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中國(guó)PCCP發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題及對(duì)策（下篇）
文章根據(jù)孟晉忠先生2023年7月25日在中國(guó)水利學(xué)會(huì)組織的“PCCP管線安全提升學(xué)術(shù)沙龍”上所作主題報(bào)告整理，經(jīng)作者本人2024年8月審核并局部修改定稿，作者同意在本號(hào)上發(fā)表以供技術(shù)交流之用。
全文共分四部分，分三篇刊登：
上篇：一、中國(guó)PCCP發(fā)展現(xiàn)狀；
下篇：三、針對(duì)存在問題的對(duì)策；四、PCCP工程常見問題及處理。
歡迎讀者閱讀。
作者簡(jiǎn)介
孟晉忠，男，漢族，中共黨員，教授級(jí)高級(jí)工程師。退休前一直在山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院從事工程設(shè)計(jì)工作，先后任設(shè)計(jì)組長(zhǎng)、水工專業(yè)負(fù)責(zé)人、設(shè)計(jì)室主任、院副總工程師、副院長(zhǎng)等。具有國(guó)家注冊(cè)土木工程師和注冊(cè)監(jiān)理工程師執(zhí)業(yè)資格，全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)鑄鐵管分技術(shù)委員會(huì)委員。2004年受聘南水北調(diào)中線PCCP輸水工程咨詢專家和國(guó)務(wù)院南水北調(diào)評(píng)標(biāo)委員會(huì)專家。近30年主要從事供水管道工程設(shè)計(jì)和咨詢工作，曾主持了山西省萬家寨引黃、廣州市西江引水、山西省辛安泉供水改擴(kuò)建等10余項(xiàng)大中型引調(diào)水工程的設(shè)計(jì)工作；主持了南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水、遼寧大伙房二期、河北省南水北調(diào)配套、淮水北調(diào)等20余項(xiàng)PCCP供水管道工程的技術(shù)咨詢工作。獲山西省優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)；水利部?jī)?yōu)秀工程設(shè)計(jì)銅質(zhì)獎(jiǎng)1項(xiàng)；山西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。山西省百佳勘察設(shè)計(jì)工程師，2009年和2019年分別獲中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)“PCCP行業(yè)發(fā)展20周年特殊貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”和 “PCCP產(chǎn)業(yè)發(fā)展30周年終身貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”榮譽(yù)稱號(hào)。
中國(guó)PCCP發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及對(duì)策
主要從幾方面著手：充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)作用，加強(qiáng)PCCP質(zhì)量監(jiān)管；嚴(yán)格控制PCCP質(zhì)量；PCCP敷設(shè)與質(zhì)量控制；管道系統(tǒng)水壓試驗(yàn)。
充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)作用，加強(qiáng)PCCP質(zhì)量監(jiān)管
1、PCCP制管企業(yè)應(yīng)共同維護(hù)其行業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量，建議中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)PCCP質(zhì)量創(chuàng)新工作委員會(huì)每年對(duì)加入PCCP質(zhì)量創(chuàng)新工作委員會(huì)的制管企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量檢查、評(píng)定，定期向全社會(huì)公布質(zhì)量排名靠前幾名的企業(yè)。讓生產(chǎn)質(zhì)量差甚至生產(chǎn)不合格PCCP的企業(yè)無市場(chǎng)。
2、要求制管企業(yè)做到主要生產(chǎn)工序和設(shè)備的數(shù)字化控制，最好是全過程數(shù)控，每節(jié)PCCP均植入RFID芯片。
3、建議PCCP質(zhì)量創(chuàng)新工作委員會(huì)對(duì)制管企業(yè)設(shè)立一定門檻，規(guī)定最低要求主要技術(shù)人員數(shù)量、制管設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、試驗(yàn)設(shè)備等。
4、不定期對(duì)PCCP質(zhì)量創(chuàng)新工作委員會(huì)成員的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量抽檢。
正確理解開弧法與填弧法：
國(guó)內(nèi)有些技術(shù)人員對(duì)開弧法的概念存在誤區(qū)，認(rèn)為在原狀土體上開出弧狀溝槽就是開弧法。實(shí)際上是不正確的。真正開弧法有好多優(yōu)點(diǎn)，但大部分工程不具備開弧法的條件，所以，一般采用填弧法施工。
有經(jīng)驗(yàn)的管道敷設(shè)
缺乏經(jīng)驗(yàn)的管道敷設(shè)
主要問題：左右彎曲對(duì)使用影響不大，關(guān)鍵問題是上下起伏，改變了管線的縱坡，從而改變了排氣閥設(shè)置的合理性，問題嚴(yán)重。
3、管道接頭借轉(zhuǎn)
PCCP管線轉(zhuǎn)彎一般采用配件或標(biāo)準(zhǔn)PCCP接頭借轉(zhuǎn)方式來實(shí)現(xiàn)：
利用配件，可以實(shí)現(xiàn)任意角度的轉(zhuǎn)角。
利用異型管中的斜口管、半斜口管可以實(shí)現(xiàn)4°和2°的轉(zhuǎn)角（但目前國(guó)內(nèi)設(shè)備不具備生產(chǎn)斜口管、半斜口管能力）。
對(duì)于較小角度轉(zhuǎn)折，可以利用標(biāo)準(zhǔn)PCCP接頭借轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。但應(yīng)考慮預(yù)留足夠的接頭變形余度，不能全部利用。比如說，PCCP最大允許轉(zhuǎn)角度數(shù)為1.0°，但最大借轉(zhuǎn)角也不宜大于0.6°或者0.5°。留出地基不均勻沉陷變形或發(fā)生地震時(shí)接頭變形。
4、PCCP水泥砂漿保護(hù)層損壞的修復(fù)
規(guī)范吊裝－帶保護(hù)吊裝繩
安裝承包人用裸鋼絲繩吊裝損壞PCCP表面環(huán)氧煤瀝青涂層
「」
不規(guī)范吊裝
安裝承包人在PCCP運(yùn)輸和安裝過程損壞水泥砂漿保護(hù)層的修復(fù)，最好在招標(biāo)文件中規(guī)定由制管承包人修補(bǔ)。如果合同規(guī)定由安裝承包人完成，應(yīng)該規(guī)定按制管承包人的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行修補(bǔ)，否則修復(fù)不規(guī)范會(huì)留下安全隱患，影響管道壽命。
某工程安裝承包人修補(bǔ)后的PCCP實(shí)例
5、溝槽回填
a、回填壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)
針對(duì)不同回填材料規(guī)定壓實(shí)指標(biāo)，如壓實(shí)度和相對(duì)密度，前者針對(duì)黏性土，后者針對(duì)無黏性土（砂礫石或砂），在多項(xiàng)工程中混淆。
b、管基墊層
影響安裝、管道結(jié)構(gòu)受力。
c、分層回填及壓實(shí)
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和承包人一定要根據(jù)合同技術(shù)條款規(guī)定，嚴(yán)格分層回填，特別是管基墊層區(qū)，本身回填壓實(shí)難度大，但盡管壓實(shí)難度大，就越要嚴(yán)格要求。
靠近管周回填料粒徑要求（特別有外防腐涂層的管材）。
管道兩側(cè)對(duì)稱回填，防止擠偏管道。
規(guī)范的PCCP管溝回填
不規(guī)范的PCCP管溝回填
a、檢驗(yàn)管材承受內(nèi)能力；
b、檢驗(yàn)安裝完成的管道承插口接頭在承受試驗(yàn)壓力下是否合格；管道焊接接口是否合格；設(shè)備接口是否漏水等；
c、檢驗(yàn)止推設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量。
a、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50268
b、《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道技術(shù)規(guī)范》SL 702
c、《水電水利工程壓力鋼管制作安裝及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50766
按GB 50268 9.1.9規(guī)定：“管道的試驗(yàn)長(zhǎng)度除本規(guī)范規(guī)定和設(shè)計(jì)另有要求外，壓力管道水壓試驗(yàn)的管段長(zhǎng)度不宜大于1.0km；無壓力管道的閉水試驗(yàn)，條件允許時(shí)可一次試驗(yàn)不超過5個(gè)連續(xù)井段；對(duì)于無法分段試驗(yàn)的管道，應(yīng)由工程有關(guān)方面根據(jù)工程具體情況確定。”
這個(gè)規(guī)定不切合實(shí)際。
大部分工程都不執(zhí)行或者說沒法執(zhí)行；
有些工程在招標(biāo)階段盲目地、死板教條地執(zhí)行GB 50268，給后期帶來很多麻煩。
《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50268規(guī)定，水壓試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)分為：允許壓力降值和允許滲漏量值。GB 50268是在市政給排水標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上形成的，不適用現(xiàn)在的PCCP接口型式。
GB 50268第9章管道功能性試驗(yàn)：
允許滲漏量值法及存在的問題：
a、認(rèn)為每個(gè)接口沿管徑均勻滲漏，滲漏量與管徑有關(guān)。
b、認(rèn)為每個(gè)接口沿管徑均勻滲漏，且滲漏量與接口數(shù)量成正比，與試驗(yàn)段長(zhǎng)度成正比。
從前面我們對(duì)SP、PCCP等各種管材材質(zhì)、接口型式等分析可以看出：以上這兩條假定或者說前提條件都不正確，導(dǎo)致計(jì)算出允許滲漏量偏大。
PCCP工程常見問題：接頭漏水；閥件法蘭接口漏水；止推發(fā)生位移導(dǎo)致接口拉開；PCCP接頭安裝不合格漏水；一條管線中含有兩種以上管材如何進(jìn)行水壓試驗(yàn)；易發(fā)生接頭漏水或管道結(jié)構(gòu)破壞的情況；彎管接頭與鎮(zhèn)墩（或止推墩）澆筑；排氣閥設(shè)計(jì)或安裝不到位的情況處理；管道埋深；安裝過程漂管；已裝完成后的管道接頭后期打壓不合格問題。
接頭漏水
南水北調(diào)某配套工程PCCP接口漏水（地基變形、試驗(yàn)壓力偏大導(dǎo)致）
閥件法蘭接口漏水
有些工程發(fā)生蝶閥與伸縮節(jié)法蘭接口嚴(yán)重漏水，漏水原因大部分為安裝問題，少數(shù)為法蘭盤強(qiáng)度、剛度不滿足。對(duì)于安裝問題可松開全部螺栓，重新均勻緊固；法蘭盤強(qiáng)度、剛度不滿足屬于設(shè)計(jì)或制作缺陷。但下圖中某工程接頭漏水的處理方式不可取。
某工程接頭漏水的不可取處理方式
止推發(fā)生位移導(dǎo)致接口拉開
1）某輸水管道工程試壓過程中上凸彎頭脫落；
2）某PCCP輸水工程止推墩發(fā)生較大位移，導(dǎo)致接口漏水；屬于工程缺陷，應(yīng)針對(duì)性地進(jìn)行處理。
PCCP接頭安裝不合格漏水
國(guó)內(nèi)PCCP接頭水壓試驗(yàn)不合格的實(shí)例很多，如，某工程小口徑PCCP輸水工程，其中一個(gè)接口兩道膠圈安裝均不到位，已出現(xiàn)嚴(yán)重漏水現(xiàn)象。但管道整體水壓試驗(yàn)時(shí)，按允許滲漏量標(biāo)準(zhǔn)判定合格，按允許壓力降標(biāo)準(zhǔn)判定不合格。
一條管線中含有兩種以上管材如何進(jìn)行水壓試驗(yàn)
按GB 50268中9.1.8 規(guī)定執(zhí)行。
1）穿河段；
2）穿鐵路、高等級(jí)公路；
3）水平定向鉆、頂管或沉管。
GB 50268 9.1.8管道采用兩種（或兩種以上）管材時(shí)，宜按不同管材分別進(jìn)行試驗(yàn)；不具備分別試驗(yàn)的條件必須組合試驗(yàn)，且設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，應(yīng)采用不同管材的管段中試驗(yàn)控制最嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。
建議分不同情況進(jìn)行實(shí)施，如沉管、水平定向鉆拖管和頂套管內(nèi)穿管，應(yīng)在實(shí)施前進(jìn)行水壓試驗(yàn)。
易發(fā)生接頭漏水或管道結(jié)構(gòu)破壞的情況
1）軟硬巖變化處；應(yīng)做好過渡段設(shè)計(jì)與施工。
2）巖基敷設(shè)管道且未設(shè)墊層或墊層設(shè)置不合
理。
3）管基、管側(cè)回填質(zhì)量差。
彎管接頭與鎮(zhèn)墩（或止推墩）澆筑
某工程鎮(zhèn)墩澆筑未按設(shè)計(jì)圖紙澆筑，導(dǎo)致后期管道失事。
不正確的鎮(zhèn)墩澆筑
排氣閥設(shè)計(jì)或安裝不到位的情況處理
排氣閥設(shè)置事關(guān)工程安全運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)增設(shè)。
管道埋深
某工程管線穿過一片麥田，由于測(cè)量錯(cuò)誤將管線整體抬高50cm，導(dǎo)致管道埋深由原設(shè)計(jì)的2.0m減少到1.5m，考慮已經(jīng)滿足了凍土深度，故業(yè)主為了施工進(jìn)度，決定就按1.5m埋深安裝。建成后對(duì)工程安全運(yùn)行沒影響，但農(nóng)民每年都找管理單位的麻煩。所以，原設(shè)計(jì)2.0m是有道理的。
安裝過程漂管
高地下水區(qū)域或雨季常發(fā)生。
雨季或高地下水區(qū)漂管
安裝完成后的管道接頭后期打壓不合格問題
國(guó)內(nèi)有多項(xiàng)工程發(fā)生過管道接頭后期打壓不合格問題，原因也是多方面的，處理措施應(yīng)針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。
總之，設(shè)計(jì)、制作、安裝、回填都把好質(zhì)量關(guān)，相信PCCP行業(yè)在我國(guó)會(huì)更加健康地發(fā)展。
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