“大口径PCCP管接缝处理”施工方法的应用

何玉，赵士辉，邰恩利

（1.辽宁省水利厅，辽宁沈阳110003；2.中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁沈阳110179）

“大口径PCCP管接缝处理”施工方法的应用

何玉1，赵士辉2，邰恩利1

（1.辽宁省水利厅，辽宁沈阳110003；2.中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁沈阳110179）

水利工程中输水管道采用PCCP管进行安装，经3次复压后个别管道接缝达不到设计压力且存在轻微渗漏。渗漏形式分为内漏、外漏、内外漏3种情况，每种情况均包含不同压力值的稳压情况，针对该情况本文重点介绍采用聚脲进行处理的方法，为类似工程提供借鉴经验。

PCCP；接缝；渗漏；聚脲

1概述

辽宁省某重点输水工程位于阜新市彰武县境内，合同主体工程为管道建安工程，主要包括PCCP管、钢管。主管道为3根DN3400的PCCP管或钢管。控制范围：桩号D020+254～D047+577，线路全长为27.323km，其中PCCP管段线路长26.261km，钢管段线路长0.920km。

本工程2013年6月开工，2015年6月安装完成，PCCP管道接缝共计15750道，其中32道接缝经3次复压不能达到设计要求，对32道管接缝首先采用注油法进行物理实验，目的是使胶圈复位，经过试验有27道管接缝复压满足设计要求，剩余5道管接缝经复压不满足设计要求，存在轻微渗漏的情况。

2施工方案选择

2.1原因

PCCP管接缝渗漏根据其管材生产的控制、不同施工时间、不同施工人员、不同的地质条件而产生。管材生产的控制是指管材在生产时承口尺寸控制在上限、插口尺寸控制在下限，虽然都在规范允许范围之内，但安装时相对胶圈产生的压缩比偏小，造成打压不合格；不同的施工时间是指低温季节胶圈保温不好，PCCP管承插口钢件在安装前加热处理不好，胶圈经压缩后不能复原造成打压不合格；不同的施工人员是指每个工作面施工人员不同，因施工人员技术水平、素质、责任心存在差异，涂刷植物油、承插口对接等个别施工工序不认真对待，造成胶圈不均匀、胶圈破损、胶圈脱离槽位等现象，从而造成3次打压不合格；不同的地质条件是指管线工程战线长，地质条件各不相同，当遇粉质粘土等地段时，PCCP管安装完毕后极易造成管道的不均匀沉陷，这样一来管道承插口对胶圈的挤压程度不同，严重部位的胶圈被压扁，相反胶圈与承插口之间形成缝隙，从而造成打压不合格。

2.2方案比较

经过研究讨论初步确定4种处理方案，聘请有经验的专家分别对4种方案的优缺点进行了分析、论证。

（1）合拢法。二次开挖将PCCP管改为合拢管重新安装。优点：保留接口的形式为柔性接口；缺点：工期长、费用高。

（2）焊接法。在内侧对承插口钢环进行焊接。优点：施工简单、节省工期、费用低；缺点：改变了接口的形式，将原来的柔性接口变为刚性接口。

（3）混凝土墩包裹法。在外侧设混凝土墩将管口整体包裹。优点：工艺简单、露天施工便于操作；缺点：二次开挖、排水工期长费用高，且改变了接口的形式，将原来的柔性接口变为刚性接口。

（4）聚脲处理法。在内测将管缝采用聚硫密封胶、快干水泥、聚脲进行处理。优点：聚脲伸展性好仍保留接口的形式为柔性接口，且无毒环保对水质不产生污染；缺点：工艺较复杂、费用相对

经过对4种方案的优缺点进行对比分析，从质量、工期、经济整体考虑后得出结论，认为聚脲处理方案是最佳方案。

3施工方案

3.1修补材料

3.1.1双组份聚硫密封胶

双组份聚硫密封胶采用河南永丽化工有限公司生产的SGJL-851型材料，其是以液态聚硫橡胶作为主剂，加入补强剂、增韧剂、增粘剂、触变剂和其他添加剂配置加工成基膏；以金属氧化物等配置成硫化膏，2组分混合后可固化为弹性密封材料。该产品具有一定的抗老化性，与混凝土具有自粘接性能，具有嵌缝止水能力，为无毒产品。A组份为灰白色均匀膏状物，B组份为黑色均匀膏状物，配比为100∶10；材料出厂时配备界面剂，配比为1∶1。

3.1.2手刮聚脲

手刮聚脲采用北京森聚柯高分子材料有限公司生产的SJKR590C暴露型单组分聚脲材料，其材料为改性多种聚合物配成的聚脲类防水涂料。单组分液体在环境湿度作用下发生聚合反应之后即可固化成弹性膜，并对绝大部分基材拥有良好的粘接性和优异的防水性和耐冲磨性。液体产品固化后为柔韧性橡胶，固化速度快，附着力好，操作简单方便，符合国家环保要求，为无毒产品。

表1SK手刮聚脲物理力学性能

3.1.3快干水泥

快干水泥采用湖北徕卡建筑材料有限公司生产的堵漏王产品，该产品具有易施工、环保无毒、粘结力强、长效防水等优点。加水后1～3min发热硬化，可带水堵漏；对混凝土、镀锌管、陶瓷等界面均有较强的粘结力；微膨胀、密实、抗渗、抗腐蚀。

3.2施工方法

3.2.1施工工艺

管道接缝宽度5～25mm，施工工艺为：初步清理→除油→清理及打磨→涂刷界面剂→注聚硫密封胶→管缝封堵→打磨→涂刷界面剂→手刮第一层聚脲→胎基布铺设→手刮第二层聚脲→手刮第三层聚脲。

3.2.2基面清理

（1）初步清理。用抹布、抹子、电镐等工具清理管缝内外的杂质、水等，如遇管缝两侧有水情况，用堵漏王筑起临时挡水墙，管缝初清后表面无杂质、水，油污部位清晰可见。

（2）除油。主要清理管道安装、物理试验遗留于管缝内的油以及管道混凝土表面的油，清油及污染物范围为管缝内及管缝两侧，清理宽度不小于35cm。清油主要采用稀释的洗涤剂，洗涤剂与水配比为1∶10。施工时从顶部向底部喷刷1∶10稀释洗涤剂，用毛刷进行刷洗，再用装水喷壶喷水清理，然后用抹布擦干，最后用暖风机烘干。

图1PCCP管接缝展开图（油污清理对比）

（3）清理及打磨。采用电动圆头刷清理管缝底部，电动圆柱刷打磨清理接缝内壁，标准为打磨成麻面或漏出砂粒，打磨完成后采用吸尘器清理粉尘，并用暖风机烘干潮湿部位。加强管缝插口端阴角的处理工作，保证接缝干燥。

3.2.3聚硫密封胶施工

（1）涂刷界面剂。接缝深度为60mm，根据承插口钢板结构等确定聚硫密封胶涂抹高度不小于25mm。界面剂为双组份，现场配置界面剂配比为1∶1。界面剂调配均匀后采用小毛刷涂刷，涂刷均匀，涂刷深度为25mm，由底部向顶部施工，涂刷时严禁界面剂污染内壁混凝土面，固化时间约15分钟，可采用暖风机烘干，界面剂用手摸不黏手为表干，界面剂固化达到表干后进行下道工序施工。

（2）注聚硫密封胶。聚硫密封胶为双组份，配置比例为100∶10，接缝注胶施工时分层分段进行，注胶主要分3个步骤：第1步，将承口部位的缝隙填满（即承插口阴角），用专用抹子竖起对阴角部位反复拉划，排出阴角内部气泡；第2步，接缝内10mm高度范围内注胶，注胶完成后采用专用抹子竖起反复拉划，以便排出气泡；第3步，接缝内剩余15mm高度注胶，注胶完成后用抹子抹平。施工过程中严格控制聚硫密封胶的厚度不小于25mm，采用钢板尺检查注胶深度，发现深度不够时应及时补充。注胶过程中严禁污染混凝土表面及接缝内壁剩余部位，如污染应重新进行打磨，并做好防尘工作，注胶结束固化一段时间后进行下一步施工。

3.2.4管缝封堵

管缝封堵前检查聚硫密封胶是否有流挂或堆积现象，如有应及时进行处理。由于堵漏王固化速度快，应勤拌少拌，堵漏王封堵由底部向两侧均匀施工分2个步骤。

（1）管缝剩余35mm，将拌好的堵漏王搓成条状，放入管缝内并稍用力按，用力过大将导致聚硫密封胶碾出，堵漏王应与管侧壁结合良好，封堵高度为剩余管缝高度的2/3。

（2）管缝封堵剩余1/3，用拌好的堵漏王将剩余管缝全部封堵，并用抹子抹平压光，接缝表面以顺接两侧管缝为主。

图2

3.2.5打磨

（1）打磨范围为管缝两侧上、下游各150mm范围，即打磨宽度为300mm+管缝宽度。

（2）打磨前用石墨笔、钢板尺画出打磨边线，打磨过程中严格按照边线进行控制。

（3）打磨工具为电动角磨机，打磨混凝土出现砂粒即可，打磨边缘沟槽不能大于1mm深。

（4）打磨完成后，用吸尘器除尘、抹布擦干，并用暖风机烘干。

3.2.6聚脲施工

（1）涂刷界面剂。界面剂涂刷范围与打磨范围一致，为保证涂刷边线平齐可采用胶带沿边线粘贴。界面剂为双组份A、B，配比为2∶1，涂刷前应将表面烘干（干面施工），界面剂涂刷过程中应反复涂刷，不能漏刷，无死角，表干后涂刷聚脲。

（2）第一层聚脲涂刷。利用刮板在接缝修复表面涂刷聚脲，应将表面抹平，均匀不可见棱角，各部位颜色均匀，且不易过厚。由底部向上部涂刷，涂刷过程中应上下反复刮，表干后进行胎基布铺设。

（3）铺设胎基布。胎基布宽度为300mm，可以购买标准宽度的，也可自行加工，自行加工的应保证各边平齐。人工铺设时要保证胎基布平顺、不卷边，胎基布搭接长度为100mm，以管缝中心为中心，管缝两侧均匀布置。

（4）第二层聚脲涂刷。第二层聚脲涂刷应伴随胎基布的铺设同时进行，铺一块涂刷一块，涂刷过程中反复刮涂，侵透胎基布，以胎基布网格不可见为准，厚度相对较厚，固化时间较长。涂刷过程中防止胎基布打卷、出现褶皱等现象，易从中间向两边涂刷。

（5）第三层聚脲涂刷。第二层聚脲表干后进行第三层涂刷，从底部向顶部均匀刮涂，找平，胎基布网格应完全覆盖。

涂刷过程中出现流挂现象时应降低涂刷速度，并及时摊铺，打磨宽度范围全部涂刷，第三层表干后及时检查涂刷质量，是否有漏刷现象，如有应及时补刷。实施过程中处理部位不允许有水或潮湿，以免形成气泡影响聚脲质量。

图3聚脲施工示意图

4水压试验

采用聚脲处理的管缝在桩号Dc27+767-Dc32+409范围内，处理完毕后采用分段水压试验对其进行校核。分段水压试验线路长4.6Km，设计试验压力为1.48MPa，试验时升至设计试验压力后稳压15min压力降为0.01MPa，小于规范要求0.03MPa，注水试验持续135min，补水686L，经计算渗水量为1.09L/min*m，小于规范要求

8.16L/min*m，水压试验合格。

5结语

PCCP管输水工程中由于管材生产、施工水平、环境因素、地质因素等造成管口接缝轻微渗漏的情况时常出现，本文采用聚脲处理法对管口接缝进行处理不但没有改变管口的接口形式，而且从质量、工期、费用、环保等方面均优于其他处理方法。通过分段水压试验证明此方法获得成功，希望为类似工程的管道接缝处理提供借鉴经验。

［1］朱兴广.大口径PCCP管道内拉法安装施工技术［J］.水利技术监督，2014（01）.

［2］王东黎等.南水北调工程PCCP管道设计的关键技术研究［J］.水利水电技术，2009（11）.

［3］李强.PCCP管道接口处漏水处理［J］.科技致富向导，2011（03）.

［4］任为.PCCP管道接缝防渗漏处理施工技术［J］.中国建筑防水，2015（05）.

TV672+.2

B

1008-1305（2016）03-0094-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.036

2016-04-02

何玉（1974年—），男，高级工程师。较高。