密云水库调蓄工程PCCP管道静水压试验浅析

密云水库测压管运行状况分析娄阳光杨梦鑫王征崔凯发布时间：2021-10-28T07:58:13.289Z 来源：《基层建设》2021年第19期作者：娄阳光杨梦鑫王征崔凯[导读] 测压管是土石坝渗流观测的最常见的方法。

密云水库管理处北京市 101512摘要：测压管是土石坝渗流观测的最常见的方法。

密云水库共设有233个测压管，正常运行的有147个，存在异常的有86个。

渗流情况对于土石坝坝体的稳定及发挥水库的蓄水效益有着重大的影响。

渗流观测可以掌握水库在运行过程中渗流的变化情况，及时发现异常现象，以便采取适当的措施保证水库安全运用。

笔者通过历年观测资料分析和现场踏勘检查，做出测压管水位异常的分析判断并提出处理建议。

关键词：测压管降雨淤积1 工程概况及监测设施布置情况密云水库坐落在燕山南麓密云县境内，距离北京市区约90公里，总库容43.75亿立方米，为华北地区最大的水库。

工程于1958年9月1日动工兴建，1960年9月1日基本建成，是一座具有防洪、供水、发电、灌溉、养殖等多种功能综合利用、多年调节的大型水利枢纽。

密云水库经过数次改、扩建之后，现有主要建筑物包括七座大坝、七条输泄水隧洞、三座溢洪道、一座电站和一座调节池。

大坝都为土石坝，采用埋设开敞式测压管来观测大坝的渗流状况。

各建筑物渗流监测设备中，共有测压管233个，1998年密云水库大坝渗流监测系统（中加一期）建成：该系统包括白河主坝、潮河主坝、第一溢洪道共计86个测压管，实现数据遥测，现在潮河主坝因遥测设备损坏，无法正常采集数据，故采用人工观测测压管水位；第一溢洪道部分测压管可采集遥测数据但仅作比测之用。

2003年密云水库自动化系统渗流监测系统改造项目开始实施，该项目包括北白岩副坝、走马庄副坝、西石骆驼副坝、南石骆驼副坝、九松山副坝、第二溢洪道和第三溢洪道坝基渗压力、渗流浸润线、坝肩绕渗、坝基渗流量、量水堰渗流量及测缝计等参量的自动化监测。

2 测压管运行现状2.1总体状况目前正在监测的233个测压管中，其中正常运行的有147个，受降雨影响的有76个，最明显的为走马庄副坝27#管（水位涨幅可达27米），其余管一般涨幅均在几米不等。

南水北调来水调入密云水库调蓄工程施工第十二标段PCCP管道安装施工方案（专家论证）中国水利水电第十三工程局有限公司密云水库调蓄工程施工第十二标段项目部2014年1月目录一、工程概况.............................................. 错误!未定义书签。

二、编制依据.............................................. 错误!未定义书签。

三、施工准备.............................................. 错误!未定义书签。

四、PCCP管道安装......................................... 错误!未定义书签。

1、管道施工流程......................................... 错误!未定义书签。

2、安装准备............................................. 错误!未定义书签。

3、测量控制............................................. 错误!未定义书签。

4、垫层的修整........................................... 错误!未定义书签。

5、焊接管道承插口上的用于电连接的接线片................. 错误!未定义书签。

6、管道入槽就位......................................... 错误!未定义书签。

7、安装密封橡胶圈....................................... 错误!未定义书签。

8、管道安装............................................. 错误!未定义书签。

9、第一次接头打压检验................................... 错误!未定义书签。

PCCP输水管道预制靠背法静水压试验施工技术摘要：PCCP有压输水管道在完成安装后，为了检验在规定内水压作业下的严密性和安全可靠性，需要进行静水压试验。

静水压试验需分段进行，分段长度不宜超过10km。

在充分证明方案安全、可靠的前提下，预制钢筋混凝土靠背相对现浇混凝土靠背（或镇墩），不会因混凝土龄期较长而影响施工进度，且能周转使用，降低很多费用。

本文针对PCCP输水管道预制靠背法静水压试验施工技术进行了分析。

关键词：PCCP输水管道；静水压试验；预制钢筋混凝土靠背一、混凝土靠背和堵板设计1.1靠背设计1.1.1靠背计算靠背采用预制钢筋混凝土挡墙作为后背墙，后背墙后采用未开挖原状土体或夯实土进行止推，共同抵抗水压试验管端承受的压力。

预制钢筋混凝土挡墙面积为4.5m×4.5m=20.25m2，厚度为0.35m。

水压试验作用于后背的力计算公式为：式中：P——试压段管端承受的压力，kN；PS——试验压力，MPa；R——管道内径，m。

经计算，P=4781.6kN=478.16t。

1.1.2靠背墙设计（1）后背土墙的允许抗力。

当管堵传递给后背的作用力与后背墙被动土压力的合力作用点重合时，后靠背允许抗力可按下式计算：EP=0.5γH2KP+γHhKP+2cHKP1/2式中：EP——后背墙每1m宽度上被动土压力，kN/m；γ——后背土的重力密度，取20.0kN/m3；c——后背土体的粘聚力，kN/m2；H——后背墙高度，4.5m；h——后背墙顶端至地面高度，m；KP——被动土压力系数。

按下式计算：KP=[tg（45°+θ/2）]2=[tg（45°+34°/2）]2=3.54（θ—后背土体的内摩擦角，取34°）。

经计算，EP=716.85kN/m。

（2）后背土体受力宽度。

要求：B≥2.0P/EP式中：B——后背受力宽度，m；P——管堵传递给后背的作用力，kN；2.0——安全系数。

大型PCCP输水管道静水压试验施工方法响水县水利建筑工程处江苏盐城 224600一、背景技术大型输水管线线路较长，除了首段1Km水压试验以外，一般按照不大于10Km进行分段水压试验，所以为了配合水压试验，管线施工时必须按照试验段长度分段断开，不能连续施工，并且堵头处需要施工混凝土靠背墙，水压试验完毕后还要拆除混凝土背墙，然后进行管线闭合，工期长，特别是在地下水丰富的地段，排水周期长，施工成本高。

二、技术方案为了克服上述传统的大型PCCP输水管道施工工期长、施工成本高的缺点而提供一种大型PCCP输水管道静水压试验施工方法，该施工工法采用带有双面承压模板的打压管，充分利用管道本体进行分段，通过打压管一侧的管道到与土体之间的摩阻力进行止推，无需施工和拆除混凝土背墙，缩短工期、减少施工费用。

施工方法中打压管的结构示意图为了实现上述目的，大型PCCP输水管道静水压试验施工方法，该方法主要包括：1）通过止推力计算进行打压管布置；水压试验采用两端已安装好的直线管道作为后背，止推力计算如下：管道水压总推力F=πr 2 P10 6；（1）式中：π-圆周率，取值3.14；r-直线管道半径；；P-试验压力，P=Pw+0.3，Pw为工作压力；覆土后每延米PCCP管道摩擦力F 1 =fL（2Wp+Ww+2We）；（2）式中：f为管与土的摩擦系数；L为后背管道总长；Wp为管重，t/m；以覆土2.5米工况计算，Wp=12.03t/m；Ww为管中水重，t/m；试验时，后背管没有充水，Ww=0，We为上覆土荷载，t/m，We=λs×Do×H，式中λs为土壤容重，取1.9t/m 3，Do为管道外径，H为管顶覆土深度；根据F 1 =F；（3）；得到L，采用覆土后PCCP管道止推最小需要节数N=KL/ 5，（4）；式中：K为安全系数，取值1.5；根据管道水压总推力与每延米PCCP管道摩擦力求得试压管后背设计管节的最小数量N；然后布置打压管；打压管包括主管件，在主管件上设置有两个支管，在两个支管中间的主管件内部设置有双面承压盲板，双面承压盲板将主管件分为两个管件通道；2）管道充水水压试验前，首先进行管道充水；试压现场通过水压试验供水线路，向管内缓慢充水，以免使管道发生水锤等现象，对管道造成损坏；充水时，先打开管道高处的排气阀，充分排除空气，直至充满水后；在充水过程中，查看各水利设备及堵头板工作是否正常，是否存在渗漏，以及排气是否正常，试压管段注满水后，充分浸泡至少72小时；3）管道加压试验：试验压力为Pw+0.3 MPa，采取分级打压，逐步缓慢分级升压，每级不超过0.2MPa，每升一级后稳压不少于10分钟，检验试验管段有无漏处，情况正常则继续升压，压力升至试验压力后，预试验稳压30分钟，期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；4）卸压、排水、拆除打压设备及管路：水压试验合格且管内注水抽排完毕后，对打压管的双面承压盲板进行割除，采用乙炔割刀一块一块地切割双面承压盲板，切割完毕的块状盲板从打压管的支管吊出；切块全部调运完成后，将管道内所有杂物清理干净，打磨冲洗浮浆，并清洗管道内壁；然后采用对主管件管内壁外露钢板进行除锈处理，再用直径相同的钢丝网片与管壁周边钢丝网焊接连接，填塞与管内壁强度等级一致的高强水泥砂浆，确保表面平整度与管周围一致；内壁处理完成后进行封堵板焊接，封堵板加工成双面坡口，在打压管管顶距离支管15cm处双面焊接，随后浇筑混凝土完成打压管封堵。

水利工程PCCP管道工程安全分析【摘要】本文介绍了某工程PCCP管道工程的监测方法，如土压力计、三向测缝计等仪器的安装埋设，着重分析该段管道镇墩部位的温度、位移变化，监测成果论证了结构的安全性和管道设计的合理性，并介绍了监测过程中的一些施工经验。

【关键字】PCCP管道安全监测引言主体工程由预应力钢筒混凝土管(简称PCCP)连接组成。

转弯连接部位为内置压力钢管，外面浇筑钢筋混凝土包封的镇墩。

PCCP是由预应力钢丝、钢筒、混凝土构成的复合管材，是预应力钢筒混凝土管（PRESTRESSED CONCRETE CYLINDER PIPE）的英文缩写。

这种管材是在带钢筒的混凝土管芯上，环向缠绕预应力钢丝，最后在管外部施喷水泥砂浆保护层而制成的。

高强度混凝土管芯是管道的主要结构部分，可提供光滑的内表面以利水流。

仪器的布置与埋设PCCP管道结构与特性某工程应急供水工程PCCP管道工程分成六个施工标段，其中PCCP管道工程第六标段全长7.562Km。

该管芯内的钢筒起防渗作用和提供纵向抗拉强度，并可增加环向强度。

冷拉预应力钢丝以一定的拉应力螺旋式缠绕在管芯上，在管芯上产生均匀的预压应力以抵偿由内压和外荷载产生的拉应力。

管外的密实的水泥砂浆保护层保护高强度钢丝和管芯，使之免受物理损坏和外界腐蚀。

PCCP 具有承受高的内压和外荷载，良好的抗渗性及耐久性，安装速度快，抗震能力强，较高的通水能力以及工程造价和维护费用低等优点，现在广泛应用于国内外大中小各型引水工程。

仪器的布置为了保证应急供水工程能够顺利输水，在主体工程关键部位布置了钢筋计、应变计等多种仪器进行长期安全监测。

PCCP管道工程施工六标在管身水平段及转弯部位等一些重点部位布置了PG00101至PG00111共11个监测断面, 各监测断面布置的仪器数量具体见表1。

监测仪器有应力应变监测的钢筋计、应变计、无应力计、土压力计，位移观测的三向测缝计和渗流监测的渗压计。

密云水库调蓄工程PCCP管道静水压试验浅析杨萌【摘要】以南水北调密云水库调蓄工程为依托,采用分段水压试验,验证了利用管道蝶阀作为两侧封堵、排气阀作为充水位置的水压试验是可行的,既可以节省封堵板焊接的时间及费用,又可以检验蝶阀的密封性,满足设计及规范要求.另外提出了运用英国豪迈水管理的Permalog渗漏预警及探测系统对静水压试验进行监测,检测噪声的来源记录声音数据,通过对系统收集的数据进行分析,帮助找到渗漏区域并及时进行修复.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】3页(P27-29)【关键词】南水北调;PCCP管线;静水压试验;渗流量【作者】杨萌【作者单位】河南华北水电工程监理有限公司,450002,郑州【正文语种】中文【中图分类】TV672.2南水北调来水调入密云水库调蓄工程，通过京密引水渠反向输水，经泵站加压由新建京密引水渠侧DN2600 PCCP输水管道向密云水库调水，能安全、可靠地利用团城湖取水，是北京市南水北调配套工程的重要组成部分。

工程PCCP管道全长21.979 km，总扬程 132.85 m，团城湖—怀柔水库段流量20 m3/s；怀柔水库—密云水库段流量10 m3/s，新建雁栖—溪翁庄段PCCP管道设计流量10 m3/s。

主要工程内容包括加压泵站9座、新建输水DN2600 PCCP管线21.979 km及其附属建筑物等。

来水调入密云水库调蓄工程任务艰巨，涉及专业面广、施工难度大、技术难度高、工期十分紧张。

进行静水压试验，不仅是对压力输水管道工程中的管道、接头、管件、各种阀件及分水口等附属建筑物设计、施工、安装阶段的综合验证,也是竣工验收之前履行的一个必要的试验项目，直接关系南水北调来水调入密云水库调蓄工程整体的成败。

一、试验方案压力管道水压试验一般包括：接头、分段及全线水压试验。

由于管线较长，难度较大，为便于调度统一、协调一致，试验采用分段水压试验。

南水北调来水调入密云水库调蓄工程施工第十二标段PCCP管道水压试验方案编制：审核：批准：中国水利水电第十三工程局密云水库调蓄工程施工第十二标段项目部2014年1月目录一、工程概况 (1)二、编制依据 (1)三、水压试验目的 (1)四、水压试验方案 (1)五、水压试验过程 (2)六、试验组织机构 (4)七、材料设备 (4)八、安全保证措施 (5)南水北调来水调入密云水库调蓄工程施工第十二标段PCCP管道水压试验方案一、工程概况南水北调来水调入密云水库调蓄工程是市南水北调配套工程的重要组成部分。

该工程的建设近期可以在南水北调通水初期，将沿线其它各省市剩余水量加压输送至密云水库，增加密云水库蓄水量；远期可解决南水北调来水与市用水不匹配问题，进行年际、年调节。

本工程桩号为YX7+500—YX16+500，PCCP管线长度9.0km，单排PCCP管，管径DN2600，本标段设计工作压力为0.6MPa。

二、编制依据⑴南水北调来水调入密云水库调蓄工程施工第十二标段合同文件；⑵市水利规划设计研究院设计提供的关于本标段的相关图纸；⑶《给水排水管道工程施工及验收规》；⑷《PCCP管道安装指南》；⑸我公司及其他工程的类似经验。

三、水压试验目的水压试验是压力管道竣工验收之前履行的一个试验项目，管道及各附属建筑物设计工况得到验证。

四、水压试验方案根据本标段施工实际情况并结合规及其它工程类似经验，拟采用如下试验方案：4.1试验分段根据本工程实际情况，考虑到分段试验时间长，工程进度等因素，拟在本标段进行一次水压试验，桩号YX7+500—YX16+500。

4.2试验压力根据《给水排水管道工程施工及验收规》要求，本标段设计工作压力为0.6MPa，试验压力取1.5倍，试验压力应为0.9MPa。

根据招标文件15.8.2第（8）要求，本标段设计工作压力为0.6MPa，试验压力取1.2倍，试验压力应为0.72MPa。

最终试验压力由设计单位确定。

第17卷 第8期 中 国 水 运 Vol.17 No.8 2017年 8月 China Water Transport August 2017收稿日期：2017-05-01作者简介：闫 飞，新疆昌源水务准东供水有限公司。

浅析pccp 管道安装工艺及质量控制方法闫 飞（新疆昌源水务准东供水有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000）摘 要：pccp 管道是一种将钢管和预应力缓凝土管的优点相结合的非金属管材，在管道建设上，其造价低、耐高压、安装便捷，目前被广泛应用在我国许多水利工程的管道建设上。

文章结合新疆西北供水工程的建设实例，分析pccp 管道安装施工工艺，并对施工中的质量控制方法进行系统分析，为我国pccp 管道安装施工提供可靠意见。

关键词：pccp 管道；安装工艺；质量控制中图分类号：TV672.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）08-0341-02前言随着现代经济的发展和科学技术的进步，我国现代城市化的进程不断加快，城市的基础设施建设建设水平不断提高，而饮水问题是阻碍城市发展、影响人们生活的关键问题，在这种条件的限制下，我国不断进行水利工程的建设，如实施南水北调、辽西北水力工程等，在水利工程建设过程中，为了保障水质，节约项目建设成本，我国水力建设单位不断寻求新型高质量的管道建材，而pccp 管道具有耐高压、耐腐蚀、造价低、安装简便等优势，其应用在水力工程建设中，有效降低了工程成本，保证了良好的水质。

笔者以新疆供水工程的建设为例，分析pccp 管道安装工艺及质量控制方法。

一、工程概况以西北新疆供水工程的某标段为例，本次工程应用 预应力钢筒混凝土 PCCP 管，管道口直径较大，单节管道的重量较重，主要存在吊装施工难度。

供水工程的主管道由4根DN3200（DN3400）PCCP 管组成，管道全程长度为18km，标准管的有效长度为5,000mm，PCCP 管最大单节管道重量达到58t，沟槽开挖深度控制在2.5~8m。