南水北调供水配套工程管道修复技术浅析

闫博

摘要：某南水北调工程全长1000km，概算总投资150亿元，其主要任务是通过总干渠39座分水口门，向其11个省辖市区、34个县（市区）提供生活、生产用水，全年引水量37.69亿m3，直接受益人口2000多万人。按照国务院南水北调办公室要求，该南水北调配套工程主体工程基本建成，与总干渠工程同步建成，同步通水，同步达效。该南水北调配套工程输水管线大部分为PCCP管道，PCCP管道质量的好坏，直接决定着南水北调配套工程输水管线是否实施成功，一旦发现管道破坏，要及时进行修复。基于此，本文就南水北调供水配套工程管道修复技术展开了讨论。

关键词：南水北调；供水配套工程；管道；修复

一、PCCP管简介

PCCP管是预应力钢筒混凝土管的简称，是一种将高强钢丝的抗拉、混凝土的抗压、钢板的抗渗科学地结合在一起的高品质输水管材。它既具有钢筋混凝土管的耐腐蚀能力强、不污染水质的特点，又具有钢管的强度高、抗渗能力强等优良性能，是目前世界上公认的最好的非金属有压输水管材。我国在二十世纪八十年代末引进该管材，目前已广泛应用于水利、电力、市政给排水等各个领域。国内大型输水工程均采用PCCP管道。

二、 南水北调供水配套管道修复技术研究必要性

该南水北调受水区供水配套工程管道总长约1000km，管道有PCCP、PCP、球墨铸铁管、涂塑钢管、钢管、玻璃钢夹砂管等6种管材，其中PCCP长约750km，PCCP所占比重达75%。随着时间的推移，地下管道的被腐蚀是不可避免的，管道的腐蚀引起泄露，造成的经济损失及社会影响是难以估量的；加之各种建设发展较快，平时正常运行巡视等避免不了外界因素对管道的破坏；所以PCCP管等管材的修复技术研究十分必要，避免一旦管道发生破坏，修复周期长，效率低，给运行管理帶来很多难题。尤其是PCCP管在供水配套工程中所占比重达75%，所以PCCP管等管材的修复技术研究十分必要。

三、PCCP管道修复技术

（一）浅埋、深埋PCCP管道修复

（1）浅埋PCCP管道修复

浅埋PCCP管道如发生预应力钢丝断丝等造成漏水事故，具备开挖条件的，可将破损处开挖出来，查明破损情况进行修复，根据预应力钢丝断丝根数，可将破坏的外保护层及管芯采用环氧树脂等材料修复，再用钢带在预应力钢丝断丝处施加预应力，钢带相应做好防腐，再回填，可满足正常运行。这种处理在类似工程中已经运用，效果很好。这种处理方式，既达到了正常要求，又避免了采用更换管道造成的不必要浪费。

（2）深埋PCCP管道修复

深埋及城区不具备开挖修复等处PCCP管道发生预应力钢丝断丝爆管事故后，开挖修复难度大、不具备开挖修复条件，采用非开挖修复或更换管道是比较经济合理，修复周期也短。深埋及城区等不具备开挖处PCCP管道在南水北调供水配套工程中一般采用顶管法施工，但是由于PCCP管预应力钢丝一旦断丝，相应部位的预应力就消失，管道承受内压和外压的能力不能满足要求，修复需要重新在相应部位施加预应力，但是在非开挖情况下，如何重新施加预应力还是难题。如果重新施加预应力难题不能解决，只能采用从内部加强的方式，相当于不考虑已破坏PCCP管道，如在PCCP管内衬钢板，内衬钢板用来承受内压和外压。

（二）PCCP管道渗漏修复

（1）物理方式修复

对于管道渗漏问题进行修复时，可以考虑用振动传力复位方法进行。管道外壁周围管道中心线位置振动处理：管道周围回填土开挖至管道中心线部位，开挖中心为打压不合格需处理的管道接口，开挖长度从需处理接口向两侧延伸一节管道的长度，露出两侧相邻管道接口。开挖完成后，在管道中心线一侧回填土放置一块10mm厚的钢板，避免振动过程中划伤管道外壁。钢板距离管道外壁30cm。在钢板上使用破碎锤挖掘机进行振动。振动10min后，将钢板放置与另一侧回填土上进行处理，依据需要左右两侧振动处理可反复进行。管道内壁底部振动处理：在需处理的管道接口内壁底部采用平板夯等小型振动设备进行振动试验，在振动设备与管道间需铺设柔性隔离垫层，材料选择及施工原理与管道外壁相同。

（2）化学方式修复

清理打压孔内和承插口间隙内油污等杂质。在管道安装时在胶圈和承插口钢板上涂刷油性润滑剂、冬季打压时采酒精等冰点低的液体介质、化学材料修复前采用注油打压和振动方法修复等施工过程中打压孔内和承插口间隙内会有杂质，为避免其与修复施工的化学材料产生物理或化学反应而导致修复效果降低或者失效，需在修复施工前对打压孔内及承插口间隙内进行清理，确保干燥、清洁；PU灌浆止漏处理。对于渗漏严重，有水从管道外部渗入内部的的接口管缝，不能直接采用聚硫密封胶进行封堵，为后续聚硫密封胶封堵创造干燥环境，应先采用PU灌浆止漏胶进行注浆封堵，待无渗水情况出现并且PU止漏胶凝终凝后再进行聚硫密封胶进行封堵。

（三） PCCP管道保护层修复

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，若钢丝受损加固处理前应对断裂暴露的钢丝进行除锈处理或截断，并对钢丝断裂处及周边管芯混凝土及保护层进行清洁处理。清理干净后用清水对修补部位冲洗润湿，然后用抗强度不得低干30MPa非收缩性水泥浆进行修补、抹平。养护采用自然养护，在保护层修补完毕静停至少4h之后，开始洒水养护，并进行覆盖养护期最少为7d。材料要求：水泥砂浆：致密、光滑、质量和浓度均匀，以保证有效的操作，在管壁上形成均匀的水泥砂浆衬砌。水灰比：保持尽可能低的水灰比；稠度以保持恰当的龌性为宜。砂浆：用l：1.0～1：1.5的比例使水泥同筛选干砂拌和。材料和重偏差应控制在±2.5%的范围内。掺合适当的补偿收缩材料使之成为非收缩（或微膨胀）砂浆。

结束语：

综上所述，对南水北调供水配套工程PCCP管道修复技术研究是必要的。供水配套工程运行过程中，一旦出现爆管漏水事故，要有相应的处理预案，根据制定管道修复技术方案，及时进行抢修，缩短抢修时间，这将对减少由于爆管等引起的漏水事故产生的社会影响至关重要。

参考文献：

[1]PCCP在国内大型调水工程中的应用与发展[J].辛福选，朱宗河，张华.中国建材科技.2016（05）

[2]PCCP管道工程施工质量控制[J].周强.山西水利科技.2017（03）

[3]提高PCCP工程安全可靠性的主要措施[J].毛文明，文勇，杨婷.水利电力科技.2011（03）endprint