PCCP管道水壓試驗方案

1、西安市李家河水庫工程壓力管線北 干 線 標 段水壓試驗方案施工單位（章）： 河南省地礦建設工程（集團）有限公司 編 制 人： 審 核 人： 編 制 時 間： 2014年1月9日 目 錄一、工程概況1二、試驗總體安排1三、強度試驗23.1、分段安排23.2、水壓試驗具體要求43.3、取水83.4、排水83.5、后背及堵板的設計83.6、試驗進度安排12四、嚴密性試驗14五、安全技術(shù)措施16一、工程概況西安市李家河水庫工程壓力管線北干線標段是西安市輞川河引水李家河水庫工程的重要組成部分。西安市輞川河引水李家河水庫工程包括水庫樞紐工程和輸水工程兩大組成部分，其中輸水管（渠）位于水利樞紐工程至狄寨西側(cè)

2、二源子擬建水廠之間的秦嶺山區(qū)及白鹿塬上，輸水工程由新建輸水隧道工程、已成干渠改造工程、新建南北輸水管道工程3部分組成。其中新建北輸水管線位于白鹿塬北塬,全長29.381km，設計流量3.0m3/s-2.85m3/s，其中，西安市李家河水庫工程壓力管線北干線施工標段位于藍田縣X101道路沿線，采用DN1600預應力鋼筒砼管（PCCP）壓力輸水。工程供水管道全長6.45km（樁號：N12+200N18+650），管線途徑郗家街、樊家村、孟村鎮(zhèn)、石覌寨、李華村等行政村(鎮(zhèn))。管道主體工程由pccp標準管、彎管、鋼管組成，其中pccp標準管件1.0mpa共計12根計72m.1.2mpa共計961根計5

3、766m,管件及排氣閥等約493m.頂管段鋼管230m,橋倒段鋼管126m,管道全長6687m.管道連接方式有膠圈連接、焊接等。二、試驗總體安排1、試壓時成立專門的試壓小組，試壓小組設組長一人，試壓時聽從組長指揮，試壓組織方塊圖見如下：試壓小組組長試壓小組技術(shù)員試壓小組質(zhì)檢員試 壓 班 組試壓作業(yè)工人 2、試壓總體安排依據(jù) 給水排水管道施工及驗收規(guī)范(GB50268一2008)的要求，當管道工作壓力大于等于0.1MPa時應通過水壓試驗法對管道的強度及嚴密性進行試驗，試驗方法為:對不超過1 km試驗管段全部注滿水，在不大于工作壓力的條件下充分浸泡(管徑小于等于1 000mm時不少于48 h;管徑

4、大于1 000 mm時不少于72 h)后再用高壓泵給管道充壓。當管道工作壓力<O.6MPa時試驗壓力為工作壓力的1.5倍;當管道工作壓力>0.6MPa時試驗壓力為工作壓力加上0.3 M Pa,恒壓10min以檢驗管道強度。管道嚴密性試驗用滲水量測定。這種方法用水量大，對后背承載能力要求高，并且需制作堵頭、加固后背，同時需要對管道注水并配備復雜的充壓設備，這給工程驗收造成很大不便且費用較高，特別是在缺少水源的地方，大口徑管道水壓試驗更是不便。根據(jù)本工程實際情況， pccp管道水壓試驗分為強度及嚴密性試驗。強度試驗采用試驗段注水加壓方式進行，嚴密性試驗采用對承插口嚴密性進行試驗。三、強

5、度試驗本工程pccp管道強度試驗擬采用試驗段注水加壓與驗收時全線注水加壓試驗結(jié)合的方式進行，具體安排如下：3.1、分段安排工程竣工驗收前，接口打壓試驗合格、內(nèi)外砂漿抹面完成后，管道回填之前，進行全管線的注水壓力試驗。具體做法按照相關(guān)規(guī)范及監(jiān)理要求進行。分段的原則為鋼管分布地段；打壓段落內(nèi)有排氣閥門；能協(xié)調(diào)到水源；兩端有砼鎮(zhèn)墩后靠合攏管的位置頂管工作井的利用。根據(jù)現(xiàn)場施工情況，按樁號分段情況如下： 第一段：N12+200N12+677：全長477米，試壓水源考慮協(xié)調(diào)沿途灌溉水罐，或從已完成壓力試驗的鄰近管道內(nèi)抽取。進水口考慮利用排氣閥，盲板設置在N12+677處。  第二段：

6、N12+677改0+050（前衛(wèi)路）：全長413M，盲板設置在兩頭處，。  第三段：改0+050改0+780（環(huán)鎮(zhèn)路東）：全長730M。第四段：改0+780N14+614（橋倒段起點）：全長865M，盲板設置在N14+614（橋倒段起點）上，水源利用孟村水塔輸水，或自完成壓力試驗中的管節(jié)中抽取。第五段：N14+614（橋倒段起點）N14+748（橋倒段終點）：全長134M，此段為鋼管，水源利用孟村水塔輸水，或自完成壓力試驗中的管節(jié)中抽取。  第六段：N14+748（橋倒段終點）N15+500（合攏管位置）：全長752M，盲板設置在兩頭處，進水口利用排氣閥，水源可考慮協(xié)調(diào)灌溉

7、水源或從鄰近完成壓力試驗的管節(jié)中抽取。  第七段：N15+500N16+530（煤氣站跨路）：全長1030M，盲板設置在兩頭，水源可協(xié)調(diào)附近灌溉水源或從鄰近完成壓力試驗的管節(jié)中抽取。  第八段：N16+530N17+571（5#檢修閥）：全長1041M，選作試驗段，盲板設置在管節(jié)兩頭，水源可考慮李華村水塔供水或從鄰近完成壓力試驗的管節(jié)中抽取，進水口考慮利用排氣閥。此段臨近項目部，水源問題便利，退水方式可引入其他待試驗管段或排入灌溉渠道，綜合各項條件，特選作試驗段。第九段：N17+571N18+460：全長889M，盲板設置在管節(jié)兩頭處，水源可考慮協(xié)調(diào)灌溉水源或從鄰近完成壓力

8、試驗的管節(jié)中抽取。試驗段的選擇：結(jié)合施工實際，利用鎮(zhèn)墩位置制作堵頭、后背等，擬選N16+530N17+571段作試驗段，全長1041M，盲板設置在管節(jié)兩頭鎮(zhèn)墩出，水源可考慮李華村水塔供水或從鄰近完成壓力試驗的管節(jié)中抽取，進水口考慮利用排氣閥。此段臨近項目部，水源問題便利，退水方式可輸入其他待試驗管段或排入灌溉渠道，綜合各項條件，特選作試驗段。具體位置如下圖所示：3.2、水壓試驗具體要求(一)水壓試驗前準備工作應符合下列規(guī)定：1、試驗管段所有敞口應封閉，不得有滲漏水現(xiàn)象；2、試驗管段不得用閘閥做堵板，不得含有消火栓、水錘消除器、安全閥等附件。3、水壓試驗前應清除管道內(nèi)的雜物。4、水壓試驗前的準備

9、工作。a、做好后背及堵板b、安裝進水管路、排氣孔及排水管；c、加壓設備、壓力計的選擇及安裝；d、排水疏導措施；e、試驗管段的穩(wěn)定措施和安全措施。(二)管道沖洗與消毒1、給水管道沖洗與消毒應符合下列要求：（1）給水管道嚴禁取用污染水源進行水壓試驗、沖洗，施工管段處于污染水水域較近時，必須嚴格控制污染水進入管道；如不慎污染管道，應由水質(zhì)檢測部門對管道污染水進行化驗，并按其要求在管道并網(wǎng)運行前進行沖洗消毒；（2）施工單位應在建設單位、管理單位的配合下進行沖洗與消毒；（3）沖洗時，應避開用水高峰，流速不小于1.0m/s，連續(xù)沖洗。2、給水管道沖洗消毒準備工作應符合下列規(guī)定：（1）用于沖洗管道的清潔水源

10、已經(jīng)確定；（2）消毒方法和用品已經(jīng)確定，并準備就緒；（3）排水管道已安裝完畢，并保證暢通、安全；（4）沖洗管段末端已設置方便、安全的取樣口；（5）照明和維護等措施已經(jīng)落實。3、管道沖洗與消毒應符合下列規(guī)定：（1）管道第一次沖洗應用清潔水沖洗至出水口水樣濁度小于3NTU為止，沖洗流速應大于1.0m/s。（2）管道第二次沖洗應在第一次沖洗后，用有效氯離子含量不低于20mg/L的清潔水浸泡24h后，再用清潔水進行第二次沖洗直至水質(zhì)檢測、管理部門取樣化驗合格為止。(三)試驗要求1、試驗管段注滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行水壓試驗，浸泡時間應符合表1的規(guī)定：表1 壓力管道水壓試驗前浸泡

11、時間管材種類管道內(nèi)徑D1（mm）浸泡時間（h）鋼管（有水泥砂漿襯里）D124預應力鋼筒混凝土管D1100048D11000722、水壓試驗應符合下列規(guī)定：（1）試驗壓力應按表2-1選擇確定。表2-1 壓力管道水壓試驗的試驗壓力（Mpa）管材種類工作壓力P試驗壓力鋼管PP0.5，且不小于0.9預應力鋼筒混凝土管0.61.5P0.6P0.3（2）預試驗階段：將管道內(nèi)水壓緩緩地升至試驗壓力并穩(wěn)壓30min，期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力；檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；有漏水、損壞現(xiàn)象時應及時停止試壓，查明原因并采取相應措施后重新試壓。（3）主試驗階段：停止注水補壓，穩(wěn)定1

12、5min；當15min后壓力下降不超過表2-2中所列允許壓力降數(shù)值時，將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30min，進行外觀檢查若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗合格。壓力管道水壓試驗的允許壓力降（MPa）管材種類試驗壓力允許壓力降鋼管P0.5，且不小于0.90預應力鋼筒混凝土管1.5PP0.2（4）管道升壓時，管道的氣體應排除；升壓過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧壓力計表針擺動、不穩(wěn)，且升壓較慢時，應重新排氣后再升壓。（5）應分級升壓，每升一級應檢查后背、支墩、管身及接口，無異常現(xiàn)象時再繼續(xù)升壓。（6）水壓試驗過程中，后背頂撐、管道兩端嚴禁站人。（7）水壓試驗時，嚴禁修補缺陷；遇有缺陷時，應做出標記，卸壓后修補。3、壓

13、力管道采用允許滲水量進行最終合格判定依據(jù)時，實測滲水量應小于或等于表3-1的規(guī)定及下列公式規(guī)定的允許滲水量。管道內(nèi)徑Di(mm)允許滲水量（L/min·km）焊接接口鋼管預應力鋼筒混凝土管1000.281.401500.421.722000.561.983000.852.424001.002.806001.203.148001.353.969001.454.2010001.504.4212001.654.7014001.755.00當管道內(nèi)徑大于表3-1規(guī)定時，實測滲水量應小于或等于按下列公式計算的允許滲水量：鋼管：q=0.05 預應力鋼筒混凝土管：q=0.14 4、預應力鋼筒混凝土

14、管道的接口單口水壓試驗應符合下列規(guī)定：（1）安裝時應注意將單口水壓試驗用的進水口（管材出廠時已加工）置于管道頂部；（2）管道接口連接完畢后進行單口水壓試驗，試驗壓力為管道設計壓力的2倍，且不得小于0.2Mpa；（3）試壓采用手提式打壓泵，管道連接后將試壓嘴固定在管道承口的試壓孔上，連接試壓泵，將壓力升至試驗壓力，恒壓2min，無壓力降為合格；（4）試壓合格后，取下試壓嘴，在試壓孔上擰上M10×20mm不銹鋼螺栓并擰緊；（5）水壓試驗時應先排凈水壓腔內(nèi)的空氣；（6）單口試壓不合格且確認是接口漏水時，應馬上拔出管節(jié)，找出原因，重新安裝，直到符合要求為止。(四)試驗記錄壓力升至試驗壓力后開

15、始計時，每當壓力下降，應及時向管道內(nèi)補水，但最大壓降不得大于0.03MPa，保持管道試驗壓力恒定，恒壓延續(xù)時間不得少于2h，并計量恒壓時間內(nèi)補入試驗管段內(nèi)的水量。實測滲水量應按下式計算：q W/T*L×1000 式中 q實測滲水量(L/min·km)；W恒壓時間內(nèi)補入管道的水量(L)；T從開始計時至保持恒壓結(jié)束的時間(min)；L試驗管段的長度(m)。注水法試驗應進行記錄，記錄表格宜符合表的規(guī)定。注水法試驗記錄表工程名稱試驗日期年 月 日樁號及地段管道內(nèi)徑管材種類接口種類試驗段長度工作壓力試驗壓力15min降壓值允許滲水量滲水量測定記錄次數(shù)達到試驗壓力的時間恒壓結(jié)束時間恒壓

16、時間恒壓時間內(nèi)補入的水量實際滲水量折合平均實測滲水量外觀評語施工單位: 試驗負責人:監(jiān)理單位: 設計單位:建設單位: 記錄員:3.3、取水水源問題主要依靠就近供水，采用運輸車運水與明鋪管道引水結(jié)合的方式給管道內(nèi)注水。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查現(xiàn)場能滿足打壓用水量的河流不多，為不延誤工期，打壓前我部將派專人與相關(guān)部門協(xié)調(diào)沿線的灌溉用水，臨近水塔或經(jīng)過此的地下供水管道。進水口視水源情況設在兩端的鋼管上，注水及打壓過程中產(chǎn)生的氣體將由排氣閥中排出?，F(xiàn)場準備2臺七寸泵用于抽水。各試驗段水源問題詳見分段安排。3.4、排水根據(jù)現(xiàn)場施工實際，試壓合格后，就近采用明渠方式放掉管道內(nèi)的全部存水，特別注意將管道低處的存水泄掉。打

17、壓成功后，從節(jié)約水資源角度考慮，如果下一個打壓段落能及時跟上，且需排水管道內(nèi)的水質(zhì)滿足供水管道打壓用水質(zhì)量標準，可以從一個管道內(nèi)用潛水泵將水抽至另一個管道。方法為隔著盲板在鋼管上規(guī)范開孔。管節(jié)內(nèi)的水應及時排到后，取出盲板，修補“人孔”。試驗水質(zhì)能夠達到農(nóng)業(yè)用水標準時，采用明渠方式排入灌溉渠道及溝渠中。3.5、后背及堵板的設計試驗管段的后背應符合下列規(guī)定：1 后背應設在原狀土或人工后背上，土質(zhì)松軟時應采取加固措施；2 后背墻面應平整并與管道軸線垂直。管道在進行水壓試驗時，在水的壓力作用下管道將產(chǎn)生巨大的推力，該推力全部作用在試壓段的后背上，如后背不堅固，管道將產(chǎn)生很大的縱向位移，損壞壓蘭和固定螺

18、栓，管身甚至產(chǎn)生環(huán)向開裂， 極易引起安全事故，必須加以重視。  （1）后背土墻的允許抗力當管堵傳遞給后背的作用力與后背墻被動土壓力的合力作用點重合時，后靠背允許抗力可按下式計算：   gg=+  Ep后背墻每米寬度上的被動土壓力（KN/m）  g后背土的重力密度（KN/m3 ），取19.0KN/m3  H后背墻高度（m）為 4.0m  h后背墻頂端至地面高度（m）1.0m  Kp被動土壓力系數(shù)，按下式計算： ùéù=+=+=êúêú后背土體的內(nèi)摩

19、擦角12°；      c后背土體的粘聚力24kpa=24KN/m2；  （2） 作用于后背的力      試壓時，管道作用于后背的力  R=P=  R管堵傳遞給后背的作用力；  P試壓管段管端承受的壓力；     承受的壓力P可由下式計算： （3） 后背墻受力寬度（4）后背土層長度= +=+= 長度也是可以保證的.式中    

20、L沿后背受力方向長度（m） RL附加安全長度（m） ，取0.5。 水體產(chǎn)生的作用力為3140KN，這是一個非常大的力量，因此對盲板焊接質(zhì)量及位置選擇有很高的要求。根據(jù)管節(jié)布置情況，盲板均選擇設置在鋼制彎頭前，與管節(jié)方向垂直，盲板按管節(jié)的內(nèi)徑尺寸下料，壁厚2，放在管節(jié)內(nèi)雙面均勻焊接，考慮其穩(wěn)定性及下一個段落利用，盲板背撐采用10×10的槽鋼雙面焊接（詳見背撐布置圖）。待試壓完成后在鋼管頂部開“人孔”取出盲板。（2）管道末端后背設計  本段管節(jié)盲板均設置在鋼制彎頭前，按補充圖紙要求，鋼制彎處均制作加筋砼鎮(zhèn)墩，且在混凝土養(yǎng)生期后達到強度等級后方能進行壓力試驗，

21、這樣便能有效抵擋沿管節(jié)方向?qū)γぐ宓淖饔昧Γㄦ?zhèn)墩作法詳見補充設計圖第3號大樣圖）。管道末端后背采用C25砼墩及天然原狀土體作為支撐，起、終點端部 的支墩做法詳見下頁圖：3.6、試驗進度安排按照建管處、質(zhì)監(jiān)站及監(jiān)理部的要求及統(tǒng)一部署，我部擬安排3月20日至3月25日進行試驗段試驗，隨后進行主管線試驗的準備工作，4月份進行全面試驗階段。具體安排詳見進度圖水壓試驗進度計劃網(wǎng)絡圖工作編號及其內(nèi)容編號工作內(nèi)容用時及說明A1試驗準備3天A2-1N12+200N12+677各段管道注水、加壓、記錄、報告、退水等24天，可采用流水作業(yè)方式進行A2-2N12+677改0+050（前衛(wèi)路）A2-3改0+050改0+

22、780A2-4改0+780N14+614（橋起）A2-5N14+614（橋起）N14+748（橋終）A2-6N14+748（橋倒段終點）N15+500A2-7N15+500N16+530（煤氣站跨路）A2-8N16+530N17+571（試驗段）A2-9N17+571N18+460A3臨時設施的拆除，試驗結(jié)束3天施工進度總體計劃網(wǎng)絡圖圖計劃工期：30d123A134A224A33施工進度總體計劃橫道圖西安市李家河水庫工程壓力管線北干線施工標段工程 工期：30日歷天 工期節(jié)點工程2014年 4 月準備工作注水加壓試驗及記錄試驗報告退水臨時構(gòu)筑物的拆除四、嚴密性試驗在 PCCP 管的生產(chǎn)過程中，將

23、鋼制承插口環(huán)與薄鋼板制作的鋼筒部分焊接成一體制成PCCP鋼筒，每個鋼筒焊成后都要經(jīng)過規(guī)定壓力的水壓檢驗，檢驗壓力以薄鋼板的允許拉應力為基準確定，檢驗合格的鋼筒再投人管芯混凝土灌注工序，以確保鋼筒在允許拉應力作用下不滲不漏，這就使PCCP管材具有可靠的抗?jié)B性。鋼筒及內(nèi)、外側(cè)密實的混凝土形成管芯，鋼筒的嵌人大大加強了管壁的剛度和強度。管芯外纏繞的預應力鋼絲其配筋率符合結(jié)構(gòu)設計要求，采用先進的差速法變頻技術(shù)，在按照設計配筋率纏繞預應力鋼絲的同時，能將測力儀測得的預應力數(shù)據(jù)在顯示屏上直觀顯示并隨時打印記錄，數(shù)據(jù)準確，使PCCP能在標準規(guī)定的檢驗壓力下不開裂，管材的強度有了可靠保證。為了水壓試驗的方便和

24、保證密封性能，中大口徑PCCP管材的鋼制插口環(huán)由可安裝雙膠圈的型材制作，制作時在插口環(huán)兩條膠圈之間的檔膠臺上對稱加工兩個帶絲扣的打壓預留孔，用于對接后接頭嚴密性水壓試驗。安裝管道時，這兩個帶絲扣的打壓預留孔處于管道上部和下部，下部的孔為進水孔，上部的孔為排氣孔，管道安裝時都用絲堵封堵。由于承插口環(huán)工作面之間間隙極小(<1mm)，且兩條密封膠圈之間所形成的圓環(huán)空腔寬度僅16 mm，空腔體積很小，因而水壓試驗僅需用極少量的水。由于PCCP管材的嚴密性強度在生產(chǎn)中都有直觀而可測量的保證措施，因此在施工過程中僅檢測接頭的嚴密性即可。Pccp管道嚴密性打壓試驗在管道安裝完成后進行第一次打壓試壓，合格后安裝下一節(jié)管道。在管道砂漿灌縫前進行第二次打壓試驗，合格后方可灌縫抹面處理。在管道驗收前進行第三次打壓試壓，試驗合格后方可進行驗收。每次打壓試驗嚴格按照打壓試驗流程進行，并做好記錄。試驗設備要求： 1臺便攜式手壓泵、1個和管子插口打壓預留孔連接的專用接頭、1根約2m長的高壓膠管組成打壓器。試驗準備：試驗前只需將手壓泵、膠管、接頭、預留打壓孔組裝連接在一起，給手壓泵箱加人高出吸水口4一5 cm的水，就可進行現(xiàn)場水壓試驗，整個水壓系統(tǒng)的總質(zhì)量僅幾公斤，由一個人操作就可輕松完成，因而試驗方法簡單、方便。試驗操作過程：首先將