长距离输水预应力钢筒混凝土管道的功能性试验探讨□周玉涛 耿运生 鲁虎成 摘 要：对长距离PCCP输水管道，整体水压试验是对工程质量检验的重要环节。在工程实施过程中，现行规范中有些规定实现难度较大或者意义不大，有些规定偏于宽松。通过对工程实践和试验成果进行分析，认为可以加大水压试验段的长度，试验时可利用双向密封的检修阀门作为堵板，建议根据不同的压力等级、管径合理确定水压试验合格标准。 关键词：长距离输水；管道；水压试验；PCCP 河北省南水北调配套工程中输水线路全长1300km，据统计，PCCP管道总长度近1000km，采用的PCCP最大管径2.6m，最小管径1.4m。对于长距离输水管道，整体水压试验是对工程质量检验的最重要环节。目前PCCP管道工程整体水压试验一般执行《给水排水管道工程及验收规范》（GB50268-2008）和 《预应力钢筒混凝土管道技术规范》（SL702—2015）中有关水压试验的相关规定和要求。本次针对PCCP管道在实施过程中发现的各种问题，进行了总结，供相关人员参考。 1.水压试验准备GB50268规定，压力管道水压试验的管段长度不宜大于1.0km，这是主要考虑便于试验操作而进行的原则性规定。事实上，长距离输水管道若执行此规定，分段数量巨大，靠背和堵头的制作及安装、管道合拢的工作量也很大，尤其在大口径管道中，会因为水压试验引起工期大幅延长和费用的增加。 在河北省南水北调配套工程保沧干渠，PCCP管道直径在 1.8～2.4m，管道纵坡1/2000，管线沿程6km左右设置一座检修阀门井。水压试验时，考虑到管道纵坡较缓，检修阀门井设计时考虑了水压试验压力下的抗滑问题，因此试验分段结合检修井，以上下游检修蝶阀为堵板，依靠检修井为靠背，分段长度6km左右。按此设置，大大加快了试验进度，减少了合拢管数量，降低了工程投资。 2.水压试验合格标准问题GB50268中规定了压力管道水压试验合格的判定依据分为允许压力降值或允许渗水量值两种方式，可能存在某种验收标准合格而另一种验收标准不合格的情况。 对保沧干渠部分管段的水压试验数据进行统计，见表1。 表1 保沧干渠PCCP水压试验统计表  序号 管径 分段长度（m）试验压力（M P a）压力降实验值（M P a）压力降允许值（M P a）压力降实验值/容许值渗水量实验值（L / m i n）渗水量允许值（L / m i n）渗水量实验值/容许值1 D N 2 2 0 0 6 0 0 7 0 . 6 0 0 . 0 3 0 . 0 0 2 . 3 3 9 . 4 0 . 0 6 2 D N 2 2 0 0 5 6 5 6 0 . 6 0 . 0 0 1 0 . 0 3 0 . 0 3 1 . 5 6 3 7 . 1 0 . 0 4 3 D N 2 2 0 0 8 3 8 5 0 . 8 0 . 0 0 8 0 . 0 3 0 . 2 7 1 3 . 3 1 5 5 . 1 0 . 2 4 4 D N 2 2 0 0 7 0 0 3 0 . 8 0 . 0 1 0 . 0 3 0 . 3 3 5 . 8 3 4 5 . 9 0 . 1 3 5 D N 2 0 0 0 7 5 9 5 0 . 9 0 . 0 2 3 0 . 0 3 0 . 7 7 0 . 0 2 6 . 2 6 0 . 0 0 6 D N 2 0 0 0 6 3 8 7 0 . 5 0 . 0 0 2 0 . 0 3 0 . 0 7 0 . 3 8 4 0 0 . 0 1 7 D N 2 0 0 0 6 6 9 1 0 . 5 0 . 0 0 3 0 . 0 3 0 . 1 0 1 . 6 8 4 1 . 6 0 . 0 4 8 D N 1 8 0 0 5 9 8 8 0 . 6 0 . 0 0 8 0 . 0 3 0 . 2 7 6 . 1 7 3 6 . 3 0 . 1 7 9 D N 1 8 0 0 3 1 2 2 0 . 6 0 . 0 0 9 0 . 0 3 0 . 3 0 5 . 6 4 1 8 . 5 0 . 3 0 保沧干渠PCCP整体水压试验完全一次性合格。以水压试验值和合格标准的比值进行分析，大部分比值在0.3左右，也就是说管道渗水量和压力降很容易满足合格标准。分析原因是PCCP目前的制作工艺大幅提高，加之施工安装时进行了严格控制。同时根据分析，认为以容许渗水量进行控制，标准更严格。综合以上，笔者认为GB50268中要求的合格标准对于目前的输水管道工程偏于保守，建议修订标准。 3.阀门参与水压试验问题GB50268-2008规定，试验管段不得将闸门和阀门作为堵板。此要求能够验证管道本身的工程质量，但实际运行过程中，往往管道与阀门的连接处容易出现问题，而按GB50268规定，则很难在试验中得到检验。 以保沧干渠为例，在管道中间每隔6km左右设置检修蝶阀，检修阀门选用双向密封阀门。阀门井设计时，阀门前后连接的钢管与阀门井形成整体的抗滑结构，水压试验时利用阀门井自重及其周边土的被动抗力作为止推结构，降低水压试验止推结构的工程费用。 实施表明，此种水压试验方式可行，加快了试验进度，真正地模拟了工程运行后阀门的可能工作状态。 4.PCCP接口打压试验压力问题大口径PCCP的管道接口连接完毕后需进行单口水压试验，GB50268规定，试验压力为管道设计压力的2倍，且不得小于0.2MPa。SL702—2015规定，试验压力宜采用管道工作压力，且不小于0.2MPa。 以保沧干渠主干线为例，工程主管材选用PCCP，口径为 2.2~2.0m，管道设计压力为0.6~0.8MPa，管道的工作压力为0.2~0.6MPa，整体水压试验的试验压力为0.3~0.9MPa。如按GB50268，接口打压试验应为1.2~1.6MPa，远高于整体水压试验压力。由于PCCP为双胶圈接头，接口打压时，内侧的胶圈受力方向与工程实际运行时的受力方向相反，笔者认为接头打压采用过大的压力对验证接头的密闭性无实际意义，相反，可能造成接头处试验性破坏。 综合分析，笔者认为PCCP接口水压试验压力应遵循 SL702—2015规定。 5.结语针对执行GB50268中有关水压试验的相关规定和要求，同时结合工程实践，有以下建议：一是根据管道的管材、管径等因素，合理选择管道水压试验合格标准，建议合格标准较现行GB50268严格；二是条件允许时，将检修阀门参与整体性打压试验，既可以现场进行阀门的密封性试验，也可以检验阀门挡水侧的法兰连接质量，同时，尽量配备限位伸缩节以解决试验管段端部第一个接口为柔性接口问题；三是建议PCCP接口水压试验压力采用GB702—2015的规定，避免发生破坏性试验。 收稿日期：2017-02-06 作者简介：周玉涛，女，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。 耿运生，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，正高级工程师。 鲁虎成，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。 |
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