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【摘 要】 PCCP集合了混凝土和钢材的优点，性能佳，综合成本低，目前在我国正处于发展阶段，技术规范、施工工艺尚不健全，施工过程中所遇到的问题正在逐步得到解决。本文从原因分析、预防措施、处理措施三个方面就PCCP接头渗漏问题进行了探讨。
【关键词】 PCCP渗漏；预防措施；渗漏处理
预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe简称PCCP），是一种性能优良的复合管材。PCCP是在带有钢筒的高强度混凝土管芯外表面缠绕预应力钢丝并喷以水泥砂浆作钢丝保护层，形成的管子基本结构。具有适用范围广、适用寿命长、承受工作压力大、覆土深度大、耐腐蚀能力强、抗渗性能强、抗震能力强、抗负压能力强、接头密封性能好、管材配件易获得、施工方便快捷、运行维护方便等优势，现已广泛应用于城市供水管网、农田水利管网、熱电厂补给水管线和循环水管线、城市压力排污管网等。
一、PCCP的发展现状及特性
PCCP集合了混凝土和钢材的优点，性能佳，综合成本低。国外已成熟应用多年，1939年法国邦纳公司制造了首根PCCP，1942年美国洛克昭公司（lockJoint）从法国引进了PCCP，随后美国的阿麦隆公司（Ameron）和普赖斯兄弟公司（PriceBrothers）在PCCP生产技术上有了迅猛发展。目前PCCP已在美洲、欧洲、非洲及亚洲的十多个国家和地区得到广泛应用。
我国PCCP起步较晚，山东电力管道工程公司于1989年从美国阿麦隆公司（Ameron）引进PCCP制管工艺技术和关键设备，建成了我国第一条PCCP生产线，拉开了我国PCCP的序幕。20多年来，经过PCCP生产企业、行业有关设计研究单位、施工单位、设备制造厂等共同努力，才使PCCP从无到有逐步发展起来。据统计：我国PCCP累计使用量已突破10000km，最大管径达DN4000，工作压力达1.6MPa。PCCP的主要应用领域均存在一个显著特点：管线线路长、管径大，管线会随自然地貌而起伏。而这一特点带来的问题是胶圈密封接口极易因预制管道变形、地基不均匀沉降等原因出现渗漏。长距离、大管径输水一旦出现渗漏极可能造成严重灾害。这就要求我们在管线安装施工阶段、检修维护阶段合理解决接头渗漏问题。
二、PCCP接头渗漏原因分析
PCCP是由薄钢板、高强混凝土、预应力钢丝和致密的砂浆保护层组合而成的复合结构，其结合了钢材和混凝土的各自优点。管子采用钢制承插式接口，接口型钢与钢筒焊接为一体，插口上的凹槽内装入密封橡胶圈，滑入承插口对接后形成密封的柔性接口。而这一柔性接口止水体系也形成了整个PCCP管线密封性能的薄弱点，是管线防渗的关键部位。通过调查分析，影响接头密封性能的主要是以下几个原因：
1、管床不均匀沉降导致的渗漏
水利工程输水管线一般线路都较长，通常管线地基也是多种多样，如：岩石地基、一般性土地基、特殊性土地基（湿陷性土、软土、膨胀土等）。因不同地基的承载力不同，某些不良地基、不同地基交汇处会导致管道的不均匀沉降，从而造成管道的接头变形漏水，特别是在软硬基过渡地段连接的管道，地基没有发生过渡作用，使得管道不均匀沉降现象加强，加剧了管道接头的变形漏水程度。
水利工程中一般地下水位都较高，因降排水措施不合理，管床地基受水浸泡会导致地基承载力下降，从而导致管道不均匀沉降、接头变形漏水。
2、回填导致的渗漏
采用填弧法安装管道时，管道安装完成后应及时进行回填。PCCP管槽回填采用分区、分层回填，一般分为：管基区、腋角区、管身区（含缓冲覆盖区）、管顶区、复耕区。在腋角区和管身区回填时尤其要注意分层碾压和管道两侧回填土高差。一旦管道两侧回填压实不均衡或回填土高差过大，会导致管道单侧受力而产生位移，从而造成管道的接头变形漏水。
3、止水橡胶圈引起的渗漏
PCCP接头是靠安装在插口凹槽内的橡胶圈与承口形成密封柔性接头的。橡胶圈体积必须足以填满插口预留的凹槽，形成挤压密封，才能保证接头不漏水。在实际安装过程中，由于经验和认识不足，安装的胶圈因裂纹、针眼、凹槽、弹性不足、安装扭曲等问题，致使橡胶圈失去止水功能，管道接头的密封性能不合格出现漏水。采用双橡胶圈止水时，尤其需要注意两根胶圈的压缩性能，如果两根橡胶圈的压缩量不同，橡胶圈受挤压后很可能会出现一根胶圈能达到密封效果一根胶圈不能达到密封效果的现象，从而导致接头漏水。
4、承插口椭圆度变化引起的渗漏
PCCP承插口钢圈的圆度不是绝对的，承插口接头钢圈椭圆度允许偏差度为0.5%，在安装管道的时候，钢圈出现椭圆形状，接头处胶圈挤压不密实，削弱了胶圈的压缩功能，成为了漏水的一个原因。
三、PCCP接头渗漏预防措施
1、管床不均匀沉降问题的预防措施
管床的不均匀沉降是影响PCCP安装质量的重要因素。因此，在安装管道之前应对管线地质进行详细的复勘，根据地基承载力对不良地质段做处理，一般采取换填级配良好的砂石进行处理。在不同地质交汇处，采用级配良好的砂石设置过渡段，以解决管道的不均匀沉降问题。
2、回填引起渗漏问题的预防措施
为了防止回填不均衡引起管道位移，需制定严格的管槽回填施工方案。回填铺料时应沿管沟溜板（槽）下料、铺料，不得用挖掘机在管道上方高处倾倒回填料，严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟在地下水位较高的施工中，一般采取明排或井点降水措施。明排，在管槽开挖过程中，边开挖边修筑排水沟并用水泵将渗水、积水排出，直到开挖至管底基础面后，用上述方法做地基处理，再修筑排水沟进行经常性排水，直到管道安装、管道打压、管槽回填完成并保证管道不漂浮移位。井点降水，一般采用管井井点帷幕法降水，在管槽两边打井形成截水帷幕，阻止地下水进入管槽。
内推埋。管道两侧的回填压实应对称进行，两侧回填高差不应超过一层填筑厚度，且一般不宜超过300mm。
3、橡胶圈引起渗漏问题的预防措施
要解决橡胶圈引起的渗漏问题需从两个方面出发：原材料控制，橡胶圈安装控制。橡胶圈进场时均应附有合格证，并要详细检查有无裂纹、针眼、划伤、凹槽等；当采用双橡胶圈止水时，所安装橡胶圈尽量采用同批次生产的。橡胶圈安装后用Φ4～Φ5钢丝或螺丝刀杆从绷紧在插口槽内的胶圈下面插入并沿插口圆周顺时针、逆时针反复摇2-3圈，以达到胶圈受力均匀、无扭曲的目的。
4、承插口椭圆度变化引起渗漏问题的预防措施
一般承插口钢圈椭圆度问题分两种情况，第一，在出厂检验时，其椭圆度在规范允许偏差之内，但在吊装时，可能插口椭圆的长向正好对上了承口椭圆的短向，以致安装困难，此时一定不要强行拉入，将管子吊起，翻转角度，在试行安装。第二，就是管道承接口钢环确有凸起部分，导致安装困难，此时同样不要强拉硬拽，而是用圆度卡尺测得凸起所在，用便携式砂轮将凸起部位打磨圆滑，问题可解决。如果上述两种方法仍不能解决，则将返厂维修。
四、PCCP接头渗漏的处理
在PCCP管线中一旦产生渗漏现象，传统的处理方法是拆除重建，处理费用高，工期长。经反复试验研究，在接头内封嵌填聚硫密封柔性填料（或内部嵌填其他柔性材料等），内缝表面涂刷SK手刮聚脲复合胎基布进行防护取得了良好效果。施工工艺为：将接头内缝清理干净、回填柔性填料、对接头周边混凝土表面进行打磨（宽度30cm）、清洗，晾干后涂刷BE14界面剂（宽度28cm），待界面剂凉干后直接刮涂第一层SK手刮聚脲（宽度25cm），半小时内在伸缩缝部位10cm范围内铺盖胎基布，再涂刷2～3遍SK手刮聚脲，中间厚，两侧薄。每次涂刷SK手刮聚脲的允许作业时间在2h以内，直至伸缩缝中间部位聚脲厚度达4mm、两边2mm厚。该处理方案在辽宁某大管径PCCP施工中得到了有效验证，效果理想。
五、结语
随着近年来我国水利事业的发展、城市化进程的推进，输水管网建设加速，PCCP作为一种性能优越的新型管材，将在我国的水利建设行业发挥重要作用。优化的PCCP施工工艺将为其在我国的快速发展奠定基础。
【关键词】 PCCP渗漏；预防措施；渗漏处理
预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe简称PCCP），是一种性能优良的复合管材。PCCP是在带有钢筒的高强度混凝土管芯外表面缠绕预应力钢丝并喷以水泥砂浆作钢丝保护层，形成的管子基本结构。具有适用范围广、适用寿命长、承受工作压力大、覆土深度大、耐腐蚀能力强、抗渗性能强、抗震能力强、抗负压能力强、接头密封性能好、管材配件易获得、施工方便快捷、运行维护方便等优势，现已广泛应用于城市供水管网、农田水利管网、熱电厂补给水管线和循环水管线、城市压力排污管网等。
一、PCCP的发展现状及特性
PCCP集合了混凝土和钢材的优点，性能佳，综合成本低。国外已成熟应用多年，1939年法国邦纳公司制造了首根PCCP，1942年美国洛克昭公司（lockJoint）从法国引进了PCCP，随后美国的阿麦隆公司（Ameron）和普赖斯兄弟公司（PriceBrothers）在PCCP生产技术上有了迅猛发展。目前PCCP已在美洲、欧洲、非洲及亚洲的十多个国家和地区得到广泛应用。
我国PCCP起步较晚，山东电力管道工程公司于1989年从美国阿麦隆公司（Ameron）引进PCCP制管工艺技术和关键设备，建成了我国第一条PCCP生产线，拉开了我国PCCP的序幕。20多年来，经过PCCP生产企业、行业有关设计研究单位、施工单位、设备制造厂等共同努力，才使PCCP从无到有逐步发展起来。据统计：我国PCCP累计使用量已突破10000km，最大管径达DN4000，工作压力达1.6MPa。PCCP的主要应用领域均存在一个显著特点：管线线路长、管径大，管线会随自然地貌而起伏。而这一特点带来的问题是胶圈密封接口极易因预制管道变形、地基不均匀沉降等原因出现渗漏。长距离、大管径输水一旦出现渗漏极可能造成严重灾害。这就要求我们在管线安装施工阶段、检修维护阶段合理解决接头渗漏问题。
二、PCCP接头渗漏原因分析
PCCP是由薄钢板、高强混凝土、预应力钢丝和致密的砂浆保护层组合而成的复合结构，其结合了钢材和混凝土的各自优点。管子采用钢制承插式接口，接口型钢与钢筒焊接为一体，插口上的凹槽内装入密封橡胶圈，滑入承插口对接后形成密封的柔性接口。而这一柔性接口止水体系也形成了整个PCCP管线密封性能的薄弱点，是管线防渗的关键部位。通过调查分析，影响接头密封性能的主要是以下几个原因：
1、管床不均匀沉降导致的渗漏
水利工程输水管线一般线路都较长，通常管线地基也是多种多样，如：岩石地基、一般性土地基、特殊性土地基（湿陷性土、软土、膨胀土等）。因不同地基的承载力不同，某些不良地基、不同地基交汇处会导致管道的不均匀沉降，从而造成管道的接头变形漏水，特别是在软硬基过渡地段连接的管道，地基没有发生过渡作用，使得管道不均匀沉降现象加强，加剧了管道接头的变形漏水程度。
水利工程中一般地下水位都较高，因降排水措施不合理，管床地基受水浸泡会导致地基承载力下降，从而导致管道不均匀沉降、接头变形漏水。
2、回填导致的渗漏
采用填弧法安装管道时，管道安装完成后应及时进行回填。PCCP管槽回填采用分区、分层回填，一般分为：管基区、腋角区、管身区（含缓冲覆盖区）、管顶区、复耕区。在腋角区和管身区回填时尤其要注意分层碾压和管道两侧回填土高差。一旦管道两侧回填压实不均衡或回填土高差过大，会导致管道单侧受力而产生位移，从而造成管道的接头变形漏水。
3、止水橡胶圈引起的渗漏
PCCP接头是靠安装在插口凹槽内的橡胶圈与承口形成密封柔性接头的。橡胶圈体积必须足以填满插口预留的凹槽，形成挤压密封，才能保证接头不漏水。在实际安装过程中，由于经验和认识不足，安装的胶圈因裂纹、针眼、凹槽、弹性不足、安装扭曲等问题，致使橡胶圈失去止水功能，管道接头的密封性能不合格出现漏水。采用双橡胶圈止水时，尤其需要注意两根胶圈的压缩性能，如果两根橡胶圈的压缩量不同，橡胶圈受挤压后很可能会出现一根胶圈能达到密封效果一根胶圈不能达到密封效果的现象，从而导致接头漏水。
4、承插口椭圆度变化引起的渗漏
PCCP承插口钢圈的圆度不是绝对的，承插口接头钢圈椭圆度允许偏差度为0.5%，在安装管道的时候，钢圈出现椭圆形状，接头处胶圈挤压不密实，削弱了胶圈的压缩功能，成为了漏水的一个原因。
三、PCCP接头渗漏预防措施
1、管床不均匀沉降问题的预防措施
管床的不均匀沉降是影响PCCP安装质量的重要因素。因此，在安装管道之前应对管线地质进行详细的复勘，根据地基承载力对不良地质段做处理，一般采取换填级配良好的砂石进行处理。在不同地质交汇处，采用级配良好的砂石设置过渡段，以解决管道的不均匀沉降问题。
2、回填引起渗漏问题的预防措施
为了防止回填不均衡引起管道位移，需制定严格的管槽回填施工方案。回填铺料时应沿管沟溜板（槽）下料、铺料，不得用挖掘机在管道上方高处倾倒回填料，严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟在地下水位较高的施工中，一般采取明排或井点降水措施。明排，在管槽开挖过程中，边开挖边修筑排水沟并用水泵将渗水、积水排出，直到开挖至管底基础面后，用上述方法做地基处理，再修筑排水沟进行经常性排水，直到管道安装、管道打压、管槽回填完成并保证管道不漂浮移位。井点降水，一般采用管井井点帷幕法降水，在管槽两边打井形成截水帷幕，阻止地下水进入管槽。
内推埋。管道两侧的回填压实应对称进行，两侧回填高差不应超过一层填筑厚度，且一般不宜超过300mm。
3、橡胶圈引起渗漏问题的预防措施
要解决橡胶圈引起的渗漏问题需从两个方面出发：原材料控制，橡胶圈安装控制。橡胶圈进场时均应附有合格证，并要详细检查有无裂纹、针眼、划伤、凹槽等；当采用双橡胶圈止水时，所安装橡胶圈尽量采用同批次生产的。橡胶圈安装后用Φ4～Φ5钢丝或螺丝刀杆从绷紧在插口槽内的胶圈下面插入并沿插口圆周顺时针、逆时针反复摇2-3圈，以达到胶圈受力均匀、无扭曲的目的。
4、承插口椭圆度变化引起渗漏问题的预防措施
一般承插口钢圈椭圆度问题分两种情况，第一，在出厂检验时，其椭圆度在规范允许偏差之内，但在吊装时，可能插口椭圆的长向正好对上了承口椭圆的短向，以致安装困难，此时一定不要强行拉入，将管子吊起，翻转角度，在试行安装。第二，就是管道承接口钢环确有凸起部分，导致安装困难，此时同样不要强拉硬拽，而是用圆度卡尺测得凸起所在，用便携式砂轮将凸起部位打磨圆滑，问题可解决。如果上述两种方法仍不能解决，则将返厂维修。
四、PCCP接头渗漏的处理
在PCCP管线中一旦产生渗漏现象，传统的处理方法是拆除重建，处理费用高，工期长。经反复试验研究，在接头内封嵌填聚硫密封柔性填料（或内部嵌填其他柔性材料等），内缝表面涂刷SK手刮聚脲复合胎基布进行防护取得了良好效果。施工工艺为：将接头内缝清理干净、回填柔性填料、对接头周边混凝土表面进行打磨（宽度30cm）、清洗，晾干后涂刷BE14界面剂（宽度28cm），待界面剂凉干后直接刮涂第一层SK手刮聚脲（宽度25cm），半小时内在伸缩缝部位10cm范围内铺盖胎基布，再涂刷2～3遍SK手刮聚脲，中间厚，两侧薄。每次涂刷SK手刮聚脲的允许作业时间在2h以内，直至伸缩缝中间部位聚脲厚度达4mm、两边2mm厚。该处理方案在辽宁某大管径PCCP施工中得到了有效验证，效果理想。
五、结语
随着近年来我国水利事业的发展、城市化进程的推进，输水管网建设加速，PCCP作为一种性能优越的新型管材，将在我国的水利建设行业发挥重要作用。优化的PCCP施工工艺将为其在我国的快速发展奠定基础。