预应力钢筒混凝土管

预应力钢筒混凝土管（PCCP）资料产品介绍一、预应力钢筒混凝土管（PCCP管）的发展PCCP管是由法国工程师邦纳发明的，铺设于巴黎的斜隆贝引水管网，直径为1800毫米，长度1500米，内压力0.35MPa，，至今仍正常运行。

美国在研制这种管子时，因技术投入大，发展迅速，从工艺操作到设计理论比较配套，发展高潮时有8家制管厂，目前有4家。

由于PCCP管道具有其它管材难以相比的优越性能，使其广泛用作市政、灌溉等工程中的原水输送管道、给水管道，也大量用作工厂管道系统、海水循环冷却系统和压力排污管道、水下取水管道及水下排水口管道，还可用作倒虹吸管、隧道衬砌和顶管用管。

在美国，约90%的管线使用的管材为PCCP，应用范围广泛。

1983年，我国开始对预应力钢筒混凝土管进行了系统研究，并于1986年试制成功直径为600毫米和1200毫米的PCCP管，1988年完成铺设，同年城乡建设部，建材部在现场合开了现场鉴定会。

1996年编制了建材行业标准。

2005年，等同于国际先进标准的PCCP管材的国家标准开始实施。

目前，市政项目中，PCCP管材已经得到广泛应用，原水、中水、净水等各类管道中均有很多应用；在电力工程中，PCCP管材被应用与电厂的补给水、循环水领域；水利项目中PCCP管已用于东莞、深圳东部引水项目、长春引松工程、山西万家寨引黄工程、呼和浩特市引黄工程、南水北调工程等项目。

通过国内近20年的使用，PCCP管材以其优良的使用效果、性价比和可靠的质量得到了广泛的认可。

二、PCCP管介绍PCCP管材是一种由混凝土和钢筒组成的复合材料管，它克服了钢管的抗腐蚀能力差和混凝土管抗渗能力差的缺点，不仅兼有钢管和混凝土管的优点，而且产生了一些新的优点。

PCCP管壁由混凝土管芯、钢筒、高强度预应力钢丝和砂浆保护层等四部分组成，混凝土管芯内部或外表面带有一个两端焊有精密加工的接头钢圈的薄钢筒，混凝土管芯（内衬型为钢筒）外螺旋形缠有高强度预应力钢丝，预应力钢丝外有一层致密的水泥砂浆保护层。

科技成果——预应力钢筒混凝土管（PCCP）断丝检测
和监测技术
技术开发单位赛莱默（中国）有限公司
成果简介
预应力钢筒混凝土管（PCCP）断丝检测基于远场涡流技术，由发射线圈发射磁场，接收线圈接收预应力钢丝中涡流产生的磁场信号，若预应力钢丝出现断裂，磁场信号会发生畸变，以此识别断丝。

电磁法检测技术采集每节管道的磁场信号，通过分析因钢丝断裂引起的异常信号的各种参数（波幅和相位偏移等）判断断丝位置并估计断丝数量。

Sound Print® AFO管道断丝光纤声监测技术，是基于声监测的PCCP 断丝安全预警技术。

PCCP发生断丝时，能量释放发出声音，被安装在管道内部的光纤传感器接收，数据传输到采集系统。

经过分析处理后，确定断丝数量及位置。

技术特点
1、Pure EMTM断丝检测技术主要性能指标
适用于DN400-DN4000全系列PCCP管道，可在管道排空或者管道不停运的情况下检测；有短接钢带的PCCP管道，最小可检测断丝数量为1根；无短接钢带的PCCP管道，最小可检测断丝数量为5根；断丝分析误差为5根；断丝定位误差：±10cm；带压检测设备一次投放检测长度可达60公里。

2、Sound Print® AFO管道断丝光纤声监测技术主要性能指标
适用于DN400-DN4000全系列PCCP管道，可在管道排空或者管
道不停运的情况下敷设光缆；布设在现场的1台数据采集系统最长可监测40公里管道；断丝分辨率为1根；断丝定位误差±1m。

适用范围
适用于长距离输调水工程，如大型调水工程、城镇供水工程及工业园区供水工程。

预应力钢筒混凝土管(PCCP)生产工艺及技术要求1 技术要求1.1 应根据本标准规定和产品设计结构图生产和检验管子。

1.2 原材料质量：1.2.1 水泥：采用不低于GB 175、GB 1344标准中425号的硅酸水泥、普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥。

1.2.2 砂子：应符合GB/T 14684标准的规定。

其中含泥量不宜大于1％。

1.2.3 碎石或卵石：应符合GB/T 14685标准的规定。

石子最大粒径：芯厚小于或等于500mm时为不应大于15mm；芯厚大于50mm时为20mm，且不应大于筒体芯厚的四分子之一。

1.2.4 混凝土拌和用水：不得影响产品质量和输水质量。

应符合JGJ 63标准要求。

1.2.5 外加剂，应符合GB 8076标准的有关规定。

1.2.6 预应力环向钢筋和纵向钢筋，应符合GB 4463、GB 5223、GB 5224标准的规定。

纵向预应力钢筋，采用自锚锚固方式时，宜采用螺纹钢盘。

1.3 混凝土强度：1.3.1 管芯混凝土强度等级，不得低于C 40，脱模强度不得低于28 MP[a]。

1.3.2 管芯混凝土的缠丝强度不得低于表5所列数值。

1.3.3 管子出厂时管芯混凝土强度，不应低于强度等级的90％。

1.3.4 缠丝强度和28d强度由标准立方试体强度乘以强度系数确定：强度系数由各厂经实验确定，在没有足够实验根据时可分别采用：离心成型时为1.25，悬辊成型和立式震动成型时为1.00。

1.4 保护层质量：1.4.1 砂浆保护层应有足够的抗渗性，吸水面积为3 000mm[z]时，30 min的平均吸水高度不超过35mm。

1.4.2 保护层砂浆的强度等级不低于C30，出厂强度不应低于强度等级的90％。

1.4.3 保护层砂浆用水泥宜同于管芯混凝土用水泥品种。

1.5 外观质量：1.5.1 各质量等经有的管子承口工作面、插口工作面，管体内壁、保护层外观质量、缺陷修补等应符合表6要求。

表5 缠丝强度MP[a]_________________________________________________________公称直径mm 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1800 2 000 2200 2200 2600 3000管子级别Ⅰ34Ⅱ40Ⅲ28ⅣⅤ34 40 46________________________________________表6 外观质量__________________________________________________________ 公称直径检验项目等级400～3 000优等品光洁平整、不得有蜂窝、脱皮现象。

预应力钢筒混凝土管在给水管道中的应用摘要：针对现阶段给水管道运行情况，了解新时代发展对城市用水提出的要求，明确预应力钢筒混凝土的应用优势，分析如何在给水管道中应用预应力钢筒混凝土管道，以此为人们的日常生活和工作提供充足用水。

关键词：预应力钢铜混凝土管；给水管道；高压给水；长距离引水预应力钢筒混凝土管作为我国二十一世纪推广的重要项目内容，不仅在应用过程中展现出了独特优势，还得到了人们的支持和认可。

了解当前工程建设中引用的预应力钢筒混凝土管可知，其具备应用时间长、密封性高及腐蚀性高等优势，且成本价格比预应力钢筋混迹凝土低，因此在未来发展中具有非常好的应用前景。

下面对预应力钢筒混凝土管在给水管道中的应用进行分析。

1.预应力钢筒混凝土管1.1概述预应力钢筒混凝土管，可以简称为PCCP。

主要是引用薄钢板与承插口接头钢环焊成筒体，而后引用立式振动法在筒体内外浇灌混凝土，做成筒芯。

在进行全面的养护工作后，管芯外层要缠绕有效的预应力钢丝，这样有助于保障混凝土构建环向预应力。

而在完成缠绕工作后，要在外层喷上砂浆保护层，以此获取一种新型复合管。

了解当前给水管道运行情况可知，引用PCCP不但具备非常多的优势，而且有助于全面保障系统运行安全。

直到现如今，这种管材的发展史已经有六十多年【1】。

1.2优势其一，可以承受非常高的内压与外荷。

由于PCCP引用了满足水压检测要求的钢筒，有助于解决及时解决混凝土管中的渗水问题，这样不仅能承受实际工作压力，还可以为后续工作奠定基础保障。

我国产品的标准工作压力指数控制在0.4到2.0兆帕之间，而国外引用的PCCP工作压力可以超越3.0兆帕。

因此，在实践革新后，我国也开始分析PCCP设计中的混凝土抗压强度，以此促使其承受更多的外荷载。

其二，强大的抗渗性与耐久性。

PCCP依据埋置在管芯混凝土中，且经过水压试验的钢筒提高自身运行中的抗渗性，并结合水泥砂浆对预应力钢丝实施全面保护，以此在不接受外界因素影响的情况下，优化自身的耐久性。

运用QC方法保证PCCPL管芯的生产效率前言系国家行业主管部门定点生产预应力钢筒混凝土管（PCCP）、预应力混凝土输水管(SYG)、钢筋混凝土排水管(RCP)骨干厂家；现为中国混凝土与水泥制品协会副会长、中国水泥制品工业协会、中国水利企业协会、中国工程建设标准化协会（管道结构）会员单位，国家中型企业。

主要承担城市供水的输水管道、污水管道、电厂水源补给水管道的制造与安装任务，并拥有管道工程专业二级施工资质。

公司已累计生产PCCP管道750多公里，安装各种口径PCCP管道200多公里。

一、背景技术概况预应力钢筒混凝土管（P restressed C oncrete C ylinder P ipe）简称PCCP，是带有钢筒的混凝土管芯缠绕预应力钢丝，再喷以水泥砂浆形成致密的保护层，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，管材合理的发挥了钢材和混凝土各自的优良特性，是一种新型的复合输水管材。

PCCP管材具有承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水补给水管道、压力排污干管等。

PCCP根据钢筒在管芯中位置的不同，可分为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）和埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）。

二、QC小组简介小组名称课题名称运用QC方法保证PCCPL管芯的生产效率小组成员姓名性别年龄文化职称培训时间组内分工备注男48 大专高工120小时组长男47 本科高工120小时副组长女38 本科助工120小时组员男37 本科助工120小时组员男39 本科助工120小时组员三、选题理由PCCPL管芯的制造方法是混凝土离心成型，即将制作好的钢筒装入生产PCCPL管芯的专用设备离心管模内，管模上的跑轮与离心机上的托轮，轴向在同一位置上，托轮带动管模跑轮转动，再靠第二组托轮带动另一根管模转动，离心机靠托轮的摩擦力带动管模高速旋转。

中国预应力钢筒混凝土管（PCCP）行业发展现状分析，市场集中度较高一、分类预应力钢筒混凝土管(PCCP)是指在带有钢筒的高强混凝土管芯上缠绕环向预应力钢丝，再在其上喷制致密的水泥砂浆保护层而制成的输水管。

它是由薄钢板、高强钢丝和混凝土构成的复合管材，它充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀性能，具有高密封性、高强度和高抗渗的特性。

PCCP管道按结构形式可分为内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCP—L)和埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCP—E)；按预应力钢丝的缠丝层数不同又可分为单层缠丝预应力钢筒混凝土管和多层缠丝预应力钢筒混凝土管。

二、产量预应力钢筒混凝土管的生产和应用，至今已有70多年历史。

1939年法国邦纳管道公司首先设计并制造了预应力钢筒混凝土管(PCCP)。

20世纪40年代欧美竞相开发PCCP，PCCP已在美洲、欧洲、非洲及亚洲的十多个国家得到广泛使用。

中国开发研制生产PCCP起步较晚，20世纪80年代才开始研制。

虽然中国生产使用PCCP的历史仅有二十多年，但由于恰逢国民经济快速发展，城市化进程加快的有利时机，经过自主研发，引进技术与设备消化，产品已能完全国产化。

预应力钢筒混凝土管是目前世界范围内应用最为广泛的混凝土压力管材，自19世纪诞生以来，PCCP管道被广泛应用于市政、电力、水利等工程项目中。

2019年中国规模以上企业混凝土压力管产量为573.7万米，较2018年增加68.4万米。

三、相关企业随着预应力钢筒混凝土管行业的发展，预应力钢筒混凝土管生产企业近年来不断增多，但全国80%的预应力钢筒混凝土管生产任务都被国内几家有实力的骨干企业共同分担，其中有山东龙泉管道工程股份有限公司、北京韩建河山管业股份有限公司、新疆国统管道股份有限公司、宁夏青龙管业股份有限公司、浙江巨龙管业股份有限公司借助强大的融资能力以及市场开拓能力，逐步建立起市场优势地位。

2019年宁夏青龙管业股份有限公司、山东龙泉管道工程股份有限公司、北京韩建河山管业股份有限公司、浙江巨龙管业股份有限公司、新疆国统管道股份有限公司预应力钢筒混凝土管产量分别为329.61千米、284.48千米、113.43千米、95.5千米、72千米，占PCCP前十企业产量的78.17%。

PCCPPhysical Chemistry Chemical PhysicPCCP是Physical Chemistry Chemical Physics[1]的简称，是一个科学类的期刊，被英语皇家化学会所收录，它所涉及的内容为化学物理以及物理化学Physical Chemistry Chemical Physics 还简称为Phys. Chem. Chem. Phys.[2]简介预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP，是一种新型的钢性管材。

它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。

根据钢筒在管芯中位置的不同，可分为两种：内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）、埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）。

目前，行业执行标准为GB/T19685-2005，也可执行美国标准ANSI/AWWA C301-1999。

预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有公道的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长间隔输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、产业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。

与以往管材相比，PCCP 具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低，基本不漏水等优点。

工程应用我国采用预应力钢筒混凝土管（PCCP）的水利工程有：中国核工业甘肃四零四厂引水工程、北京张坊水源应急输水工程、大连应急输水工程、浙江宁波汤浦水库输水工程、江苏常州武进引长江水工程、山西禹门口东扩引水工程、山西万家寨引黄工程、深圳东部引水工程、哈尔滨磨盘山引水工程等，在应用中受到好评。

前言本标准自发布之日起实施。

本标准由生产技术部负责起草。

本标准主要起草人：徐笃军预应力钢筒混凝土管1 适用范围本标准规定了预应力钢筒混凝土管的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、运输和保管、使用规定和出厂证明书等内容。

本标准适用于制造公称内径为400㎜～4000㎜，管线运行工作压力或静水头不超过2.0MPa、管顶覆土深度不大于10m的预应力钢筒混凝土管。

制造超出本标准给定范围的管道配件时可参照本标准执行。

依据本标准制造的管道可用于城市给水排水干管、工业输水管线、农田灌溉、工厂管网、电厂补给水管及冷却水循环系统、倒虹吸管、压力隧道管线及深覆土涵管的管道配件。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 19685-2005 预应力钢筒混凝土管GB/T 700 碳素结构钢GB/T 3274 碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板和钢带DL 5017-93 压力钢管制造安装及验收规范GB/T9112-2002 钢制管法兰GB 985-88 气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB 986-88 埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB/T 5117-1995 碳钢焊条GB 175 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB/T 228-2002 金属材料室温拉伸试验方法（eqv ISO6892：1998）GB/T 699 优质碳素结构钢GB 748 抗硫酸盐硅酸盐水泥GB 912 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB 1344 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GB 1499-1998 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（neq ISO 6935－2：1991）GB/T 1499.3-2002 钢筋混凝土用钢筋焊接网- -1Q/GD.J.202.001-2007GB 1596-1991 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T 2649 焊接接头机械性能试验取样方法GB 8076 混凝土外加剂GB 11253 碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带GB/T 14684 建筑用砂GB/T 14685 建筑用卵石、碎石GB/T 15345-2003 混凝土输水管试验方法GB/T 16752 混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法GB 50046-199 工业建筑防腐蚀设计规范GB/T 50081-2002 普通混凝土力学性能试验方法标准GB 50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范GB 50204-200 混凝土结构工程施工及验收规范GB 50212-2002 建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB 50224-1995 建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB 50236-199 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50268-1997 给水排水管道工程施工及验收规范GB 50332-2002 给水排水工程管道结构设计规范GBJ 107-1987 混凝土强度检验评定标准JGJ 63 混凝土拌合用水标准JGJ 55-2000 普通混凝土配合比设计规程JC/T 748-1987(1996) 预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈JC/T 749-1987(1996) 预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈试验方法CECS 140：2002 给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程CECS 141：2002 给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程3 术语和主要符号本标准采用下列术语和主要符号。

管道及附属设备安装施工措施连通管道及下池出水管都使用1200*70*5000mm的承插式预应力钢筒混凝土管（既PCCP管）承受的内水压力为0.2MPa。

一、承插式预应力钢筒混凝土管安装1.质量标准承插式预应力钢筒混凝土管（既PCCP管）安装质量标准符合J625—1996《预应力钢筒砼管施工验收标准》，符合厂家技术文件要求和设计规定以及国家有关规定。

2.安装前检查预应力钢筒混凝土管安装前进行外观检查，发现裂纹、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷，使用前应由生产厂家修补并经鉴定合格后，方可使用。

3.复测高程和中心线以基准桩为准，用水准仪测试预应力钢筒混凝土管支撑面高程，分段逐个测试，以管道中心标高推算，其管顶和管低高程高差在5mm～10mm范围内。

用经纬仪精确测定出中心点，并用预应力钢筒混凝土管外圆半径，沿中线两侧放出两条外径边线，偏差应小于2mm。

4. 预应力钢筒混凝土管安装顺序预应力钢筒混凝土管安放点为顺水流方向为起点，大口（承口）向后顺水流方向安装，逐节推进。

5.吊具选用选用20T汽车吊，采用兜身吊带吊安预应力钢筒混凝土管，吊车沿管线旁的路面吊运，施工人员一定严遵安全规程。

6.橡胶圈检查、贮放预应力钢筒混凝土管每个承插头间有两个Φ20橡胶圈，使用时逐个检查，凡有割裂、破损、气泡、大飞边等缺陷不得使用，必需由原厂更换。

橡胶圈检查验收后贮存环温-5℃～30℃,存放位置不得长期日晒，离热源要大于1米远，贮存中防止挤压，不得和腐蚀性溶剂、易挥发物、油脂和可产生臭氧的装置放在一起。

7. 预应力钢筒混凝土管进管槽预应力钢筒混凝土管节下入沟槽时，做到不与槽壁支撑及槽下构件碰撞。

沟内运移管体，不破坏天然地基。

8.安装方法（1）管道安装前须铺设宽2.2 m,高0.1 m的细砂垫层,施工时采用振动式压路机进行碾压,压实度必须达到设计要求。

（2）将20T汽车起重机试停在选定位置，绑绳试吊，绳索绑扎在预应力钢筒混凝土管中段平衡位置上，绑绳为兜身法。