馮啟峰
(深圳市自來水〈集團〉有限公司，廣東深圳518031)

　　摘要：介紹了大口徑PCCP管在深圳市一輸水工程中的應用情況，并 總結了相關的安裝、管基處理等施工經(jīng)驗。
　　關鍵詞：大口徑輸水管；PCCP管；施工
　　中圖分類號：TU991.36
　　文獻標識碼：C
　　文章編號 ：1000-4602(2001)01-0061-03

　　深圳市西瀝至大沖轉輸泵站輸水工程是深圳市東深三期供水配套工程項目之 一，目的是利用西瀝水庫的庫容作為調(diào)節(jié)水庫，調(diào)配深圳市東、西部的源水，即用水低谷時通過轉輸泵站將部分東部源水輸送到西瀝水庫貯蓄，用水高峰時將西瀝水庫貯蓄的源水利用 重力流輸送到大沖水廠，補充源水不足。整條輸水管線長4.5 km，管徑?2 200，在研 究選用什么樣管材的問題上，中南市政設計院在取得現(xiàn)場地質(zhì)勘探資料的情況下，結合國際上近年大口徑供水管材的發(fā)展趨勢，決定在1.2 km長的管線上鋪設PCCP管(深圳市大口徑供水管首例采用PCCP管)。工程已于1995年6月竣工通水，現(xiàn)就PCCP管在該工程上的應用作一些介紹和總結，以供同行參考。

　　1 PCCP管簡介

　　帶鋼筒的預應力混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，簡稱PCCP管)是目前國際 上使用廣泛的大口徑、耐高壓管材，由嵌埋薄鋼筒的管芯、纏在管芯外的預應力鋼絲和鋼絲 外的水泥砂漿保護層組成。管子的兩端分別焊有鋼制的承口圈和插口圈，管子的柔性接頭采用滑動膠圈密封。在工作狀態(tài)下，嵌埋在管壁中的薄鋼筒具有抗?jié)B功能，纏繞在管芯外的預 應力鋼絲及管芯的混凝土壁承受管材的內(nèi)水壓力及外荷載，因此PCCP管是一種將鋼管與普通預應力混凝土管的優(yōu)點相結合的管種。
　　與普通預應力混凝土管相比，PCCP管具有下列優(yōu)點：
　?、倏沙惺芎芨叩膬?nèi)壓，最高可達2.5 MPa；
　?、诮宇^對接準確，密封性好；
　　③鋪設方便。
　　與鋼管相比，PCCP管具有下列優(yōu)點：
　?、俟軆?nèi)壁光滑，水流阻力??；
　?、诮宇^自動對中，安裝方便；
　?、劢宇^轉角大，最大可達1.5°；
　　④耐腐蝕性好，壽命長，一般可達60a以上；
　　⑤管線綜合造價和維修費用低；
　　⑥可節(jié)約鋼材40%～70%。

　　2 PCCP管溝槽的開挖

　　溝寬應有足夠的空間安設管座及便于操作和回填作業(yè)，承插口接合處的溝槽寬度應適當加寬500cm。管子不能直接鋪在溝底的石塊上，溝底應平坦，遇巖質(zhì)土層時鋪墊15～20cm厚的中、粗砂緩沖墊層。

　　3 PCCP管的安裝

　　3.1 膠圈的安放
　　管子放入溝內(nèi)之前，應在其插口圈的膠圈凹槽及前一根已安裝好管子的承口圈上涂潤滑劑 ，此時應確保潤滑劑中無污物或灰土。經(jīng)潤滑劑浸泡的膠圈經(jīng)拉伸后套入插口凹槽，并馬上 在膠圈和插口圈之間插入一根棒(如螺絲刀之類)，繞整個接頭的正、反方向各轉一圈，這樣 可使膠圈均勻地套在插口上，有助于確保密封。
　　3.2接頭的連接
　　一般用吊車將PCCP管吊下溝內(nèi)，溝底的工人將吊下管子的插口與已安裝好的管子承口對中， 使插口正對承口，然后利用吊車和人工外力配合，將插口滑入已安裝好管子的承口，PCCP管 標準接頭如圖1。

圖1 標準接頭型式

　　3.3 檢查膠圈
　　在連接管道接頭前，應有一名工人進入已就位的管內(nèi)，在管端兩側各塞入一擋塊，使兩根管 子分隔15 mm，然后利用測隙規(guī)檢查膠圈就位情況，在鋪管作業(yè)中這是重要的一環(huán)。
　　操作工將測隙規(guī)插入插口凸臺與承口表面的間隙，將測隙規(guī)繞接縫轉一圈，以確保在接頭的 整個一圈都能觸到膠圈。如果接頭完好，就可拿掉擋塊，將管子推攏到位。
　　如果在某一部位觸不到膠圈，就要拉開接頭，仔細檢查膠圈有無切口、凹穴或其他損傷。如 有問題，要重換一只，并重新連接，檢查方法如圖2。

圖2 檢查膠圈示意圖

　　3.4 坡度變化和管線轉向的限制
　　將管子對中連接后，才可將接頭拉開間隙，以形成一定的坡度或管線轉向，其接頭間隙和轉角限制見表1。

表1 接頭間隙和轉角限制

管徑(mm) 接頭最大縫隙(mm) 最大轉角 最大偏距(mm) 最小曲率 半徑(m) 1 600 27 0°55′ 95 380 2 000 33 0°53′ 93 390 2 200 39 0°58′ 101 360 2 400 45 1°01′ 106 345 3 000 64 1°18′ 95 247

　　3.5 接頭外部灌漿
　　為保護管子接頭，要求采用廠商配套產(chǎn)品棉紙狀織物灌漿帶繞接頭一周作模，取灰砂比1∶3 ，摻適量水攪拌成能自由流動的砂漿，澆灌砂漿保護圈。對大口徑管灌漿時，每次應僅澆灌 灌漿帶的1/3，讓砂漿在下一次灌漿前凝結，或在灌漿帶底部1/3處加填土，以便在整條灌漿 帶灌滿砂漿時起支撐作用。
　　3.6管溝的回填土
　　PCCP管的回填土與鋼管、球墨鑄鐵管等的回填土要求不同，不受類似鋼管的變形影響，所以要求較低，管腔部分回填土的密實度可＜90%，同鋼管相比節(jié)省了回填土的工程造價。

　　4 其他技術要素

　　4.1 止推方法
　　在管線改變直徑、轉向彎頭或塞上堵頭處，其內(nèi)部水壓力所產(chǎn)生的推力有可能超過土壤的承受能力，解決的辦法是采用專門的限制接頭來承受該外向推力，簡化了施工方法。
　　4.2 從動環(huán)合攏管連接
　　從兩個工作面鋪過來的管段之間還有一段0.5～2 m的缺口時，可采用專門的從 動環(huán)合攏管連接。由于合攏管的兩頭都是承口，因此要求已鋪好的管段必需各留有一個插口。必要時，可使用兩頭為插口的管子使鋪好的管段上的承口變?yōu)椴蹇?。連接時注意已鋪好的管端之間的距離及相向插口端是否成直線。
　　4.3 開孔裝置
　　PCCP管有專門的系列抱箍狀開孔裝置，可帶壓力不停水開孔，設計、施工時無須預留支管管口。

　　5 應用總結

　　5.1 PCCP管的管基
　　PCCP管連接方式屬柔性連接，要求管基的土質(zhì)較好，而且為原狀土。若土質(zhì)較差，比如淤泥、巖質(zhì)土則需要特別處理管基，以保證管道沉降均勻。一般淤泥段管基采用拋石擠淤，碾壓實后填石粉碴，效果較好；巖質(zhì)段管基采取從原設計管底標高挖深20～30 cm，再填中、粗砂找平到原設計管底標高的方法。對管基土質(zhì)特別差的情況，如長距離的淤泥段，管基處理費用較大，技術上要求均勻沉降較困難，綜合評估后，若不宜采用PCCP管鋪設，應考慮采用 其他管材，如鋼管可能更符合經(jīng)濟、技術上的要求。
　　5.2 深圳土質(zhì)的特性要求
　　深圳地區(qū)的土質(zhì)屬亞粘土偏酸性土壤，對鋼管腐蝕性較強，為保證供水的安全可靠性，近年 來大口徑的供水鋼管均增加了陰極保護措施，工程綜合造價增加了。而PCCP管具有抗酸堿腐蝕性能，不用再增設陰極保護，而且綜合了鋼管和預應力混凝土管的優(yōu)點，所以在深圳地 區(qū)的大口徑供水管道中采用PCCP管，不失為一種好的選擇。
　　5.3 應用前景
　　美國每年鋪設約23×10⁴ km的供水管道，其中47.7%為球墨鑄鐵管，38.7%為UPVC管(硬聚 氯乙烯管)，12.5%為PCCP管、水泥管?；旧闲】趶揭訳PVC管為主，中口徑以球墨鑄鐵管為主，大口徑以PCCP管為主。根據(jù)深圳地區(qū)的土質(zhì)特性，適宜鋪設PCCP管，可降低以鋼管為主的大口徑供水管道工程的綜合造價，而且由于PCCP管抗腐蝕性好，還可改善供水 水質(zhì)，保證供水安全，因此，PCCP管的應用前景是非常樂觀的。

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　　收稿日期：2000-07-03