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摘要：预应力钢筒混凝土管（PCCP管）是由钢筒、预应力钢丝、混凝土管芯和水泥砂浆保护层等构成的复合管材，具有高抗压抗渗，易安装价格低等特点。广州市西江引水工程输水主干线采用直径为DN3600的PCCP管约50.7千米，开创了南方地区大规模应用特大口径PCCP管的施工先例，在工程中，根据国家相关规范及美国供水协会标准，对于PCCP管安装过程中发生损伤修复的方法提出了完整控制措施。
关键词：西江引水工程PCCP管 损伤修复
1 概述
预应力钢筒混凝土管(PCCP管)的生产及应用，最早是由法国的邦纳公司开始研究，在认识到其具有承压高、抗渗强、安装方便、密封牢、价格低廉、经久耐用等诸多优点后，欧美国家从20世纪40年代，大力研究使用PCCP管材，使其成为大型引水和排水工程最理想的管材之一。
广州西江引水工程，设计取水规模为350×104 m3/d，总投资约89.35亿，管线长约71.6km。其中，输水干线主管材为预应力钢筒混凝土管(PCCP)，管径为3600mm，如此大口径的PCCP管在南方地区属首次使用，单管长5米，质量为45吨。工程中PCCP管的总质量约45.63×103 t，总长约为50.7km。
在大型的PCCP管道工程项目中，大量PCCP管在运输、存放、安装、打压、回填等多方面过程环节中，不可避免的会出现局部损伤。在保证施工质量的前提下，采用最恰当的方式方法，合理经济的修复每一根管道，达到设计标准和合同规定的要求，是工程技术人员的必须面临的问题。本文结合广州市西江引水工程的宝贵经验，参考行业例行做法及施工规范，对PCCP管道的损伤修复技术进行了总结和探讨。
2 损伤的总处理原则
在修复过程中，对缺陷处理的原则是：查清损伤产生的原因，提出损伤处理意见及避免损伤再发生的预防措施。在规范及合同允许范围内的缺陷，承包人提出处理方案，项目监理批准后在项目监理和业主的见证下进行处理，处理合格的监理给予签字确认；超出规范及合同允许范围的，坚决予以报废；对合同技术规范所不明确或者出现严重质量问题的管道，要经技术部门编制有针对性的修补方案。在认真分析研究的基础上作出科学的决定，以保护业主和承包人的利益。
2.1PCCP管内表面破损处理原则
PCCP管内表面不允许出现长度超过150mm与管道纵轴平行成15°的可见裂缝，除非该裂缝距管端300mm之内。超此标准的管材应作报废处理。PCCP管内表面出现的环向或螺旋裂缝宽度大于0.5mm（浮浆裂缝除外）；距管材插口端300mm以内出现的环向裂缝宽度大于1.5mm时,应予修补。成品管内表面出现的环向或螺旋裂缝宽度大于1.0mm时，应报废。
2.2PCCP管外表面破损处理原则
管道缠丝面上砂浆保护层的外表面不得有可见裂缝，出现裂缝的应报废处理。管道非缠丝段上砂浆保护层外表面的裂缝若宽度不大于0.25mm，未经修补即为合格；若宽度大于0.25mm，则应用湿水泥浆涂抹裂缝或将水泥净浆填入裂缝予以修补。超过该修补标准的应做报废。
2.3PCCP管承插口破损处理原则
本工程DN3600的管芯厚度大于250mm的加厚管芯PCCP，承插口工作面椭圆度的允许偏差值不得大于6mm。
2.4PCCP管内外防腐材料破损的处理原则
对修补材料遵循与原材料相同或相近的原则，力求简单、实效，不片面追求新材料、新工艺。不能采用环氧树脂等有毒有害的修补材料。采用减水剂、早强剂、膨胀剂等外加剂不能带入有毒或氯离子等对混凝土有害的成分。
3 损伤修复措施
3.1PCCP管内表面破损的修补方法
成品管材内表面出现的环向或螺旋裂缝宽度大于0.5mm，及距管材插口端300mm以内出现的环向裂缝宽度大于1.5mm时,应予修补。
① 用石材切割机配合砂轮片磨光机沿裂纹方向开槽，槽深以裂纹深度为准，槽宽根据深度大小取10~30mm，表面的宽度应小于底部的宽度，侧面倾斜约10°，不应大于30°。
② 填入修补混合物前，清除影响混凝土与砂浆粘结的的松散异物，并用清水湿润凿开的凹形面。
③ 以水泥改性剂：水泥=1：1左右的重量比调制成粘稠状的水泥净浆作为界面剂，用毛刷均匀涂在槽内约10mm厚。
④ 界面剂涂刷后一定要在在界面剂干燥之前，迅速用配制好的改性水泥砂浆填入沟槽内，并用平板压实、抹平、压出光面。
⑤ 待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层界面剂，同时洒水养护。
PCCP管外表面破损的修补方法
① 用钢丝刷把缺陷部位清理干净，松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉。如果出现局部空鼓、分层，应首先把空鼓部位用手锤、钢钎进行凿除，但不能用力过猛，以免损坏钢丝或造成更大面积的空鼓，然后清理，冲洗干净。对于在施工过程中造成钢丝架空、钢丝表面刻痕，应与报废处理。
② 用配制好的水泥砂浆进行修补，并用平板反复压实，修复成原样。因为保护层外壁需要防腐，表面直接压光即可。
③ 至少洒水养护3天，对已经防腐的管节还要按防腐要求补刷（喷）防腐涂料。
3.3PCCP管承插口破损破损修补方法
承插口只要端口有破损，无论任何位置，都必须进行修补。由于承插口破损大小不同又分为端面小于50mm×50mm和端面大于50mm×50mm的两种类型处理
3.3.1 对于端面小于50mm×50mm的破损修补方法：
① 用钢丝刷、把缺陷部位清理干净，松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉。
② 用配制好的改性水泥砂浆进行修补，并用平板压实，修复成原样。如果是内、外壁还必须压出光面。
③ 待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层表面剂，防止修补位置出现干缩裂纹，保证修补质量。加强洒水养护。
3.3.2对于端面大于50mm×50mm较大面积的修补方法：
① 用钢丝刷、把缺陷部位清理干净，松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉，必要时用钢钎处理以下接触面。并用清水冲洗干净，晾至半干。
② 以水泥改性剂调制成粘稠状的水泥净浆作为界面剂，用毛刷均匀涂在槽内一薄层。
③ 界面剂涂刷后一定要在在界面剂干燥之前，迅速用配制好的碎石混凝土填入缺陷位置，反复并用平板压实，根据厚度的不同，可以采用分层填充压实。
④ 距表面还有10mm左右时，用配制好的改性水泥砂浆进行修补，并用平板压实，修复成原样。如果是内、外壁还必须压出光面。
⑤ 待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层表面剂，用此种方法修补部位不会出现干缩裂纹，保证修补质量。加强洒水养护。
3.4PCCP管内外防腐材料破损的处理原则
3.4.1外防腐破损管道的修复
① 将需要清洗的部位刷洗干净，为了保证质量，可采取酒精等清洗剂。
② 对修复位置进行打磨处理，打磨面积适当比破损面积扩大外延10cm左右。
③ 处理合格并用毛刷清洁后重新喷涂一层环氧煤沥青外防腐涂料，当面积不大，喷涂受条件限制时，可以采取刷涂施工。
④ 必须进行相应的外观检测、干膜厚度检测、附着力检测、电性能检测。
3.4.2外防腐破损管道的修复
过程同外防腐管道破损的修复，具体操作过程中，还应注意：
①内壁采用的防腐材料其化学检验结果必须满足“生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准”的要求，涂料必须具有“国产涉及饮用水卫生安全产品”卫生许可证批件。
②如采用环氧引水舱漆，其干膜平均厚度为300μm。
4结语
西江引水工程建立了完善的质量管理体系，对于管材从出厂——运输——保管——埋设——运行整个过程进行了严格的把控和掌握，确保了每一条管道的质量可靠，其对于破损管道的修复处理措施，也对类似的工程具有借鉴意义。
参考文献：
[1] 黄诚，敬东明. 不同类型大口径管材在西江引水工程中的選用[J] . 中国给水排水，2011,27（8）：1-5.
[2] 蔡建平. 浅谈预应力钢筒混凝土管原材料质量控制 [J] . 南水北调与水利科技，2005,3（3）：49-51.
[3] 魏新宇，马念尊，李杏敏. 预应力钢筒混凝土管（PCCP）在工程中的应用[J] . 管道技术与设备，2001，（2）：30-32.
[4] 匡科，沈军，涂浴文，岑国锋. 西江引水工程预应力钢筒混凝土管的防腐措施[J]. 中国给水排水，2011,8（10）：5-8
关键词：西江引水工程PCCP管 损伤修复
1 概述
预应力钢筒混凝土管(PCCP管)的生产及应用，最早是由法国的邦纳公司开始研究，在认识到其具有承压高、抗渗强、安装方便、密封牢、价格低廉、经久耐用等诸多优点后，欧美国家从20世纪40年代，大力研究使用PCCP管材，使其成为大型引水和排水工程最理想的管材之一。
广州西江引水工程，设计取水规模为350×104 m3/d，总投资约89.35亿，管线长约71.6km。其中，输水干线主管材为预应力钢筒混凝土管(PCCP)，管径为3600mm，如此大口径的PCCP管在南方地区属首次使用，单管长5米，质量为45吨。工程中PCCP管的总质量约45.63×103 t，总长约为50.7km。
在大型的PCCP管道工程项目中，大量PCCP管在运输、存放、安装、打压、回填等多方面过程环节中，不可避免的会出现局部损伤。在保证施工质量的前提下，采用最恰当的方式方法，合理经济的修复每一根管道，达到设计标准和合同规定的要求，是工程技术人员的必须面临的问题。本文结合广州市西江引水工程的宝贵经验，参考行业例行做法及施工规范，对PCCP管道的损伤修复技术进行了总结和探讨。
2 损伤的总处理原则
在修复过程中，对缺陷处理的原则是：查清损伤产生的原因，提出损伤处理意见及避免损伤再发生的预防措施。在规范及合同允许范围内的缺陷，承包人提出处理方案，项目监理批准后在项目监理和业主的见证下进行处理，处理合格的监理给予签字确认；超出规范及合同允许范围的，坚决予以报废；对合同技术规范所不明确或者出现严重质量问题的管道，要经技术部门编制有针对性的修补方案。在认真分析研究的基础上作出科学的决定，以保护业主和承包人的利益。
2.1PCCP管内表面破损处理原则
PCCP管内表面不允许出现长度超过150mm与管道纵轴平行成15°的可见裂缝，除非该裂缝距管端300mm之内。超此标准的管材应作报废处理。PCCP管内表面出现的环向或螺旋裂缝宽度大于0.5mm（浮浆裂缝除外）；距管材插口端300mm以内出现的环向裂缝宽度大于1.5mm时,应予修补。成品管内表面出现的环向或螺旋裂缝宽度大于1.0mm时，应报废。
2.2PCCP管外表面破损处理原则
管道缠丝面上砂浆保护层的外表面不得有可见裂缝，出现裂缝的应报废处理。管道非缠丝段上砂浆保护层外表面的裂缝若宽度不大于0.25mm，未经修补即为合格；若宽度大于0.25mm，则应用湿水泥浆涂抹裂缝或将水泥净浆填入裂缝予以修补。超过该修补标准的应做报废。
2.3PCCP管承插口破损处理原则
本工程DN3600的管芯厚度大于250mm的加厚管芯PCCP，承插口工作面椭圆度的允许偏差值不得大于6mm。
2.4PCCP管内外防腐材料破损的处理原则
对修补材料遵循与原材料相同或相近的原则，力求简单、实效，不片面追求新材料、新工艺。不能采用环氧树脂等有毒有害的修补材料。采用减水剂、早强剂、膨胀剂等外加剂不能带入有毒或氯离子等对混凝土有害的成分。
3 损伤修复措施
3.1PCCP管内表面破损的修补方法
成品管材内表面出现的环向或螺旋裂缝宽度大于0.5mm，及距管材插口端300mm以内出现的环向裂缝宽度大于1.5mm时,应予修补。
① 用石材切割机配合砂轮片磨光机沿裂纹方向开槽，槽深以裂纹深度为准，槽宽根据深度大小取10~30mm，表面的宽度应小于底部的宽度，侧面倾斜约10°，不应大于30°。
② 填入修补混合物前，清除影响混凝土与砂浆粘结的的松散异物，并用清水湿润凿开的凹形面。
③ 以水泥改性剂：水泥=1：1左右的重量比调制成粘稠状的水泥净浆作为界面剂，用毛刷均匀涂在槽内约10mm厚。
④ 界面剂涂刷后一定要在在界面剂干燥之前，迅速用配制好的改性水泥砂浆填入沟槽内，并用平板压实、抹平、压出光面。
⑤ 待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层界面剂，同时洒水养护。
PCCP管外表面破损的修补方法
① 用钢丝刷把缺陷部位清理干净，松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉。如果出现局部空鼓、分层，应首先把空鼓部位用手锤、钢钎进行凿除，但不能用力过猛，以免损坏钢丝或造成更大面积的空鼓，然后清理，冲洗干净。对于在施工过程中造成钢丝架空、钢丝表面刻痕，应与报废处理。
② 用配制好的水泥砂浆进行修补，并用平板反复压实，修复成原样。因为保护层外壁需要防腐，表面直接压光即可。
③ 至少洒水养护3天，对已经防腐的管节还要按防腐要求补刷（喷）防腐涂料。
3.3PCCP管承插口破损破损修补方法
承插口只要端口有破损，无论任何位置，都必须进行修补。由于承插口破损大小不同又分为端面小于50mm×50mm和端面大于50mm×50mm的两种类型处理
3.3.1 对于端面小于50mm×50mm的破损修补方法：
① 用钢丝刷、把缺陷部位清理干净，松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉。
② 用配制好的改性水泥砂浆进行修补，并用平板压实，修复成原样。如果是内、外壁还必须压出光面。
③ 待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层表面剂，防止修补位置出现干缩裂纹，保证修补质量。加强洒水养护。
3.3.2对于端面大于50mm×50mm较大面积的修补方法：
① 用钢丝刷、把缺陷部位清理干净，松散颗粒、非粘结物和异物都必须清理掉，必要时用钢钎处理以下接触面。并用清水冲洗干净，晾至半干。
② 以水泥改性剂调制成粘稠状的水泥净浆作为界面剂，用毛刷均匀涂在槽内一薄层。
③ 界面剂涂刷后一定要在在界面剂干燥之前，迅速用配制好的碎石混凝土填入缺陷位置，反复并用平板压实，根据厚度的不同，可以采用分层填充压实。
④ 距表面还有10mm左右时，用配制好的改性水泥砂浆进行修补，并用平板压实，修复成原样。如果是内、外壁还必须压出光面。
⑤ 待砂浆初凝并具有一定的强度后，表面涂刷一层表面剂，用此种方法修补部位不会出现干缩裂纹，保证修补质量。加强洒水养护。
3.4PCCP管内外防腐材料破损的处理原则
3.4.1外防腐破损管道的修复
① 将需要清洗的部位刷洗干净，为了保证质量，可采取酒精等清洗剂。
② 对修复位置进行打磨处理，打磨面积适当比破损面积扩大外延10cm左右。
③ 处理合格并用毛刷清洁后重新喷涂一层环氧煤沥青外防腐涂料，当面积不大，喷涂受条件限制时，可以采取刷涂施工。
④ 必须进行相应的外观检测、干膜厚度检测、附着力检测、电性能检测。
3.4.2外防腐破损管道的修复
过程同外防腐管道破损的修复，具体操作过程中，还应注意：
①内壁采用的防腐材料其化学检验结果必须满足“生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准”的要求，涂料必须具有“国产涉及饮用水卫生安全产品”卫生许可证批件。
②如采用环氧引水舱漆，其干膜平均厚度为300μm。
4结语
西江引水工程建立了完善的质量管理体系，对于管材从出厂——运输——保管——埋设——运行整个过程进行了严格的把控和掌握，确保了每一条管道的质量可靠，其对于破损管道的修复处理措施，也对类似的工程具有借鉴意义。
参考文献：
[1] 黄诚，敬东明. 不同类型大口径管材在西江引水工程中的選用[J] . 中国给水排水，2011,27（8）：1-5.
[2] 蔡建平. 浅谈预应力钢筒混凝土管原材料质量控制 [J] . 南水北调与水利科技，2005,3（3）：49-51.
[3] 魏新宇，马念尊，李杏敏. 预应力钢筒混凝土管（PCCP）在工程中的应用[J] . 管道技术与设备，2001，（2）：30-32.
[4] 匡科，沈军，涂浴文，岑国锋. 西江引水工程预应力钢筒混凝土管的防腐措施[J]. 中国给水排水，2011,8（10）：5-8