PCCP供水管道漏水原因分析及控制措施的研究

摘 要：PCCP供水管道是一种将钢管和预应力混凝土管的优点相结合的非金属优质复合管材，也是目前世界上公认的最有效的环保型非金属复合管材，其优越性能和卓越品质，至今尚无其他管材可以替代。本文通过供水管网的现状，全面分析了供水管道的几种漏水原因，对预防此类管道漏水及在实际工程中提出有效的防护措施，以保障管道安全运行。

关键词：PCCP供水管道；漏水原因；防护措施；

0.前言

PCCP是预应力钢筒混凝土管的英文缩写，是在带钢筒的混凝土管芯上，缠绕预应力钢丝，并施喷水泥砂浆保护层而制成的管材，是当今最新的输水管材。PCCP管线在实际运行中存在着漏水现象，通过对漏水原因的分析，发现大口径PCCP管漏水的主要原因是由于地下水位降落及土壤的冻胀所引起的，并提出加固管道基础或置换管道基础土层，提高管道基础的承载力处理措施，为今后施工类似工程积累更多施工经验。

1.PCCP供水管道接头漏水原因分析

PCCP供水管道接头漏水原因有以下5点：

（2）由于在生产管道过程中，承插口钢圈在制作过程中及在浇筑、缠丝、辊射、外防腐等工序转换过程中吊装，并且在存放过程中管道自身产生的重力下引起的变形，这些都能引起承插口钢圈椭圆度产生，导致在接头水密封试验中压力不合格或者漏水。

（2）管道安装间隙。管道安装过程中，如因借转和后期变形等因素导致管节接头处间隙过大时，将会使胶圈失去止水效果。

正常情况下，管道安装要留出接头间隙（25±10）mm；当管线要求和因接头借转（即借助管道接头承插口钢圈的工作区对接头缝宽变化的容忍度，使接头处形成一竖向或水平转角）时，其借转角θ可以有两个不同的计算公式：

①根据安装间隙计算。

（1）

其中，Jmax为接口的允许最大间隙，mm；根据图2，在保证后一道胶圈不滑出承口钢圈平面（即工作区）的条件下，计算得Jmax=56mm；Jmin为接口的允许最小间隙，通常取10mm；Dj为管道接口直径。

图2 管道安装中接头间隙处理图

②根据承插口钢圈最大公差计算。

（2）

（3）PCCP管道安装中地基处理。由于PCCP管线安装属于线性工程，通常要经过各种地形及地质条件不同的区域，根据不同地质条件，分别采用了混凝土垫层、3U7灰土垫层、碎石垫层等不同的处理方法，如果在施工的过程中，地基处理没有达到设计或者合同要求的标准，或者在不同地基衔接处没有良好的过渡，管线出现了不均匀沉降，致使管口接缝变形过大，最大的变形接缝宽度达到了65mm，则导致在接头水密封试验中压力不合格或者漏水。

（4）止水胶圈问题。PCCP管道止水胶圈采用橡胶密封圈，采用同体积法计算胶圈的长度、直径。PCCP安装由于选用的橡胶密封圈供应厂家有两家或者两家以上，各家的生产工艺不同，产品在表面质量、拉伸力、压缩量等指标上存在差异，再加上不同的安装承包商对PCCP管道安装的经验和认识不足，致使在管道敷设过程中，胶圈出现并圈，导致管道两端打压孔不相通；胶圈出现裂纹、凹槽、针眼等问题，直接导致橡胶密封圈失效，在接头水密封试验中压力不合格或者漏水。

（5）水位变化引起的问题。PCCP管线要穿越河塘、河道及地下水位较高的地段，在管道未充水前，当地下水位发生变化的时候，地下水会产生浮力发生变化，对管道接头有影响，导致了在接头打压试验中产生接头漏水现象。以后的运行中在地下水压力高于管道内水压力的情况下，还有可能产生向管道内渗水的情况。

2.针对原因采取的一些防漏处理措施

（1）PCCP管道承插口问题。在管道生产过程中，对承插口钢圈的公差要严格进行控制，严格做到“三检制”，在成品验收时，对每节管道的承插口尺寸进行测量，尽量消除缺陷，在发生椭圆度的部位要标明具体位置、椭圆度数值及相对应的处理结果。

（2）管道安装间隙。在PCCP管道安装过程中，要注意安装间隙的设置，特别是在管道借转、管道形式发生变化及地基发生变化的情况下，对管道的变形有一个提前预见性，保证双胶圈都能起到止水作用。当出现安装缝隙比较大而且有漏水情况时，要根据不同的情况采用不同的处理方法：

①安装缝隙在合同规范及设计要求的范围内，采用聚硫密封胶和环氧树脂系胶结剂砂浆填充内缝；

②安装间隙超过了合同规范及设计要求不仅要使用聚氯密封胶和环氧树脂系胶结剂砂浆填充内缝，严重的应该考虑在管道外部采用钢板进行加固包封，对外缝同样采用聚硫密封胶和环氧树脂系胶结剂砂浆填充。

（3）PCCP管道安装中地基处理及地下水位影响。在管道安装中，PCCP管道穿越复杂地段时，设计方首先要对所穿越的地段地质情况进行分析，根据不同的地质条件，提出不同的地基处理方法，在衔接部位要在管道接口部位设置过渡段。

（4）止水胶圈。止水胶圈产生的问题主要是在原材料供应方面加强管理及产品检验，采用合理的保存储存方式，并在安装过程中使用对输送介质没有污染、不能影响胶圈老化性能的润滑剂。

3.结语

供水管道工程大多是隐蔽工程，为防止漏水事故的发生，设计管路系统要合理，在保证系统的可靠性和经济性的同时，还要符合城市总体规划，近远期相结合，施工时应进行严格的质量检查，运行时管理要科学合理。