安 波

寧夏青龍管業(yè)股份有限公司，寧夏吳忠 751600

1 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管經(jīng)常被稱作PCCP管道，這種管道屬于復(fù)合型管材，最早誕生于1942年，是由古老的鋼管與混凝土組合而成。隨著科技的發(fā)展，PCCP管道得到了進(jìn)一步優(yōu)化，并將鋼管與混凝土管的優(yōu)勢相結(jié)合，有效提高了管道的抗?jié)B性能、承壓能力和耐腐蝕能力以及耐久性，同時，進(jìn)一步加強了管道的整體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性。此外，當(dāng)代預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管主要是由帶有鋼筒的高強度混凝土管芯、預(yù)應(yīng)力高強鋼絲和砂漿保護(hù)層組合而成。其中，高強度混凝土管芯是PCCP管道的主體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部極為光滑，有助于促進(jìn)水的流動，而且，高強度混凝土管芯內(nèi)部附帶著輕薄的鋼筒，鋼筒兩端焊接著加工極其精密的接頭鋼圈，這不僅能夠起到安裝連接作用，而且可以加強管道的抗拉強度、環(huán)向強度，插口接頭提供膠圈安裝位置，從而提高了管材安裝完成后的整體密封性?；炷凉苄緝?nèi)部設(shè)有鋼筒這種良好材料的內(nèi)襯，外部纏繞著性能良好的預(yù)應(yīng)力鋼絲，這樣能夠確保管芯預(yù)應(yīng)力的均勻性，進(jìn)而加強整個管道的抗內(nèi)壓及抗外荷載的能力。砂漿保護(hù)層通常設(shè)置在預(yù)應(yīng)力的鋼絲之外，致密性能極佳，能夠保護(hù)管芯和所有預(yù)應(yīng)力鋼絲，避免它們受到外界腐蝕和物理性損害。另一方面，PCCP管道安裝較為簡便，加之各接頭的密封性極為良好，具備清潔無污染的優(yōu)勢，使用壽命較長，無須短期替換。

2 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管質(zhì)量控制問題

雖然預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管安裝工藝較為簡便，生產(chǎn)工序卻非常復(fù)雜，主要工序包括制作承插口、埋弧焊接螺旋鋼筒、鋼筒水壓試驗、澆筑管芯成型、實施蒸汽養(yǎng)護(hù)、纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲、制作砂漿保護(hù)層、修補缺陷部位、做重要標(biāo)識、全面做好檢驗工作等。如果某一工序處理不當(dāng)，就會影響PCCP管道的整體質(zhì)量，因此，必須全面優(yōu)化生產(chǎn)工序，處理好各項質(zhì)量控制因素。從宏觀層次來分析，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管生產(chǎn)作業(yè)通常存在以下3種問題：

2.1 PCCP管道裂縫問題

這一問題主要表現(xiàn)在四個方面：

（1） 混凝土管芯的內(nèi)壁與外壁時常會出現(xiàn)螺旋型環(huán)向裂縫或者縱向裂縫；

（2） 在管芯內(nèi)部距離插口端300mm的部位很容易出現(xiàn)環(huán)形裂縫，裂縫長度往往會向管道內(nèi)部周長的2/3及整圈進(jìn)行延伸；

（3） 混凝土管芯外壁容易出現(xiàn)縱向裂縫；

（4） 砂漿保護(hù)層外部時常會產(chǎn)生微小的環(huán)向或者龜裂縫。

2.2 PCCP管道承插口處理問題

在整個PCCP管道加工作業(yè)中，承插口質(zhì)量問題極為重要。在承插口處理過程中，首先要控制好承插口的尺寸，確保其精度。然而，在實際加工過程中，部分操作人員并沒有控制好承插口的尺寸，嚴(yán)重影響后續(xù)性安裝工作，加大了各接口之間的安裝難度，削弱了接口的密封效果。其次，PCCP管道加工作業(yè)對承插口的圓度要求也極高，可是，不少操作人員不能有效控制把握，甚至有些因敲打力度不同，致使承插口凹凸不平，實際圓度并不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，良好的PCCP管道承插口處理工藝對材料的均質(zhì)性、延伸率和強度要求極高，如果材料不能滿足這些要求，必然會影響承插口的處理效果。

2.3 管芯生產(chǎn)問題

在管芯生產(chǎn)成型過程中，時常會產(chǎn)生大量的氣泡，有不少水泥漿凝結(jié)在管模的表面，導(dǎo)致管模表面粘有水泥漿而粗糙。在拆除管模時，混凝土管芯表面很容易受到黏結(jié)性破損，從而出現(xiàn)粘皮、氣孔、麻面等外觀缺陷。另外，管芯和保護(hù)層時常會出現(xiàn)水紋線、砂線、空鼓、掉塊、碰傷和凍傷等質(zhì)量問題。

3 解決措施

3.1 預(yù)防裂縫的措施

對于PCCP管道裂縫問題，應(yīng)全面加強預(yù)防措施。首先，要著重優(yōu)化鋼筒焊接工藝，完成水壓檢驗作業(yè)之后，要在插口端的鋼筒內(nèi)壁與外壁處分別焊接0.5m寬的優(yōu)質(zhì)鋼筋網(wǎng)片，確保鋼筋的規(guī)格符合φ4～50×100mm的標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣能夠有效預(yù)防管道在吊運、堆放和安裝過程中因受力而開裂，使鋼筒和插口環(huán)之間的連接更為牢固，從而有效增強管道的延伸值，避免管道內(nèi)壁出現(xiàn)裂縫。其次，技術(shù)人員為防止管芯內(nèi)壁插口端出現(xiàn)環(huán)形內(nèi)縫，在剩余0.4m高度范圍內(nèi)的混凝土中添加優(yōu)質(zhì)玄武巖纖維 （型號：1200MPa以上，12mm長，親水性，直徑13μm。正常摻量1.5kg/m3，根據(jù)天氣情況可進(jìn)行調(diào)整），并進(jìn)行均勻性攪拌，這樣有助于加強混凝土壁的延展性能和抗折能力，降低其收縮應(yīng)力。另外，還可以加入聚乙烯醇纖維和聚丙烯醇纖維，但對混凝土的強度和外觀有較小影響，建議選擇使用。再次，要合理選擇混凝土結(jié)構(gòu)的振動器頻率與振幅，改善內(nèi)外管模附著方式，以此優(yōu)化混凝土的振動效果。與此同時，要科學(xué)合理設(shè)計管芯混凝土的配合比參數(shù)，加入適量的粉煤灰或者礦粉，以降低水泥水化熱，增強混凝土的強度，減少裂縫。另一方面，要做好蒸汽養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)實際情況，控制好養(yǎng)護(hù)過程中的溫度，確保PCCP管道處于最佳恒溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，有效釋放水化熱能。除此之外，要適當(dāng)做好灑水養(yǎng)護(hù)工作，減少或避免管道裂縫。

3.2 優(yōu)化承插口制作工藝

對于承插口的尺寸問題，工作人員首先要準(zhǔn)確測量承口圈的外徑與厚度，并準(zhǔn)確計算其內(nèi)徑，這樣有助于避免出現(xiàn)尺寸誤差。然后，要注意優(yōu)化承插口與鋼筒的焊接工藝，避免焊接嚴(yán)重變形，為承插口預(yù)留一定的收縮余量。與此同時，要把握好部分接口圈的敲打力度，避免承插口變形。其次，要做一個弧度靠板，在承插口圈尺寸測量完成后，在承、插口工作面進(jìn)行局部橢圓度測量，保證局部橢圓度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。另外，要對各規(guī)格管材分別找至少10根管，在各工序 （尤其纏絲工序） 完成后對承插口尺寸進(jìn)行跟蹤測量，然后返回承插口生產(chǎn)區(qū)，確定承插口的制作尺寸，來保證最終成品管尺寸的精度。

3.3 改善管道修補方法

在管道修補過程中，操作人員應(yīng)重視科學(xué)處理管芯和保護(hù)層的缺陷部位，先鑿開有問題的混凝土或者砂漿保護(hù)層，然后進(jìn)行全面清除，注意確保清除深度與寬度能便于填充修復(fù)材料。其次，要清除所有松散異物，用清水濕潤粘結(jié)在一起的病害結(jié)構(gòu)，接著填補修復(fù)材料。同時，要注意修補厚度不得低于原來的厚度，確保修補部位的密實度和表面的光滑度。再次，對于裂縫修補，可采用水泥砂漿、丙乳砂漿、環(huán)氧砂漿、改性硅酮密封膠等材料進(jìn)行修補。

4 如何提升預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管質(zhì)量

對于內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的內(nèi)壁塌落問題來看，離心工藝不合理、內(nèi)壁清理不到位等都會導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)，因此，為了針對內(nèi)壁塌落問題進(jìn)行預(yù)防和改善，除了保障離心工藝制度的合理性之外，操作人員應(yīng)能在原有基礎(chǔ)之上將鋼筒內(nèi)壁清理工作重視起來，清除鋼筒內(nèi)外油漬及其他影響物，進(jìn)而達(dá)到提升預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管粘接強度、避免內(nèi)部塌落的目的。

對于預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管生產(chǎn)過程中存在的空鼓和分離現(xiàn)象來說，這一類問題同樣會對其整體質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，進(jìn)而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管無法發(fā)揮出預(yù)期效果。對于內(nèi)襯式管道，在針對這一問題進(jìn)行處理時，操作人員首先應(yīng)針對這一質(zhì)量缺陷是否與橡膠墊的性能有關(guān)進(jìn)行分析，在排除這一影響因素的基礎(chǔ)之上，現(xiàn)場工作人員應(yīng)針對水泥的質(zhì)量進(jìn)行檢查，分析是否因為使用了不合格的水泥而導(dǎo)致混凝土的初始結(jié)構(gòu)強度降低。

對于鋼筒失圓、凹陷、變形等問題來說，這些質(zhì)量缺陷的出現(xiàn)通常都是由于現(xiàn)場操作人員不能按照工藝操作規(guī)程操作而導(dǎo)致的。例如，若在鋼筒搬運過程中出現(xiàn)碰撞或?qū)⑵浞胖糜诎纪共黄降牡孛嫔?，那么鋼筒就很有可能出現(xiàn)變形問題。若這些問題出現(xiàn)在鋼筒組裝之前，那么則應(yīng)校準(zhǔn)處理之后再入模組裝，而且要加強鋼筒組裝后的質(zhì)量檢驗。若變形鋼筒已經(jīng)組裝，則應(yīng)拆除，待校準(zhǔn)檢驗合格后再進(jìn)行組裝，避免因為鋼筒變形、凹陷等導(dǎo)致管道出現(xiàn)質(zhì)量問題。

對于因為臥式噴漿而導(dǎo)致的保護(hù)層脫落現(xiàn)象來說，相關(guān)技術(shù)人員首先應(yīng)針對導(dǎo)致這種狀況出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，砂漿配比不合理、射程過遠(yuǎn)、管材自身不適用臥式噴漿等都有可能導(dǎo)致這樣的狀況出現(xiàn)。結(jié)合這些內(nèi)容，當(dāng)保護(hù)層脫落面積較小時，相關(guān)工作人員應(yīng)及時采用高強度的水泥砂漿進(jìn)行修補，并在預(yù)應(yīng)力鋼絲表面涂刷環(huán)氧樹脂薄膜來保障修補效果。如若脫落面積較大，應(yīng)整體鏟除，重新噴制砂漿保護(hù)層。

5 結(jié)語

綜上所述，在對預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管常見的質(zhì)量問題進(jìn)行簡單論述的基礎(chǔ)之上，本文主要從裂縫的預(yù)防、承插口尺寸控制、管道修補工作的開展以及針對具體質(zhì)量缺陷的處理辦法等幾點內(nèi)容論述了解決這些問題的方法。在后續(xù)發(fā)展過程中，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管生產(chǎn)企業(yè)在實際工作展開過程中必須將現(xiàn)有質(zhì)量問題切實的重視起來，并針對這些問題研究對應(yīng)的解決辦法，確保這一管材能在實際應(yīng)用過程中發(fā)揮出預(yù)期作用。