PCCP輸水管道破損堵漏及結構加固技術

【摘要】當前，PCCP管線已在我國運用了較長一段時間，而在實際的運用過程中我們發現，該管線在長期運用過程中容易出現漏水現象。對此，國內相關人員曾對此展開了相應的研究，而據研究結果顯示，大口徑的PCCP管線之所以漏水，最主要原因是因地下水的水位下降以及土壤的凍脹所導致。此外，在該研究中，研究者還就具體的防護措施進行了相應的探討，其認為要想切實降低以上現象的發生概率，可由管道基礎的加固以及基礎的土層入手，以提升管道基礎的承載力，從而通過對結構的加固來防止輸水管道破損。

【關鍵詞】PCCP；輸水管道；破損堵漏；結構加固

隨著我國基礎建設事業的不斷發展，目前，許多引水工程也已采取了PCCP管道輸水。雖然，PCCP管道在絕大多數情況下均能確保自身的運行安全，但仍有一些不可避免的外界因素可對此造成嚴重的損害，故基于此，若能找到一種防止管道破損的方法，則更能保證引水工程的運行安全。

一、工程概況

某巖土公司在開展一次公路的勘察鉆探作業時，因意外將PCCP管道排氣閥上游的第三節管道鉆破，由此引發了嚴重的漏水事故。經過對此次事件的初步勘察，發現管道的破損部位位于管道側面190mm厚的管壁上，且因是對公路進行勘察鉆探，故鉆透的部位也非是完全呈正圓形。對此，針對此次事故的處理，且減少處理的時間，該公司先后提出了多項處理方案，最后則采取了如下處理措施。

二、封堵具體步驟和措施

①實施減壓供水。實施減壓供水的目的是為了盡可能降低事故段的管道內牙，以減少漏水點的漏水情況，從而為后續的處理工作提供條件。②詳細查驗漏點的破損情況，以判斷被鉆破部位是否能以環氧砂漿進行封堵，若不具備此項條件，則采取其他處理方案。③有關以環氧砂漿進行封堵的具體操作步驟。首先，為給以環氧砂漿進行封堵操作提供條件，針對管道的鉆孔破壞部位，可首先利用火焰式的割具對破孔部位進行加溫，以便加速其干燥速度而方便后續的處理。其次是將配置好的環氧樹膠分為兩份，其中，A組的環氧樹膠需調配至乳白色且呈粘稠的液體狀，而B組的環氧樹膠則需掉配置棕紅色，兩份配置體積比均尊重1：1的比例。之后，將調配好的兩份環氧樹膠其中一份均勻涂抹在破損處空洞的內表面以及破孔周邊的邊緣部位來為之后的環氧砂漿填充工作奠定基礎，之后再將調配好的環氧砂漿進行填充。針對此過程，只得注意的環節包括以下幾個方面：一、調配的環氧砂漿中，其環氧樹膠、水泥與砂需嚴格按照1：1：1的比例進行配置；二、用于調配的水泥需是砂漿材料，且為42.5MPa的普通硅酸鹽泥；三、參與調配的砂，需事先經過清潔與加熱處理，且細沙的直徑不得超過1mm。四、需以鋼板在鉆孔的底部進行鋪墊，而具體添堵的高度必須達到鉆孔破壞不的高度要求，而在實際的封堵過程中，需以木槌進行輕搗，以確保環氧砂漿的填筑密實度達到相應的標準要求。④在利用環氧砂漿進行封堵后，還需對其予以適當的養護，具體的養護步驟為：首先，當確認環氧砂漿的封堵高度達到相應的標準后，可借由汽油噴釘對封堵部的周圍進行加熱，以加速環氧砂漿的凝結；其次，在封堵初期，現骨干人員需對尚未凝固的環氧砂漿頂面予以整保護，以確保砂漿凝固后的外部憑證；最后則是針對封堵部額外增設相應的保護層，通常情況下，針對封堵部位的保護，會事先覆上草袋，隨后將土壤回填至該部位，并從封堵后開始計時，若其保溫與固話時間可持續達6-8小時，方可確保封堵完成。⑤針對封堵的部位，其外部亦需采取相應的保護措施，具體的保護步驟如下：一、將長、寬、高分別為0.8m、0.5m、0.1m的鋼制外護板四角各訂上兩個0.02m見方的孔洞，之后利用電錘在防護板的孔洞處嵌入兩枚規格為18mmX100mm的膨脹螺栓進行緊固操作，待確認外護板緊固后，即完成了對外部的封堵與防護。

三、管道結構加固

根據調取的事故原管道結構設計計算資料來看，在原先的設計中，沒跟預應力鋼絲的拉力為3.0t，跟結合管道損壞部位的現場勘驗狀況來看，事故發生路段，其每米寬度范圍內所需施加的預應拉力為147.0t。對此，結合現場所需預應力的影響范圍，其所補加的預應力應在鉆孔中心至上下游寬度1000mm的范圍內進行，而補加的材料當時以鋼帶為主。其次，針對預應力的補加，需至少使用15圈的鋼帶，而在安裝預應力鋼帶之前，需對鋼帶補加部位予以表面的抹光處理，至于抹光處理則需使用水泥砂漿，該水泥砂漿需按照1：1的比例配置，魔免的厚度則不得超過0.02mm，至于抹面的范圍則至少需要覆蓋填補孔洞上下游各0.70m的范圍。此外，與填補孔洞相同，針對預應力的補充，亦需使用42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，砂也需要實現經過沖洗與加熱，并確保砂的直徑不超過1mm。最后，當以上工序完成后，其外部還需使用C25的鋼筋混凝土進行包封處理。

四、回填

針對破損部位修復后的回填工作亦需氛圍兩部分進行，一是針對管道的腰部及以下，二是針對管道的腰部以上部位。有關回填的材料及指標，均需與原本的設計保持一致，至于回填的具體過程，需注重以下兩個方面，一是回填的材料方式，需以現場開挖的砂石料進行回填，且其回填的最大粒徑不得超過50mm。而是針對腰部以下和以下的回填密度，需分別控制在0.75與0.65之上。

總之，由于PCCP管道為預應力的鋼套筒砼管，故當其外圈的預應力高強鋼絲破損時，之后所進行的重新封堵工作不僅要修補好相應的砼，還需適當補強其預應力，如此方能讓PCCP達到設計的承壓要求，繼而確保PCCP管道輸水工作的正常開展。

參考文獻：

[1]張法. PCCP管道靜水壓試驗在南水北調配套工程PCCP輸水線路工程中的實踐和控制[J]. 廣東科技， 2012， 21（15）：111-112.

[2]黃仕香， 陳希， 鄧應康. 大口徑PCCP輸水管道地基處理及關鍵措施[J]. 中國給水排水， 2011， 27（20）：5-8.