综合分析了以上各类前提后合理地进行。

合格尺度

《给水排水管路工程施工及验收规范》GB 50268划定，水压试验合格尺度分为：允许压力降值和允许渗漏量值。GB 50268是在市政给排水尺度基础上形成的，不合用此刻的PCCP接口型式。

GB 50268第9章管路职能性试验：

允许渗漏量值法及存在的问题：

a、以为每个接口沿管径均匀渗漏，渗漏量与管径有关。

b、以为每个接口沿管径均匀渗漏，且渗漏量与接口数量成正比，与试验段长度成正比。

早年面我们对SP、PCCP等各类管材材质、接口型式等分析能够看出：以上这两条假定或者说前提前提都不正确，导致推算出允许渗漏量偏大。

四、PCCP工程常见问题及处置

PCCP工程常见问题：接头漏水；阀件法兰接口漏水；止推产生位移导致接口拉开；PCCP接头装置不合格漏水；一条管线中含有两种以上管材若何进行水压试验；易产生接头漏水或管路结构粉碎的情况；弯管接头与镇墩（或止推墩）浇筑；排气阀设计或装置不到位的情况处置；管路埋深；装置过程漂管；已装实现后的管路接头后期打压不合格问题。

接头漏水

南水北调某配套工程PCCP接口漏水（地基变形、试验压力偏大导致）

阀件法兰接口漏水

有些工程产生蝶阀与伸缩节法兰接口严沉漏水，漏水原因大部门为装置问题，少数为法兰盘强度、刚度不满足。对于装置问题可放松全数螺栓，沉新均匀紧固；法兰盘强度、刚度不满足属于设计或造作缺点。但下图中某工程接头漏水的处置方式不成取。

某工程接头漏水的不成取处置方式

止推产生位移导致接口拉开

1）某输水管路工程试压过程中上凸弯头脱落；

2）某PCCP输水工程止推墩产生较大位移，导致接口漏水；属于工程缺点，应针对性地进行处置。

PCCP接头装置不合格漏水

国内PCCP接头水压试验不合格的事俘好多，如，某工程幼口径PCCP输水工程，其中一个接口两路胶圈装置均不到位，已出现严沉漏水景象。但管路整体水压试验时，按允许渗漏量尺度判定合格，按允许压力降尺度判定不合格。

一条管线中含有两种以上管材若何进行水压试验

按GB 50268中9.1.8 划定执行。

1）穿河段；

2）穿铁路、高档级公路；

3）水平定向钻、顶管或沉管。

GB 50268 9.1.8管路选取两种（或两种以上）管材时，宜按分歧管材别离进行试验；不具备别离试验的前提必须组合试验，且设计无具体要求时，应选取分歧管材的管段中试验节造最严的尺度进行试验。

建议分分歧情况进行执行，如沉管、水平定向钻拖管和顶套管内穿管，应在执行前进行水压试验。

易产生接头漏水或管路结构粉碎的情况

1）软硬岩变动处；应做好过渡段设计与施工。

2）岩基敷设管路且未设垫层或垫层设置不合

理。

3）管基、管侧回填质量差。

弯管接头与镇墩（或止推墩）浇筑

某工程镇墩浇筑未按设计图纸浇筑，导致后期管路出事。

不正确的镇墩浇筑

排气阀设计或装置不到位的情况处置

排气阀设置事关工程安全运行，发现后应实时增设。

管路埋深

某工程管线穿过一片麦田，由于丈量谬误将管线整体抬高50cm，导致管路埋深由原设计的2.0m削减到1.5m，思考已经满足了冻土深度，故业主为了施工进度，决定就按1.5m埋深装置。建成后对工程安全运行没影响，但农夫每年都找治理单元的麻烦。所以，原设计2.0m是有路理的。

装置过程漂管

高地下水区域或雨季常产生。

雨季或高地下水区漂管

装置实现后的管路接头后期打压不合格问题

国内有多项工程产生过管路接头后期打压不合格问题，原因也是多方面的，处置措施应针对现实情况进行区别对待。

总之，设计、造作、装置、回填都把好质量关，相信PCCP行业在我国会越发健全地发展。

起源：PCCP质量创新工作委员会（公家号）

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中国PCCP发展示状和存在的问题及对策（下篇）