PCCP管道接口渗漏修复施工

潘雪松

（辽宁省水文局朝阳分局，辽宁朝阳122000）



PCCP管道接口渗漏修复施工

潘雪松

（辽宁省水文局朝阳分局，辽宁朝阳122000）

［摘 要］采用物理和化学相结合的方法，解决pccp管道接口渗漏问题是非常有效且快捷的办法。文中通过对物理和化学两种处理接口渗漏方式的详细论述，为类似的供水工程渗漏处理提供有价值的借鉴作用。

［关键词］pccp管道；接口渗漏；修复施工

辽宁省某重点供水工程采用pccp管道，总长度为310 km，管道接口出现渗漏。

1　物理修复方法

物理修复方法共分为两个环节，分别为注油反复打压复位和振动传力复位。

1．1注油反复打压复位

该方法采用润滑油代替水作为打压试验的填充介质。在加压过程中，胶圈在润滑油的润滑作用下减小其与承插口钢板之间的摩擦力，产生一定位移。特别是安装时环境温度较低，胶圈可能产生一定的收缩变形，会造成其密封效果降低，并且回填后管道内温度保持恒定，胶圈不宜产生恢复变形。润滑油可以适当加热，以加热至35℃左右为宜，使胶圈升温膨胀，增强胶圈的密封性。打压过程采用慢加压快泄压的方式，此方式可以使两胶圈间的通道在泄压瞬间形成真空，而两胶圈外部压力使内部通道产生负压状态，使胶圈产生位移。

依据渗漏的三种形式：内漏、外漏、内外漏，按照打压时稳压压力高低，采用不同的处理方法：

1）内漏（稳压不小于1.0 MPa）。此情况外侧胶圈有效，内侧胶圈可能有轻微变形，较为容易复位，采用方法为首先升压至0.5 MPa进行充放油3次，然后进行试压，如达到设计压力值，则修复合格；如未达到设计压力值，继续进行注油，升压至1.0 MPa进行充放油三次，再次进行试压，确定是否修复合格，如仍未合格，则不再采用注油打压方法进行修复。

2）内漏（稳压小于1.0 MPa）。此情况外侧胶圈有效，内侧胶圈可能存在较大变形，不易复位，首先采用升压至稳压压力值进行充放油3次，然后进行试压，如达到设计压力值，则修复合格；如未达到设计压力值但打压稳压压力值提高，继续进行注油，升压至稳压压力值进行充放油3次，再次进行试压，确定是否修复合格，如仍未合格，则不再采用注油打压方法进行修复。

3）外漏、内外漏。存在外漏的情况不易判断胶圈的变形位置，采用升压至稳压压力值充放油6次，然后进行试压，如达到设计压力值，则修复合格；如未达到设计压力值，则不再采用注油打压方法进行修复。

充放油过程完成后，缓慢进行试压，压力按设计压力控制，当在此过程中发现明显掉压、漏油等现象，停止试压过程，详细记录此时的稳定压力，然后进行下一轮充放油过程。

1．2振动传力复位

当注油过程对管口渗漏无明显效果时，可考虑进行管内、外补充振动方法与注油打压方法配合进行。施工结果以渗漏需处理接口是否打压合格为准。如注油打压和振动两种方法结合仍不能合格，则需采用其他方法进行处理。振动方法主要有以下三种形式。

1）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。由于PCCP管道接口为柔性接口，允许有一定转角，因此露出相邻两侧管道接口，释放管道中心线以上180°的回填土约束，使接口由固接变为铰接，有助于接口受力产生移动，使胶圈产生位移。开挖完成后，在管道中心线一侧回填土放置一块10 mm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30 cm。在钢板上使用破碎锤挖掘机进行振动。振动10 min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。

采用该方法对管道周围回填环境有一定要求，一是需保证振动处理面（管道中心线部位）回填土干燥，即地下水位线低于振动处理面高程，否则振动过程中对含水率较高的回填土进行反复扰动致使其液化形成“弹簧土”，振动力被土体吸收，无法传导至管道；二是回填压实度要求较高，否则土体过于疏松不利于振动力传导至管道；三是对回填土土质及周围地质条件有一定要求，回填土为砂砾料与土的混合料较为合适，沟槽周围地质条件以岩石等强度较高的地质条件较为合适，而粉质粘土等软弱地质条件及回填材料的振动效果较差。原因是前者利于振动力的传导，而后者由于强度较低，振动力的能量被土体吸收，无法传导至管道。

2）管道外壁顶部振动处理。在需处理的管道接口外壁顶部采用平板夯等小型振动设备进行振动处理，在振动设备与管道间需铺设柔性隔离垫层，防止振动设备对管道外壁造成损失。柔性垫层材料也不宜过厚，以2～3 cm为宜，以减少振动力通过垫层时的能量损失，保证振动力尽可能传导至管道。

3）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。

采用注油打压和振动相结合的方法进行渗漏接口修复处理的合格率达到70%，是一种比较有效的修复方法。

2　化学材料修复方法

化学材料修补方法步骤依次为：清理打压孔内和承插口间隙内油污等杂质→PU灌浆止漏处理（如有水）→底层聚硫密封胶封堵→表层抗渗1号抹缝→聚脲涂层和碳纤维布封面。

1）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。

2）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。

PU止漏胶采用亲水型和疏水型两种以1：1的比例掺和调配。施工时采用电动注浆泵从底部打压孔位置开始高压灌注PU止漏胶，灌浆压力为2MPa，混合调配后的PU止漏胶遇水会快速膨胀，使灌浆压力逐渐升高，直至达到2 MPa的要求压力。此时拧紧管口顶部打压孔螺栓，待初固化后，从底部进行二次补浆，二次补浆时注意观察管缝内是否有浆液流出，如出现浆液流出情况，立即停止补浆。如未流出，按照1次/5 s的注浆的频率，注浆5次后停止二次补浆。固化4 h后，拧开顶部打压孔螺栓，对打压孔内的密封胶清理后，使用手动打压泵加压检查是否还有渗漏，如无渗漏，则表明处理合格。

3）底层聚硫密封胶封堵。聚硫密封胶施工前使用专用钢丝刷进行手工或动力清理內缝，内壁混凝土端面、承插口钢板均要清理到位，达到钢板表面无浮锈，混凝土外壁无灰尘。清理完毕后，使用鼓风机吹净，防止灰尘吹起后再掉落。对于有油污的內缝，使用餐用洗洁剂进行清理，洗剂剂与水混合后加入手动加压喷壶，对有油污的部位进行喷洗，洗后用抹布擦净，鼓风机或热风机吹干。清理完成后确保PCCP接缝内及周围的杂物清除干净，除去灰尘，清除油污，清除钢板表面浮锈，保证基面干燥。

该密封胶在使用前，基面需涂刷界面剂，界面剂为双组份，使用前按照比例混合，为无色透明状，根据涂胶深度用毛刷均匀的涂刷于PCCP接缝两侧及底部注胶基面上，该界面剂表干时间约10 min，以基面上底涂不粘手为准，可进行注胶。

施工采用的聚硫密封胶为A，B双组份，现场按A∶B=10∶1比例混合配制后可固化为弹性密封材料。两组分混合后，使用专用电动搅拌工具进行搅拌，搅拌至均匀无色差为止。装枪选用筒高400 mm的注胶枪，打开枪筒前端枪嘴，用大拇指按压住后端金属片，往后拉带弯钩的钢丝，尽量拉到位，使用抹子等辅助工具人工填枪，直至填满。填满后拧紧前端枪嘴，进行注胶。每桶装枪时间在5 min左右，作业时2～3人配合施工，同时配置2～3把注胶枪，装枪、注胶连续作业。

注胶时将枪嘴插入待密封的PCCP接口内，按深度2.5 cm左右均匀密实地将密封胶注入PCCP接口内，首先使用小于缝宽的抹板抹压刮平，然后用带弧度的专用整形工具进行刮压整形，整形后的缝面呈月牙形，固化后的胶体表面应光滑平整无气泡，胶体内部应保持密实无断头，并保持黏结牢固，无脱胶断裂、渗水现象。管道内正常恒温约为10℃，聚硫密封胶达到最佳强度为48 h，48 h内不能进行气密、水密、油密等项破坏性试验和各种性能测试。

4）表层抗渗1号抹缝。为缩短施工工期，选用“抗渗1号”作为抹缝材料，该材料凝结时间5 min左右，能快速有效的与聚硫密封胶结合，抹缝1个半小时后即可进行下道工序施工，经试验验证，该材料抗压强度较高，能达到30 MPa。

5）聚脲涂层和碳纤维布封面。抗渗1号填缝完成1个半小时后，可进行打磨处理，打磨使用角磨机，安装金刚锯磨片，对于插口端管芯混凝土有环向裂缝的，打磨宽度需超过裂缝5 cm，没有裂缝的管口，打磨宽度为25 cm。打磨标准为混凝土表面无乳皮，微露砂粒。

打磨完成后，使用鼓风机吹净灰尘，并用干抹布擦拭一遍，确保表面无浮尘。根据需要处理的宽度尺寸，测量画线，并在刻度线外侧粘贴胶带隔离。

在胶带范围内均匀涂刷界面剂，界面剂为环氧树脂双组份，使用时先将A组份搅匀，然后加入B组份再搅拌，质量比为A∶B=2∶1，均匀后静置3～5 min可进行施工。当环境温度低于15℃时，底涂液会变得粘稠，因此混合前，使用30～40℃热水进行水浴加温。涂刷时表面的砂眼、裂缝位置须确保界面剂涂刷饱满，避免后期产生气泡、裂缝等问题。该界面剂表干时间为4 h左右，表干后可进行聚脲涂层涂刷。

防水材料选用单组份聚脲防水涂料。该材料是一种粘稠液体材料，一旦遇到空气则发生化学交连而固化，固化后形成一种聚脲弹性橡胶膜。该材料对混凝土、砂浆等有较好的粘附力。刷涂时使用毛刷聚脲，共涂刷三层，涂刷后聚脲层厚度要求为1.5～2 mm。第一层和第二层聚脲涂层之间铺贴一层碳纤维布，碳纤维布强度高，密度小，厚度薄，弹性好，能适应管道接口的变形、加强聚脲涂层的附着力。聚脲涂刷须确保涂刷均匀，避免起包，涂刷时表面如有砂粒等杂质，需将杂质去除后再涂刷。铺贴碳纤维布须确保平整，不得出现褶皱、气泡等，碳纤维布需要搭接时，搭接长度为100 mm。铺贴完成后，在其表面再均匀涂刷一薄层聚脲，目的是保证碳纤维布完全被聚脲涂料浸透，确保整个聚脲涂层的密实性。第一层聚脲涂层施工完毕。聚脲涂料表干时间为1.5 h左右，待第一层表干后进行第二层涂刷，第二层涂表干后进行第三层涂刷。完成聚脲涂层施工后，就完成了全部化学材料修复施工工序。

3　结语

采用物理修复方法的施工成本较低，且无需采用对人体有害的化学物品等材料，不改变连接方式和受力状态；采用化学材料修复方法使用范围广，对于任何渗漏形式的管道均能修补，二者结合使用，能够快速而有效的解决缝渗漏问题。

［中图分类号］TV67

［文献标识码］B

［文章编号］1002－0624（2016）05－0025－03

[收稿日期]2016-01-23