PCCP管在长距离输水管线工程的应用

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  【摘要】城市供水安全运行为城市居民生活和社会经济发展提供了保证,给水输水管材的选择及准确应用对于保障供水安全具有重要意义。本文就PCCP管在长距离输水管线工程中的应用做出探究,以望能够提升PCCP管在安全供水中的应用价值。
  【关键词】PCCP管;输水管线;工程应用
  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,是一種优越的输水管材。
  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。
  参考文献:
  [1]魏新宇,马念尊,李杏敏.预应力钢筒混凝土管(PCCP)在给水管道工程中的应用[J].管道技术与设备,2001(2):30-32.
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