預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管改進(jìn)型水壓試驗(yàn)結(jié)果分析

【摘要】預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管改進(jìn)型水壓試驗(yàn)具有操作便捷、解約用水的優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合改進(jìn)型水壓試驗(yàn)方法分析了影響其結(jié)果的因素，并得出了結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管；水壓試驗(yàn)；結(jié)果

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡(jiǎn)稱(chēng)PCCP）是目前廣泛使用的大口徑優(yōu)質(zhì)管材，它是由卷圓鋼板、預(yù)應(yīng)力鋼絲和內(nèi)外混凝土層構(gòu)成的復(fù)合管材，它充分發(fā)揮了鋼材的抗拉、密封性能及混凝土的抗壓和耐腐蝕性能。PCCP內(nèi)水壓力檢驗(yàn)方法是工程驗(yàn)收的重要依據(jù)，決定著管道施工質(zhì)量的合格與否，是所有給、排水工程輸水管道鋪設(shè)完畢工驗(yàn)收的必不可少的關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)的內(nèi)水壓力試驗(yàn)方法主要是滿管注水，具有試驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)、用水多、操作復(fù)雜的難題。而改進(jìn)型內(nèi)水壓力試驗(yàn)方法很好的解決了這些難題。改進(jìn)型水壓試驗(yàn)采取的理論是鋼筒已經(jīng)在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行了耐水壓試驗(yàn)，這確保了管體的不滲漏，而只需檢驗(yàn)承、插口和兩個(gè)橡膠圈形成的空間的密封性能。這一性能代表著PCCP在施工后水壓試驗(yàn)結(jié)果。也就是說(shuō)進(jìn)行改進(jìn)型水壓試驗(yàn)穩(wěn)壓后壓力保持不變，并且未在觀察點(diǎn)發(fā)現(xiàn)水珠流淌或者濕片，基本確定該P(yáng)CCP水壓試驗(yàn)合格。但影響試驗(yàn)結(jié)果的因素是值得研究的。

1、PCCP改進(jìn)型水壓試驗(yàn)方法

PCCP管的生產(chǎn)工藝相當(dāng)先進(jìn)，其在制作時(shí)要將鋼制承、插口環(huán)與薄鋼板制作的鋼管焊接成一體的鋼筒，然后還需要將每一個(gè)成品鋼筒進(jìn)行水壓試驗(yàn)，再將合格的鋼筒投入管芯混凝土灌注，確定鋼筒在允許拉應(yīng)力作用下不會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)管材的抗?jié)B漏功能。此外，加上PCCP的特殊構(gòu)造，其內(nèi)外側(cè)都比較迷失，而且管芯和管筒中都加入了混凝土，這就使管壁的強(qiáng)度和剛度大大增加，然后對(duì)PCCP管材進(jìn)行壓力檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)采取相應(yīng)的措施來(lái)保證管材的不開(kāi)裂，使管材的可靠性和實(shí)用性不斷增強(qiáng)。因?yàn)镻CCP管材的抗?jié)B漏性能和強(qiáng)度都有可靠的保證，因此只需要對(duì)管材接頭的嚴(yán)密性進(jìn)行檢驗(yàn)即可，目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始推廣應(yīng)用此種檢驗(yàn)方法。

為了試驗(yàn)方便，在插口端預(yù)先加工了兩個(gè)絲孔，一個(gè)是注水孔，另一個(gè)是排氣孔。兩個(gè)絲孔均配套堵絲。PCCP改進(jìn)型水壓試驗(yàn)設(shè)備很少，僅需要一臺(tái)手壓泵、1個(gè)與PCCP插口打壓預(yù)留絲孔連接的專(zhuān)用接頭、1根2米長(zhǎng)的高壓膠管組成打壓器。在試驗(yàn)開(kāi)始之前把打壓器的接頭和管道下注水孔進(jìn)行連接，打開(kāi)管道上的排氣孔，接著用手壓泵往受壓腔體內(nèi)沖水，該腔體主要是由承插口工作面及兩個(gè)橡膠圈形成的，如果管道上排氣孔出現(xiàn)連續(xù)流水，迅速用配套堵絲封堵上排氣孔，隨后按照檢測(cè)壓力用打壓器加壓。按照檢驗(yàn)要求保持恒壓后，內(nèi)水壓力是否保持穩(wěn)定；并且觀察承插口內(nèi)壁和外壁連接區(qū)域是否有水珠流淌或者是否有潮片出現(xiàn)來(lái)判斷水壓試驗(yàn)合格與否。

2、影響PCCP改進(jìn)型水壓試驗(yàn)結(jié)果的因素

2.1 接頭安裝對(duì)水壓試驗(yàn)結(jié)果的影響。接頭安裝的優(yōu)劣直接決定著水壓試驗(yàn)的結(jié)果。接口連接前需用食用植物油潤(rùn)滑膠圈，膠圈放入插口槽內(nèi)后，用大號(hào)一字改錐沿管道插口周邊移動(dòng)2～3圈來(lái)調(diào)整膠圈松緊。連接時(shí)由專(zhuān)人觀察承、插口對(duì)接情況，觀察承插口的縫隙是否均勻，如縫隙均勻，說(shuō)明承、插口對(duì)正，緩慢使插口進(jìn)入承口。在進(jìn)入過(guò)程中，管內(nèi)打壓人員仔細(xì)觀察膠圈滑入情況，并用限位塊及時(shí)檢查環(huán)向間隙是否均勻，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。水壓試驗(yàn)不合格的原因之一是未按照此操作方法操作，導(dǎo)致膠圈脫槽或擠壞失去了原有的密封性能。另外，環(huán)向間隙不均勻會(huì)導(dǎo)致橡膠圈受力不均勻，進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生滲漏現(xiàn)象。

2.2 注水時(shí)間及排氣方式對(duì)水壓試驗(yàn)結(jié)果的影響。PCCP承插口接口間隙比較小（2mm左右），這一特性決定著注水時(shí)水流通道會(huì)受到影響。按照注水后排氣口持續(xù)流淌2～3min的操作方法，受壓腔體很難完全排空氣體。以公稱(chēng)內(nèi)徑800mm的PCCP受壓腔體完全排空氣體而言，如果試驗(yàn)出流中完全看不到氣泡的時(shí)間一般需要15min左右。所以在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)要適當(dāng)加長(zhǎng)均勻出流的時(shí)間，并且注意注水時(shí)水流要緩慢及防止異物進(jìn)入腔體阻塞水流通道。

2.3 恒壓時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。水壓試驗(yàn)要保持恒壓10min后進(jìn)行檢查。根據(jù)試驗(yàn)得出的結(jié)論，恒壓時(shí)間并不是越長(zhǎng)越好。由于水壓試驗(yàn)前并沒(méi)有對(duì)受壓腔體進(jìn)行浸泡作業(yè)，試驗(yàn)時(shí)接觸面混凝土?xí)捷^多試驗(yàn)水，再加上間隙小、溫度變化敏感，從而影響著試驗(yàn)結(jié)果。

2.4 試驗(yàn)壓力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。水壓試驗(yàn)用壓力表應(yīng)檢驗(yàn)合格后使用，采用彈簧壓力計(jì)時(shí)精度不應(yīng)低于1.5級(jí)，最大量程宜為試驗(yàn)壓力的1.3～1.5倍，表殼的公稱(chēng)直徑不應(yīng)小于150mm。試驗(yàn)最優(yōu)壓力應(yīng)按照工作壓力來(lái)確定。水壓試驗(yàn)采取的壓力過(guò)大過(guò)小都會(huì)直接影響著試驗(yàn)結(jié)果。水壓過(guò)小不能真實(shí)的反應(yīng)受壓腔體的密封情況；水壓過(guò)大不僅不能真實(shí)反應(yīng)受壓腔體的密封情況，同時(shí)可能會(huì)會(huì)對(duì)承、插接口密封帶來(lái)?yè)p壞。結(jié)合實(shí)際，確定比較適宜的試驗(yàn)壓力：對(duì)于管道工作壓力（PN）為1.0MPa以下的其管道試驗(yàn)壓力為PN+0.5MPa，且不小于0.9MPa；對(duì)于管道工作壓力（PN）為1.0MPa及1.0以上的管道試驗(yàn)壓力為1.5PN。

3、結(jié)論

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管改進(jìn)型水壓試驗(yàn)是比較便捷的接口密封性試驗(yàn)。綜合分析影響水壓試驗(yàn)結(jié)果的因素，要想獲得比較可靠的水壓試驗(yàn)結(jié)果，需要在水壓試驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照操作步驟，同時(shí)要增加排氣口出流時(shí)間至少15min，參照標(biāo)準(zhǔn)是出流中未出現(xiàn)氣泡；按照工作壓力分段確定試驗(yàn)壓力；恒壓10min后觀察試驗(yàn)得出結(jié)論。

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