预应力钢管在市政工程中的应用

第4期(总第122期)2006年8月中国布篮互程CHINAM[UNICIPA]LENGINEERINGNo．4(SefiaINo．122)Aug．2006i薯∞ll_预应力钢管在市政工程中的应用陈文斌(南通市市政工程建设管理处，江苏南通226001)摘要：预应力钢筒混凝土管(PCCP)有很好的抗渗性、水密性、耐腐蚀性，承压能力高、覆土深度大，且比非金属管道造价低、管径范围大、刚性好，能承受很高的内外荷载，最适合作大El径压力管。经在市政污水主干管工程中的实际应用，介绍了使用中的注意点：防腐蚀，管材的进场质检，基坑开挖、管道基础和安装，管道的闭水试验。关键词：市政污水主干管；预应力钢简混凝土管；应用中图分类号：Tugg2．23文献标识码：A文章编号：10O4—4655(2OO6)O4一OO72一O2．预应力钢筒混凝土管(PrestressedConcreteCylin—derPipe，简称PCCP)是在带钢筒的高强度混凝土管芯上缠绕一层或多层环向预应力钢丝，并作水泥砂浆保护层而制成的管子。PCCP是兼有钢管和混凝土管优点的优质新型管材，具有合理的复合结构，能承受很高的内外负荷，有许多其它管材不具备的优良特性，最适合制作大口径压力管。这种管材最早是法国邦纳公司研制的，生产和应用已有五十多年的历史，是一种广泛使用的大口径、高工压的优质管材。市政污水主干管是把污水输送至总泵站、污水处理厂或通至水体出水口的管道。一般为大口径的承压管，选用PCCP是较好的办法。通过在南通市污水处理厂进出水管工程上的应用，体会到PCCP在市政污水主干管工程中应用具有安全可靠、经济合理等特点，值得推荐、推广。1PCCP优点南通市污水处理厂规划的污水处理能力为：25万m。7d，进出水管最大管径为DN2000。以前污水主干管都采用普通预应力混凝土管和HDPE、玻璃钢夹砂管等非金属管道。现采用PCCP，分别与之比较如下。1．1与普通预应力混凝土管比较1)PCCP具有很好的抗渗性能。PCCP的抗渗性能由内置的焊接钢筒得以保证，内衬钢筒在生产过程中都经过水压试验查漏，可以确保管体本身无渗漏。普通预应力混凝土管的抗渗能力取决于混凝土的密实性，远不及PCCP。收稿日期：2006-02-22722)PCCP接口具有很好的密封性。PCCP承插端的工作面是定型钢制口环，几何尺寸误差小，工作面直径配合间隙仅为0～1．6mm，0形密封胶圈占满凹型槽内，确保接口具有极好的水密性，往往滴水不漏。普通预应力混凝土管的水泥承插口工作面间隙≤12mm，胶圈安装不到位则容易被冲脱，承插口容易滴水。3)PCCP承压能力高、覆土深度大。PCCP具有合理的复合结构，可以充分利用混凝土的强度，承受内水压力可达2～3MPa，最高可达5MPa，另外，预应力钢丝可多层重叠，所以适应较大深度的覆土。4)PCCP具有很好的耐腐蚀性。PCCP的钢筒被混凝土包裹，高强钢丝在喷涂水泥砂浆后被其覆盖，经防腐处理的承插口在安装后其外露部位也用水泥砂浆灌注封口，并提供高碱性环境使钢材纯化，从而钢材不易发生腐蚀。综上比较可见，PCCP的综合质量比普通预应力混凝土管强得多。有资料报道，到目前为止，全国各地使用情况良好，通常在工程中，闭水试验能一次成功，通水后没有发现大的故障。工程使用过程中，也未见事故报道。国外运行经验已经证明，Pc—CP的寿命可达50a以上。1．2与HDPE管、玻璃钢夹砂管等非金属管道比较1)PCCP具有较低的造价。以D1800、D2000管径的PCCP、HDPE管、玻璃钢夹砂管作工程造价比较，见表1(为便于比较，折算成每米的单价)。2)PCCP管径范围大、刚性好。20世纪80年代末我国引进了国外PCCP生产工艺，现已能生产管径DN600～DN4800、工作压力最高达5MPa，最大适用覆土深度可达40ITI的各种规格管材。HDPE管、玻璃维普资讯http://www.cqvip.com中回市政互狸陈文斌：预应力钢管在市政工程中的应用2006#-第4期表1PCCP、HDPE管和玻璃钢夹砂管工程造价比较元／m管材管径PCCPHDPE管玻璃钢夹砂管D18oo3972．535567．604171_37D2oo04520．727012_325023．48钢夹砂管等非金属管道的管径、工作压力、刚性方面与PCCP都有一定的差距。2PCCP使用中的注意点2．1防腐蚀问题虽然PCCP具有很好的耐腐蚀性，但考虑市政污水主干管工程中输送污水的特殊性，对防腐问题不能掉以轻心。在产品定货时要告知用途，要求生产单位制作中，应按GB50046-1995《工业建筑防腐设计规范》的规定，对管芯混凝土、水泥砂浆保护层进行防腐设计。同时在施工时，经防腐处理的承插口在安装后其外露部位要用水泥砂浆灌注封口，管道内壁及接头处除垢后均匀喷涂2～3道环氧煤