浅谈PCP的一些基本知识

浅谈PCP的一些基本知识

一、概述

从山西省小浪底引黄工程的规划上看，工程主要是为了满足农业灌溉、工业和城镇生活用水以及生态补水等方面的需要。在输水管道的选择上，设计时考虑了钢管、球墨铸铁管、PCCP、PCP、玻璃钢管等，经比较最终选用了输水阻力小、耐腐蚀的PCCP和PCP两种输水管道。

PCCP是“Prestressed Concrete Cylinder Pipe”的缩写，即“预应力钢筒混凝土管”，它是一种大口径、高工压、长寿命的输水管道，在国外得到广泛的应用，在国内部分工程上也得到了应用；PCP是“Prestressed Concrete Pipe”的缩写，即“预应力混凝土管”，自上世纪60年代初期我国试制成功预应力混凝土管以来，它作为主要的非金属管道材料在城市给排水工程、长距离输水工程、农田灌溉及各种水利工程中都得到了广泛应用，为我国的社会主义建设做出来巨大贡献。

在这次学习交流活动中，我就试着给大家讲述一下PCP 的基本知识，让大家对这种管道有一个大概的认识。

二、PCP基本知识

1.定义

预应力混凝土管是指在混凝土管壁内建立有双向预应

力（纵向和环向）的预制混凝土管。

2.分类

（1）预应力混凝土管按管子的成型工艺可分为一阶段管和三阶段管；

一阶段管是指采用振动挤压工艺生产的预应力混凝土管，包括传统的一阶段管和一阶段逊他布管，管子的外保护层为混凝土，管子的结构形式为整体式；

三阶段管是指采用管芯缠丝工艺生产的预应力混凝土管，包括传统的三阶段管和三阶段罗克拉管，管子的外保护层为水泥砂浆，管子的结构形式为复合式。

（2）按管子的接头密封形式又可分为滚动密封胶圈柔性接头和滑动密封胶圈柔性接头。

滚动密封胶圈柔性接头是指管道安装就位时，位于管子接头内的圆形橡胶密封圈以滚动方式进入安装位置的一种管子接头形式，橡胶密封圈的最终安装位置在管子插口工作面靠近止胶台附近；

滑动密封胶圈柔性接头是指在管道安装就位时，位于管子接头内的圆形橡胶密封圈的位置保持不变，管子的承口工作面与橡胶密封圈之间以滑动方式进入安装位置的一种管子接头形式，管端处管子插口工作面上带有胶圈凹槽，橡胶密封圈的最终安装位置在管子插口工作面的胶圈凹槽内。

3.制作方法

（1）振动挤压工艺

首先向安放有钢筋骨架（已实施纵向张拉）的管模内灌注新拌混凝土，然后在养护台位上向内模的橡胶套内注入符合设计要求的压力水，对新成型的混凝土管壁实施挤压排水使混凝土密实同时实施环向预应力钢丝张拉，再经养护、卸压、脱模制作而成。

（2）管芯缠丝工艺

首先采用离心成型工艺或悬辊成型工艺或立式振动成型工艺制作带有纵向预应力的混凝土管芯，经养护、脱模后再以螺旋方式在管芯外表面缠绕环向预应力钢丝——在管壁混凝土内建立环向预应力，最后在缠丝管芯外表面制作水泥砂浆保护层制作而成。

4.影响预应力混凝土管质量的一些因素

（1）原材料质量：水泥、砂子、碎石或卵石、混凝土拌和用水、外加剂、预应力环向和纵向钢筋、混凝土强度、保护层砂浆的强度；

（2）缠丝强度；

（3）保护层厚度。

质量良好的预应力混凝土管外观表现为：光洁平整，无蜂窝、脱皮现象；管体承、插口工作面无碰伤；管体尺寸偏差不超过相关规定。

5.常用参数

（1）工作压力（P）

指不包括水锤压力在内，由水力梯度产生于某段管线或某个管子内的最大内水压力，或是由业主指定的静水压力。

（2）覆土深度（H）

指埋地管线管子顶部至地表面之间的垂直距离。

（3）抗裂检验内压（P t）

指管子在卧式或立式状态下进行水压试验时管体不发生开裂破坏的内水压力。

6.性能特点

预应力混凝土管的性能特点有：

（1）使用寿命长

预应力混凝土管比钢管和球墨铸铁管的抗腐蚀性好得多，特别是在盐碱或具有侵蚀作用的土壤中，它的使用寿命就更长得多。

（2）输水能力强

预应力混凝土管在使用过程中，管壁不结垢，管壁不缩小，通水能力不变。

（3）铺设安装方便

铺设安装预应力混凝土管道时，只要在插口端套上密封橡胶圈，然后插进另一根管子的承口端就可以，操作方便，劳动强度低，安装速度快，节约费用。

（4）抗地震能力大

预应力混凝土管采用柔性接口，不宜断裂、拉开，具有较好的抗震性能。

当然，与在国外已得到广泛应用的PCCP相比较，PCP 在抗渗性、工作压力、结构形式、使用寿命等方面还有一定的欠缺。因此，我们在实际工程中，一定要因地制宜，根据实际情况选用特定的输水管道。

三、PCP在山西省小浪底引黄工程中的应用

1.灌区工程以及泵站工程中

2.工业和城镇生活用水

（1）夏县杨村——夏县，管线长度13.2km；

（2）夏县杨村——运城,管线长度12.8km。

四、国内生产PCP的厂家

国内生产PCP的厂家比较多，例如：

1.河北建设集团千秋管业有限公司

2.石家庄众德水泥制品有限公司

3.江阴市东德管业有限公司

运城市水利设计院曾经接触过西安聚星管业有限公司。

2011年10月25日

技术部李伟