1 PCCP管的特點
1.1 PCCP管可承受高的內(nèi)壓和外部荷載
PCCP管屬于工廠化生產(chǎn)，鋼板卷成管狀，經(jīng)過打壓試驗，可保證其不滲漏，保證管身的不透水性能。管件接口采用鋼環(huán)承插口，鋼環(huán)與管身鋼管焊接。鋼環(huán)承插口的加工精度較高，承插口嵌入橡膠圈，可防止?jié)B漏。
1.2 PCCP管對地基適應(yīng)性好
由于PCCP管的半剛性接頭使管道既有一定的剛性，又有一定的柔性，使其能轉(zhuǎn)一定的角度。所以適應(yīng)地基變化的性能比其它管材為好，也就是適應(yīng)不均勻沉降能力高。
1.3 PCCP管耐腐蝕性能好
由于構(gòu)成PCCP管的所有鋼材都被良好密實的混凝土所包裹，經(jīng)防腐處理的承插口安裝后其外露部位又用砂漿灌注封口，混凝土或砂漿提供的高堿性環(huán)境使得構(gòu)成PCCP管內(nèi)部的鋼材鈍化，從而防止其腐蝕，故其防腐性能比較好。
1.4 PCCP管通水能力強(qiáng)，社會綜合效益好
PCCP管屬于工廠化生產(chǎn)，內(nèi)表面非常光滑，不形成瘤節(jié)，表面不結(jié)垢，使得管線在運行服務(wù)期內(nèi)保持較高的通水能力。PCCP管有其獨特的復(fù)合結(jié)構(gòu)和獨特的接頭形式，又采用橡膠圈受壓反彈密封機(jī)制，產(chǎn)品在工廠中質(zhì)量得到控制，建成的管線又經(jīng)泵壓試驗等檢驗，管線的性能有保證。既不會出現(xiàn)管身滲水，接頭漏水現(xiàn)象;更不會出現(xiàn)爆管、斷管等事故。該種輸水管線在長期運行中，管路損失極小，輸水成本低，使用壽命長，其社會綜合效益好。
2 大口徑輸水工程中管材的選用
根據(jù)經(jīng)驗，一般的給水工程，其輸配水工程投資約占工程總投資的50%～60%，長距離輸水的給水工程占的比例就更大些。因此，在整體布局合理的前提下研究輸水管材的經(jīng)濟(jì)性和可靠性就顯得十分必要。現(xiàn)在，常用的大口徑輸水管道有球墨鑄鐵管、鋼管、預(yù)應(yīng)力混凝土管、PCCP管、玻璃鋼復(fù)合管、現(xiàn)澆鋼筋混凝土暗渠等。
管材的比選，我們認(rèn)為要從以下幾個因素考慮：
第一，管材的安全可靠性。
大口徑的輸水管線，均為城市或企業(yè)的生命線。國內(nèi)引水工程多為單條管線，雖然引水工程中有蓄水設(shè)施，但蓄水量均有限，允許管線搶修時間都很短，因而不允許管線出現(xiàn)爆管，發(fā)生大量漏損事故，所以管材質(zhì)量應(yīng)作為第一比選因素。
天津的引灤工程，上海的黃埔江上游引水工程都是采用長寬尺寸在3m以上的方形現(xiàn)澆鋼筋混凝土暗渠。渠道的施工難度較大，在渠道的沉降縫之間必須慎重處理，防止因沉降不均引起止水帶漏水。這兩個大型暗渠引水工程都發(fā)生多次漏水事故，且維修都相當(dāng)困難。另外，渠道的施工周期較長，投資也較高。因此，能夠采用管道的工程，最好不要采用暗渠，要優(yōu)先考慮采用成品管。
預(yù)應(yīng)力混凝土管在國內(nèi)輸水工程中已使用多年，生產(chǎn)廠家大多采用振動擠壓成型，管體中存在空鼓或出現(xiàn)裂縫引起滲漏問題，也出現(xiàn)過承口為不規(guī)則圓形引起的接口不嚴(yán)問題。在已建管線中出現(xiàn)的爆管事故和漏水情況屢見不鮮，因此，對于安全性要求而言，大口徑的輸水工程不能采用該類管道。
鋼材有極好的機(jī)械強(qiáng)度，鋼板制成的管道可以承受極高的內(nèi)壓和外壓;且可以加工成各種管件，在穿越障礙較多，地形復(fù)雜的地段時，鋼管有很強(qiáng)的適用性。輸水管徑大于1.2m以上的管道，應(yīng)大量采用鋼管。
第二，管材的價格、施工費用。
管材的價格要綜合考慮，鋼管費用要計入其防腐費用，預(yù)制的混凝土管要計入運輸費。施工費中土方費幾種管材相差不多;運輸費和吊裝費，預(yù)制的混凝土管較多，電費、排水費，鋼管較多。
球墨鑄鐵管和玻璃鋼復(fù)合管的防腐、運輸、吊裝管性能均很好，但管徑大于1.5m的管道其價格昂貴，且需要從國外進(jìn)口。PCCP管自重較大，運輸、吊裝費用較高，但綜合所有建設(shè)費用，PCCP管并不比其它管材的建設(shè)費用高。
第三，管道運行費用、維護(hù)管理費用。
用鋼管作為輸水管道必須做好管內(nèi)、管外的防腐蝕，鋼管的外防腐一般采用涂層保護(hù)和電化學(xué)保護(hù)的作法。由于操作技術(shù)、現(xiàn)場條件、材料質(zhì)量等因素影響，僅采用涂層保護(hù)方法其接口處現(xiàn)場防腐質(zhì)量難于保證，通常還得采用陰極保護(hù)(外加電流陰極保護(hù)或犧牲陽極保護(hù))等電化學(xué)防腐方法。電化學(xué)保護(hù)要增加鋼管敷設(shè)的投資，增加管理維護(hù)費用和工作量。在現(xiàn)場焊接以及接縫處的內(nèi)外防腐及檢驗，均要求有電源，也增加了排水時間。因此，鋼管在現(xiàn)場的工作量也要大一些。
經(jīng)過多方面因素的比較，在較大型輸水工程中，應(yīng)把PCCP管作為首選管材，在過河、過鐵路及多障礙等工程難點區(qū)段采用鋼管。
3 PCCP管的敷設(shè)
下面以直徑4 000mm的PCCP管為例闡述PC CP管敷設(shè)過程中的注意事項和基本方法，以便于今后在PCCP管敷設(shè)過程中對其管理和進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。
3.1 墊層的回填和修整
(1) 墊層材料要求沒有有機(jī)物質(zhì)和有害物質(zhì)，也不準(zhǔn)有施工廢渣，最大的材料尺寸為50.8mm。填用之前，墊層材料還要求做濕度檢查，以確保夯實后達(dá)到所需要的密度;如果需要，在填用材料上還要灑一些水。
(2) 填用的墊層材料用推土機(jī)、液壓挖掘裝載機(jī)、篩選機(jī)等配合均勻地散布到管道溝槽內(nèi)，然后使用振搗壓路機(jī)壓實。
(3) 墊層的最小厚度為450mm，同時要求不超過500mm夯實一次，最小相對密度為70%。
(4) 夯實后的墊層還要做修整成形，以適應(yīng)管件的弧度，達(dá)到最好的受力狀態(tài)。成形的高度為300mm，在管道下的墊層最小厚度為150mm，所修整的圓弧直徑要求比管件的外部直徑小40mm。成形墊層的尺寸略小于管件的實際尺寸的目的是使兩者之間接觸更緊密，受力更均勻。有時需要對成形墊層進(jìn)行修補(bǔ)，但擾動深度要求不大于40mm，成形后的墊層還要取樣作相對密實度試驗。同時注意修整成形的墊層的工作量要有一定的限制，不準(zhǔn)超過300m長，也不準(zhǔn)超過一天的管道敷設(shè)能力。
3.2 密封圈安裝
(1) 潤滑油和密封圈應(yīng)避免受陽光直射的影響，并且防止接觸灰塵、水和其它有害物。
(2) 徹底清掃管件插口的卡環(huán)后再放置潤滑油。
(3) 安裝密封圈：把密封圈先置放到管件的上部卡環(huán)內(nèi)，然后在密封圈的下邊插入一根棒子，用力向下拉曳它，使環(huán)繞在卡環(huán)槽內(nèi)的密封圈伸展均衡。
(4) 在每根安裝好的密封圈的外表面擦一層潤滑油。
3.3 管件鋪設(shè)
(1) 一般以管件承口端作為鋪設(shè)管道的引導(dǎo)端，接下來的管件插口端放置在前面管件承口的端頭，前面管件承口的端頭朝向逆流還是順流取決于管路的鋪設(shè)方向。當(dāng)鋪設(shè)管道的坡度大于1.5%時，管道以升坡方向鋪設(shè)。當(dāng)鋪設(shè)的管道不再進(jìn)行時，應(yīng)把開口端封堵上。
(2) 對于在管道垂直或水平方向轉(zhuǎn)彎處需設(shè)置止推支墩，同時把PCCP管的鋼質(zhì)接口在現(xiàn)場焊接起來，以抵抗推力。
(3) 管溝回填在管道驗收合格后，應(yīng)抓緊進(jìn)行管溝回填工作，這樣有利于保護(hù)管道的正常位置，也有利于管道的附屬部分不被損壞。另外，可減少突發(fā)性大雨而造成管道傾浮的危險。
(4) 管溝回填工作與管道安裝同等重要，應(yīng)正確地選擇管區(qū)回填材料，正確地進(jìn)行管區(qū)回填和夯實，為確保管道的施工質(zhì)量，應(yīng)特別注意管道底部兩端三角區(qū)的回填和夯實。回填土前應(yīng)清除管溝內(nèi)雜物，并排出積水，不得在有積水情況下回填。管區(qū)應(yīng)對稱分層回填夯實，嚴(yán)禁單側(cè)回填。每次回填厚度應(yīng)根據(jù)回填材料、回填部位及回填的方法等確定。
3.4 靠近附屬構(gòu)筑物的管道敷設(shè)
(1) 附屬構(gòu)筑物包括流量計量室、分流閥室、截流閥室、管道的止推基座、溢流構(gòu)筑物等。
(2) 構(gòu)筑物的開挖一般要求與輸水管線的管溝開挖同步進(jìn)行，在開挖的過程中，測量和放線工作要緊密配合，以盡量減少過量的開挖和對其它原有設(shè)施的破壞或影響。
(3) 開挖的程度及挖深正常的基礎(chǔ)處理：
對于土壤地段：機(jī)械開挖完成后，在基礎(chǔ)底平面上留下150mm的不動原土層，該層在墊層回填施工前或做管支撐施工前時清除。
對于砂石、礫石、淤砂等地段：開挖后夯實，如果需要，在夯實前，用水加濕基礎(chǔ)表面。在澆灌混凝土墊層前，厚200mm的夯實層相對密實度要求為80%。
對于粘土、巖石、泥石墊層的地段：可以在新開挖的干凈表面上直接澆灌混凝土。
在設(shè)計的開挖水平面上，有露出材料作為基礎(chǔ)是不行的，要通過加深開挖的方法清除露出了的材料，以適合管件安裝的輪廓。
(4) 過量開挖管道基礎(chǔ)處理：
對于巖石地段：由于爆破而引起的超挖，采用圖1所示的處理方法，用C15混凝土作為管支撐。注意只有在第一個管件下面的基礎(chǔ)要求采用做混凝土拱腋。
圖1 巖石層地段超挖長度的處理
對于軟土地段：如果過量開挖的范圍在一根標(biāo)準(zhǔn)管件以內(nèi)，可采用圖2的施工方法，C15混凝土作為管支撐。第一段的混凝土為第一根管件提供剛性的支撐，第一個管件下面的基礎(chǔ)要求采用做混凝土拱腋，注意第一個管道接縫要有旋轉(zhuǎn)孔隙。
圖2 軟土層地段超挖的長度小于一根標(biāo)準(zhǔn)管長度時的處理
對于軟土地段：如果過量開挖的范圍在一根標(biāo)準(zhǔn)管長度以外，可采用圖3的施工方法，用C15混凝土作為管支撐。第一段的混凝土為第一根管件提供剛性支撐，第一個管件下面的基礎(chǔ)要求做混凝土拱腋，注意第一個管道接縫要有旋轉(zhuǎn)孔隙。為了達(dá)到從堅硬的支撐到軟弱的夯實回填的階梯過渡，第一個管接縫與第二段管的1 000mm之間最小的夯實回填厚度為300mm，且要求回填材料為0%～25%的細(xì)砂，同時還要求回填混凝土的邊坡比坡降不小于1/4，或者分階梯澆筑混凝土，這樣有利于回填土的夯實工作。
圖3 軟土層地段超挖的長度大于一根標(biāo)準(zhǔn)管長度時的處理
對于特殊大規(guī)模的和不正常的過量開挖，現(xiàn)場工程師把超挖的詳細(xì)測量記錄寫成書面材料承送給有關(guān)主管部門，這些書面材料要包括開挖的輪廓。構(gòu)筑物的簡圖和靠近構(gòu)筑物的管道外形等，然后由主管部門負(fù)責(zé)召集有關(guān)技術(shù)人員一起研究解決。
3.5 管道的敷設(shè)
管道的基礎(chǔ)滿足設(shè)計要求后，其它的有關(guān)管道敷設(shè)工序部分同一般開闊地段的管道敷設(shè)。
