王藝翔

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局，遼寧沈陽110166）

P C C P管道在長距離輸水工程中的應(yīng)用

王藝翔

（遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局，遼寧沈陽110166）

隨著水利工程技術(shù)的發(fā)展，P C C P管道已經(jīng)全面的應(yīng)用到了我國長距離輸水工程中，管道直徑一般為3000～4000m m，但是設(shè)計(jì)環(huán)境存在一些問題，需要設(shè)計(jì)師根據(jù)具體情況進(jìn)行具體研究。本文主要對長距離管道工程設(shè)計(jì)、管道試壓和長距離輸水工程防護(hù)及安全措施等進(jìn)行探討。

P C C P管道；長距離輸水工程；應(yīng)用

在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，水利工程起著重要作用，工程的施工在整個(gè)工程建設(shè)中占有很高的地位。本文以遼寧省大伙房水庫輸水工程為例，對水利輸水工程進(jìn)行分析和探究。工程前期由于動(dòng)遷和更換承包人等一系列問題的出現(xiàn)，一度使工程停工，2008年工程有了較大轉(zhuǎn)機(jī)，全面實(shí)現(xiàn)了P C C P管道的施工任務(wù)，從各個(gè)方面都取得了較大成績，與此同時(shí)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。該工程是大伙房水庫輸水工程中使用P C C P管道規(guī)模最大的一個(gè)項(xiàng)目，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

1 工程概況

遼寧省大伙房調(diào)水工程建設(shè)是遼寧省最具規(guī)模的調(diào)水工程，二期工程在一期工程的基礎(chǔ)上橫跨整個(gè)省份的中南部，把一期工程中的水調(diào)度到下游各個(gè)市區(qū)，主要包括遼陽、撫順、鞍山和盤錦等多個(gè)市區(qū)，并且在此基礎(chǔ)上對大連進(jìn)行水的供應(yīng)，涉及到大連的多個(gè)市區(qū)，為大連市民提供了方便。大伙房水利二期工程在2006年已經(jīng)開工，施工總長為260km，管道鋪設(shè)采用的是P C C P管道，型號有兩種，直徑分別是2.4m和3.2m。二期工程與一期工程相比最大的不同就是二期地質(zhì)條件比較復(fù)雜，征地環(huán)節(jié)難度比較大，這大大增加了工程施工的難度，因此該工程的進(jìn)度比較緩慢，而且對工程投資和質(zhì)量的控制非常嚴(yán)格，特別是P C C P管道工程的建設(shè)，不管是管道鋪設(shè)環(huán)節(jié)還是工程管理，都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最大程度上保證輸水工程按期完成，并能夠?qū)ν顿Y進(jìn)行有效控制。

2 長距離管道工程設(shè)計(jì)

大伙房工程中P C C P管道工程在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)市政水利工程設(shè)計(jì)文件的規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格施工，除了國家文件的規(guī)定之外，還需要注意以下幾個(gè)方面。

（1）該工程P C C P管道屬于長距離輸水工程，由于P C C P管道的生產(chǎn)屬于機(jī)械化生產(chǎn)，接口具有版柔性、管道比較重、體積比較大，所以，對該工程管道設(shè)計(jì)的要求比較高。設(shè)計(jì)師需要根據(jù)地質(zhì)條件和管道設(shè)備等進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，還需要根據(jù)具體情況繪制各環(huán)節(jié)圖紙和準(zhǔn)備詳細(xì)的施工材料，并在平面圖中明確管件放置要求和位置定位。

（2）工程設(shè)計(jì)施工圖中應(yīng)對施工順序和分段施工進(jìn)行明確的標(biāo)注，對合攏管的位置進(jìn)行事前確定，要在最大程度上對征地要求和環(huán)境的保護(hù)進(jìn)行明確的規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)做到各個(gè)環(huán)節(jié)的萬無一失。在施工中，還要對降水和排水技術(shù)措施進(jìn)行明確，對地基處理技術(shù)應(yīng)規(guī)范化實(shí)施，施工時(shí)最大程度上保證施工人員的安全，安全施工和質(zhì)量保證都要做到位。

（3）設(shè)計(jì)師在對P C C P管道進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，需要對管道的吊裝和運(yùn)送進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，還需要有專門供大型機(jī)械施工的道路，在對管道吊裝和運(yùn)輸時(shí)需要對管道進(jìn)行必要的保護(hù)措施，對管線的安全和維護(hù)工作都需要使用專門的道路。設(shè)計(jì)師還要對管道的防腐蝕和檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，保證整個(gè)輸水信息工程的建設(shè)。

（4）設(shè)計(jì)師需要對管件和構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于P C C P管道的連接口是承插口，如果水流的外推力大于承插口拉力時(shí)，很容易出現(xiàn)承接口松動(dòng)，需要進(jìn)行鋼筋混凝土支墩的設(shè)置，管道穿過閥門井壁時(shí)應(yīng)設(shè)置必要的止推環(huán)，外側(cè)進(jìn)行混凝土的回填，以此抵抗井下推力。長距離P C C P管線支墩有多種形式，比如變徑、三通和彎頭等支墩。支墩之間有不同的受力面積，這些需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。

3 P C C P管道試壓

3.1試壓方法

我國目前還沒有對P C C P管道試壓出臺(tái)相關(guān)規(guī)范性文件，通過不同地區(qū)已經(jīng)完工的試壓可以發(fā)現(xiàn)，試壓各有不同，一般分為以下幾種。

（1）對接口密封進(jìn)行試壓，通過進(jìn)行通水來檢驗(yàn)安裝質(zhì)量，試通水壓力作為管道正常工作時(shí)的壓力。管道安裝完畢后，應(yīng)對接頭采用加壓泵進(jìn)行打壓試驗(yàn)，通過進(jìn)水孔壓水，排氣孔排氣，加壓到規(guī)定的壓力范圍，5m i n如果壓力不變即為合格。

（2）分段試壓法。分段試壓法的試壓必須在接口密封試壓合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對不同路段的管道進(jìn)行試壓，路段長度根據(jù)具體情況而定，一般在1～2km之間，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合試壓標(biāo)準(zhǔn)即為合格。

（3）整體試壓法。整體試壓法需要在接口密封試壓合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行，把整個(gè)完工的P C C P管線進(jìn)行多次的試壓。

對管道水壓試驗(yàn)最大的目的就是避免輸水工程中管道接頭處出現(xiàn)松動(dòng)或者脫落，水壓試驗(yàn)是質(zhì)量合格的保證。水利工程中一個(gè)小小的疏漏都可能造成不可挽回的損失，因此，每個(gè)環(huán)節(jié)都不能掉以輕心。

3.2閥門代替水壓試驗(yàn)管段兩端堵頭的問題

整條輸水管線有多個(gè)閥門，拆卸比較困難，閥門作為輸水管的一個(gè)重要部分，用輸水管線閥門來替代水壓試驗(yàn)管線兩端堵頭的止推裝置，這在很大程度上能夠節(jié)約成本。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，把閥門作為管線的兩端堵頭，根據(jù)閥門的不同位置對水壓試驗(yàn)管段進(jìn)行劃分，圖紙中需要對閥門受力情況進(jìn)行明確的說明。這種方案和《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求有很多的區(qū)別，但是該方案簡便可行，在各地區(qū)運(yùn)用中有很多成功的例子。

4 管線整體穩(wěn)定性

（1）提高工程質(zhì)量的基礎(chǔ)條件是管溝基礎(chǔ)的控制，管道的鋪設(shè)根據(jù)環(huán)境的不同難度系數(shù)不同，管道鋪設(shè)有可能位于濕地和田間，還有很多山區(qū)，施工環(huán)境比較差，這在很大程度上影響著管線整體的穩(wěn)定性，對于管道基礎(chǔ)設(shè)施的處理和排水方式的選擇需要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，能夠最大程度上提高管道鋪設(shè)的穩(wěn)定性。

（2）P C C P管的接口是半柔性，但是對管道局部的變形程度不應(yīng)超過規(guī)定變形范圍。在管道穿越公路和鐵路等地段時(shí)，不能使用P C C P管進(jìn)行鋪設(shè)，應(yīng)采用鋼管最為適宜，如果使用的是P C C P管，需要提高地基質(zhì)量，并做好處理和安裝工作，以此保證管線整體的穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）在進(jìn)行管橋的處理時(shí)，鋼管應(yīng)和P C C P管進(jìn)行連接，鋼管過渡段應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適度的增長，長度保證在15倍管徑以上。

（4）設(shè)計(jì)師在對管段進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下不能有三維轉(zhuǎn)角現(xiàn)象，這樣的設(shè)計(jì)很有可能出現(xiàn)鋪設(shè)困難的情況，因?yàn)楣艿赖闹亓勘容^大，很難保證施工的質(zhì)量，工程就不能進(jìn)行理想化施工，導(dǎo)致承插口出現(xiàn)漏水情況的發(fā)生。

5 長距離輸水工程水錘防護(hù)技術(shù)與安全措施

5.1造成工程事故的主要原因

由于長距離輸水管道的長度比較長和鋪設(shè)環(huán)境復(fù)雜的原因，在對水泵進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，很有可能由于水錘的原因造成使管道破裂，這種現(xiàn)象在水泵啟動(dòng)的環(huán)節(jié)中比較常見。所以，設(shè)計(jì)師應(yīng)對此環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真的分析，聘請比較專業(yè)的水泵技術(shù)人員根據(jù)不同的水泵工作狀況和不同閥門的突發(fā)情況對水錘進(jìn)行必要的研究和計(jì)算，這樣做的目的就是能夠找出設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的一些問題所在，也能夠?qū)ξ磥碚麄€(gè)管道的運(yùn)行提出技術(shù)要求。

長距離輸水工程，要特別注意水柱分離彌合水錘對工程的危害，在長距離輸水管道中會(huì)時(shí)常出現(xiàn)流速變化的情況，由于水的流速同一時(shí)間不同，直接導(dǎo)致管道的壓力不恒定，壓力時(shí)大時(shí)小，如果管道壓力小于汽化壓力時(shí)，很大程度上會(huì)出現(xiàn)斷流的情況，空腹處的水流速度不同，很有可能通過撞擊加大管道的壓力，就會(huì)形成斷流彌合水錘，危害性較大。

5.2水錘防護(hù)技術(shù)與安全措施

長距離輸水如果采用壓力流輸水方式，要防止水錘出現(xiàn)的幾率，并且對其進(jìn)行控制，需要使用水錘消除器或者調(diào)壓井等多種方式來進(jìn)行避免。由于輸水管道中水的運(yùn)行是水氣兩通，需要通過管道的縱向布置來進(jìn)行計(jì)算不同工作狀況中水流動(dòng)狀態(tài)的可能性，因此需要在合適的位置進(jìn)行排氣閥的布置。管道的排氣問題也需要特別注意，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)把管線布置成一個(gè)相對高點(diǎn)，并設(shè)置排氣閥，做一些適當(dāng)?shù)墓浪?。在此基礎(chǔ)上需要對排氣閥的合理布置和數(shù)量進(jìn)行明確。需要在管道中設(shè)置超壓泄壓閥，這樣做的好處是防止水柱分離彌合水錘產(chǎn)生高壓的危險(xiǎn)，調(diào)壓井的設(shè)置在很大程度上會(huì)起到更佳的效果。

6 結(jié)語

長距離輸水工程建設(shè)由于地形復(fù)雜多變，技術(shù)相對復(fù)雜，施工中需要因地制宜，對人員和資金的投入要求比較高，但是它很好的解決了城市用水問題，適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的要求。在進(jìn)行長距離P C C P管道工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合各地局勢進(jìn)行因地制宜的建設(shè)，對工程中的質(zhì)量要求和施工技術(shù)制定一個(gè)比較完善的體系，更大程度上對建筑設(shè)施進(jìn)行維護(hù)，推進(jìn)我國水利工程的快速發(fā)展。

［1］王金陸.大伙房水庫輸水工程P C C P管道水壓試驗(yàn)方法［J］.東北水利水電，2014（04）∶58-60.

［2］李占東，黃忠佳.大伙房水庫輸水工程（二期）P C C P管道工程進(jìn)度管理與實(shí)踐［J］.水利發(fā)展研究，2014（06）∶54-56.

［3］喬裕民，侯仰增，畢士君.P C C P管道外防腐涂料消耗量計(jì)算方法的探討［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（04）∶59-61＋77.

［4］昝志斌.P C C P頂管在禹門口東擴(kuò)工程中的應(yīng)用［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2011（03）∶61-63.

［5］陳紅剛.大伙房水庫輸水入連工程P C C P應(yīng)用研究［D］.大連理工大學(xué)，2012.

［6］傅代兵.淮北臨渙輸水工程P C C P管道制作工藝及管廠布置簡介［J］.安徽建筑，2009（03）∶124-125.

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2015-01-29

王世翔（1983年—），男，工程師。