内衬式预应力钢筒混凝土管
PCCP管生产原理与工艺流程及典型布置
文章编号：０６ ８４ （０５０－０８０ １０－４９２０ ） ０７－５ ４
０ 引言
预应力钢筒 混凝 土管 （ｒｔｓ ｄ ｎｒｅ Ｐ ｓｅ ｅ Ｃ ｃ ｔ ｅｒｓ ｏ ｅ
ＣｉｅＰｅ 称ＰＣ） 有 ｙ ｄ ｉ， ｌ ｒ 简 ＣＰ具 适用范围 使 命 ｎ ｐ 广、 用寿
长、 承压高、 耐腐蚀、 抗震性能好、 安装方便、 运行费用 低、 防渗性能好等优点， 可广泛应用于长距离输水、 城 市供水和电厂循环水等工程。 在国外 ， 该管的生产和应 用已有百年历史，我国起步较晚，９０ １９ 年建成第一条 Ｐ Ｃ 生产线。近几年来发展较快， ＣＰ 随着我国国民经济 的快速发展和城市化进程的加快， 广泛应用 Ｐ Ｃ ， Ｃ Ｐ进 行跨地区、 跨流域的调水， 以解决城市用水已成为 ２ １ 世纪中国水利发展的必然趋势。许多读者 比较关心 Ｐ Ｃ 的发展， ＣＰ 希望了解有关 Ｐ Ｃ 工艺方面的情况， ＣＰ
一 － 卜 一
卷钢板
钢筒焊接成型 钢筒螺旋卷焊机、 拼焊机
钢筒水压试验、 补焊
１ ＿ｍ ． ３ ｍ薄钢板 ５
一
一￣ 卜 一
卷钢板 管模清理
人工
１
卧式或立式水压试验机
上
清理后的管模
． －－今 一
钢筒内壁浇混凝土管芯
管模喷涂隔离剂
一 － 今
人工
离心机 喷雾器或人工
心距为 ４ｍ，生产线长度为 ２０ ０ ５ｍ， 生产线内包含成品堆场； （） ３ 混凝土搅拌站位于露天生 产线的端头， 混凝土卸入料罐后 ， 由 运输车送至浇灌用 的门式起重机 下； （） ４辅助车间位于厂区的后部 ， 距离供气 、 供电的使用地点比较近， 减少了线路长度 ， 布置紧凑， 工艺流 畅； （） ５厂内设施齐全， 环厂道路畅 通， 运输方便。
预应力钢筒混凝土管安装方法
本规范新增了预应力钢筒混凝土管(PCCP)
安装施工内容，在工程实践基础上参考了《预应
力钢筒混凝土管》 GB/T19685-2005 有关内容编制
而成。 5.7.1 预应力钢筒混凝土管(PCCP)分为内衬
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式预应力钢筒混凝土管和埋置式预应力钢筒混
明内衬层超过一定厚度时，总会出现一些裂缝，
应加以限制。 5.7.2 本条第 7 款所指的特定钢尺，也称钢
制测隙规，其要求：厚 0.4～0.5mm，宽 15mm，
长 200mm 以上；将其插入承插口之间检查橡胶圈
各部的环向位置，是否在插口环的凹槽内，橡胶 圈是否在同一深度，间隙是否符合要求。
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5.7.4 分段施工必然形成现场合拢。本条对
预应力钢筒混凝土管(PCCP)现场合拢施工做出
规定，除正确选择位置外，施工应严拢。
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凝土管。内衬式预应力钢筒混凝土管简称为内衬
式管或衬筒管，通常采用离心工艺生产；埋置式 预应力钢筒混凝土管简称为埋置式管或埋筒管，
一般采用立式振动成型工艺生产。
第 2 款对管内表面裂缝作出规定，管内表面
不允许出现影响使用寿命的有害裂缝；但实践表
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PCCP简介1
PCCP简介1、结构型式PCCP是由预应力钢丝、钢筒、混凝土构成的优质复合管材，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，最后在管外部辊射干硬性水泥砂浆保护层而制成的。
钢筒两端分别连接有钢制承口和插口，承插口通过橡胶圈进行密封。
PCCP的结构形式详见图1。
图1 PCCP结构图PCCP从结构型式上分为两种：一种为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCP-L，见图2），即在钢筒内壁成型混凝土，在钢筒外面缠绕环向预应力钢丝，然后喷射砂浆保护层而制成的管道；一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCP-E），是将钢筒埋置在管芯混凝土里面，然后在管芯混凝土上缠绕环向预应力钢丝后辊射砂浆保护层，根据缠丝层数不同，埋置式预应力钢筒混凝土管又有单层缠丝（见图3）和双层缠丝（见图4）之分。
图2PCCP-L 内衬式预应力钢筒混凝土管图3PCCP-E 单层缠丝埋置式预应力钢筒混凝土管图4 PCCP-E 双层缠丝埋置式预应力钢筒混凝土管PCCP由以下部分构成：⑴、高强度混凝土管芯：它是管道的主要结构部分，可承受内外荷载，并形成整洁的内部空间。
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。
在PCCP-E型管道中，钢筒嵌在混凝土管芯中，在PCCP-L型管道中，钢筒包在混凝土管芯的外部。
钢筒两端连接钢制承、插口环和弹性○型橡胶环，它可为管与管间的连接提供止水并可使相邻两管道中心对齐。
PCCP-E型管混凝土在钢模内立式浇筑，多用于大直径PCCP。
PCCP-L型管的混凝土靠离心浇筑或在钢筒内径向压实浇筑，直径稍大的也可采用立式成型浇筑，多用于小直径PCCP。
⑵、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消由内压和外荷载产生的拉应力。
可根据具体运行条件设计钢丝直径、预压应力和缠丝螺距，以提供所需的最佳预应力。
耐腐蚀复合材料管道——预应力钢筒混凝土给水管道
耐腐蚀复合材料管道——预应力钢筒混凝土给水管道预应力钢筒混凝土管最早是由法国邦纳公司研制的，生产和应用已有50多年的历史，目前已遍及西欧、北美、独联体、中东及北非等地区，在美国铺设PCCP管长度达29万千米，非洲和利比亚人工大运河工程，全长1900多千料，采用两条DN4000mmPCCP-E管。
我国石家庄市引黄水库供水二期工程，使用了大量的DNl800mm预应力钢筒混凝土管，经运行表明情况良好。
PCCP管在国外50年的运行经验证明，使用寿命可达50年以上。
(1)预应力钢筒混凝土管的结构。
预应力钢筒混凝土管是由钢板、钢丝和混疑土构成的复合管材。
它充分地发挥了钢材的抗拉，易密封性及混凝土的耐腐蚀性。
它从型式上分两种：一种是内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCP-L)，它是在钢筒内衬以混凝土后，在钢筒外面缠绕预应力钢丝，再辊射砂浆保护层；另一种是埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCP-E)，它是将钢筒埋置在混凝土中，然后在混凝土管芯上缠绕预应力钢丝，再辊射砂浆保护层。
(2)预应力钢筒混凝土(PCCP)管主要型号规格。
见表4-35。
(3)PCCP预应力钢筒棍凝土管技术特性①承受高的内压和外部载荷因PCCP使用了经水压检验的钢筒，解决了一般混凝土存在的渗水问题，所以它可以承受很高的工作压力。
国产PCCP工作压力指标为0．4～2．0MPa，国外应用的PCCP管工作压力有的高达3．0MPa以上。
由于PCCP管在设计上可以充分使用混凝土的抗压强度，所以较其他管材可以承受更大的外部载荷。
②接头密封好 PCCP接头采用钢制承插口，尺寸精度高(承口与插口工作直径配合间隙最小0．5mm，最大2mm)，承口呈钟形环状，插口是带有凹槽的特制异型钢，胶圈按等断面设计放置凹槽内，这样不仅使胶圈受双向挤压形戊很好的密封力，而且胶圈定位良好。
这种型式的接头可承受高达3．0MPa压力。
③对地基适应性好 PCCP管采用的半刚性接头使得此种管材既有一定程度的刚性，又有一定的柔性，使其能转一定酌角度，所以适应地基变化的性能较其他管材要好。
pccp管是什么材料
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）。
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。
我国引用预应力钢筒混凝土管（PCCP）的水利工程有：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，在运用过程中受到好评。
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、大伙房水库输水工程（二期）、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。
目前，在PCCP行业中，山东电力管道工程公司、山东龙泉管道工程股份有限公司、新疆国统管道股份有限公司、北京韩建河山管业股份有限公司是行业的领头羊。
我国生产、使用PCCP 起步较晚，但随着国民经济的快速发展和城市化进程步伐的加快，输水管的市场需求规模随之呈现逐年增长的趋势，国内近年来许多企业纷纷投建PCCP 生产线，根据中国混凝土与水泥制品协会公布的数据，截止到2010 年底，全国已有60 多家企业建成了90 多条PCCP 生产线，年设计生产能力（DN600～DN4000）达3000—3200 公里。
PCCP产品工艺简介
脱模
控制指标： 脱模强度、管 芯外观、插口长度
承插口胀圆： ➢ 根据管材口径确定合适的钢板下
料尺寸，按设计要求的钢板、异 型钢对口焊接成圆环，对口焊缝 及周围焊渣应清楚干净并磨平， 用胀圆机扩张整圆到所需尺寸。 ➢ 承插口钢圈下料长度保证承插口 钢圈在胀圆中超出弹性极限。
PCCP接口形式
PCCP普通承插口
球墨铸铁管DIP
承插连接 重 高
耐磨性能好
价格高，性价比低 小口径，短线路
0.4～1.0MPa 1950 ＜30年 中
制造能耗高，同口径价高，易腐 高
抗渗性能、抗内压、外压性能好
价格适中，性价比高 大流量、高压、长距离
0.4～2.0MPa 1940 50～70 高
于内衬管，当采用的钢丝直径≥6mm时，最大缠丝螺距不应大于25mm。 ➢ C304标准规定预应力钢丝最大抗拉强度不宜大于1670MPa。
喷浆： ➢ 保护层水泥砂浆抗压强度为M45； ➢ 新拌水泥砂浆的含水量不得低于其干料总重的7.5%； ➢ 保护层水泥砂浆吸水率平均值不得超过9%，最大值不应超过10%； ➢ 应采用适当方法养护。自然养护应在保护层水泥砂浆充分凝固后进行，每天至少应洒
➢ PCCP执行的制造标准是：GB/T 19685-2017
相关标准
1.设计标准：《给排水工程埋地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 140-2011
《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332） 《预应力钢筒混凝土管设计标准》 ANSI/AWWA C304 《预应力钢筒混凝土管道技术规程》 SL702-2015 2.产品标准：《预应力钢筒混凝土管》 GB/T 19685-2017 3.检验标准：《混凝土输水试验方法》 GB/T 15345-2017
详细介绍给水管网工程常用管材预应力钢筒混凝土管
详细介绍给水管网工程常用管材--预应力钢筒混凝土管预应力钢筒混凝土管(PCCP)是在带钢筒（薄钢筒的厚度约1.5mm左右）的混凝土管芯上，缠绕一层或多层环向预应力钢丝，并作水泥砂桨保护层而制成的管子。
它的开发应用已有半个多世纪的历史，这一技术是法国Bonna公司最先研制的，到上世纪四十年代欧、美竞相开发，目前美、法各国的年产量达数十万km，其中美国、加拿大是世界上推广使用预应力钢筒混凝土管最多的国家，广泛应用于城市输配水干管、火电站供水管、水利工程、雨污水干管、工业供水及废水管线等方面，目前世界上规模最大的利比亚"人工河"工程，全长数千km，就是使用直径4m、工压2.8MPa的预应力钢筒混凝土管敷设，工程完工部分运行情况良好。
由美国水工协会负责制定的《预应力钢筒混凝土管》美国国家标准，代表了国际先进水平，主要包括了ANSI/AWWA C301-1999《AWWA STANDARD FOR PRESTRESS CONCRETE PRESSURE PIPE，CYLINDER TYPE(钢筒型预应力混凝土压力管)》产品标准和ANSI/AWWA C304-1999《AWWA STANDARD FOR DESIGN OF PRESTRESS CONCRETE CYLINDER PIPE(预应力钢筒混凝土压力管设计标准)》。
世界上主要制造预应力钢筒混凝土管的厂家有美国"Ameron"公司(DN1200～4000mm)，美国的"Price Brather"公司(DN1200～4000mm)，法国的"Bonna"公司(DN600～2500mm)，德国的"Dyckerhoff-Widmann"公司(DN600～2500mm)。
二十世纪八十年代末，随着我国城市供水、工业用水、农田水利建设的迅猛发展，对于输水管材提出更高的要求，山东电力管道有限公司、无锡华毅管道有限公司先后从美国"Ameron"公司引进技术及关键设备，深圳太阳管道公司从美国的"Price Brather"公司全套引进该公司的制管技术及设备。
pccp简介中文ver2-文档资料
3、良好的抗渗性及耐久性
PCCP利用埋藏在混凝土中的经过水压 试验的钢筒抗渗，利用水泥砂浆对预应力钢 丝进行保护使其不受外界腐蚀，从而保证 PCCP的抗渗性、耐久性。
4、接头密封好
PCCP接头采用公差配合，PCCP密封接头形式见附图， 采用滑动○型胶圈密封，安装时○型胶圈沿承插滑动○型胶 圈密封，其钢质承口圈和插口圈，加工尺寸精度高（承口和 插口工作面直径配合间隙最小0.5mm，最大2mm），承口呈 钟形，具有安装自定位的作用；插口是带有单凹槽或双凹槽 的特制型钢，密封橡胶圈按照与胶槽等断面设计，填充在凹 槽内，安装好以后的橡胶圈受双向挤压，形成很好的密封力， PCCP接头安装后，一般都能一次打压成功。
PCCP-E 标准结构图
PCCP成品管材
PCCP从结构型式上分为两种：一种为内衬式预应力钢 筒混凝土管（PCCP-L），即在钢筒内壁成型混凝土，在钢 筒外面缠绕环向预应力钢丝，然后喷射砂浆保护层而制成 的管道；一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCP-E）， 是将钢筒埋置在管芯混凝土里面，然后在管芯混凝土上缠 绕环向预应力钢丝后辊射砂浆保护层。
9、PCCP的接头对地基适应性好
PCCP的接头能够偏转一定的角度，因而抵抗不均匀沉 降的能力较强，可以适应不同的地质变化。
管道允许相对转角
管径 （mm） 600-800 转角（度） 1.50 900 1.45 1000 1.25 1200 1.10 1400 0.95 1600 0.85 1800 0.74 2000 0.67 2200 0.60 2400 0.56 2600 0.53 3000 0.46
不同管材耐久性比较
6、较好的过水条件 PCCP及其接头的内表面非常光滑，不结垢，使得管线 在运行服务期间能保持很高的通水能力。PCCP经水力摩阻 试验测定：离心成型的PCCP—L管，n=0.012；对于立式振 动成型的PCCP—E管，n=0.0107，可见PCCP的糙率n值是很 小的，大大降低了PCCP对水流的摩阻力，提高了其通水能 力。
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PCCP为直筒型，运输方便，且钢质接头使得运输安装过程中无损耗。安装时开挖沟槽窄，接口工作坑较浅，综合造价低，在满足抗渗漏性好的前提下，其单位工程造价PCCP管要比钢管有较大节省。国外的运行经验证明，PCCP的寿命可达五十年以上，其社会综合效益好。
应用范围：
产品广泛用于市政、工业和农业灌溉系统的供、配水管线；电厂循环水管道，各种压力排污主管道，也可用于倒虹吸管、压力隧道用衬管和高覆土下的涵管。
5、较高的通水能力
PCCP管内表面非常光滑，不形成瘤节，表面不结垢，使得管线在运营服务期内能保持很高的通水能力。
6、耐腐蚀性能好
由于构成PCCP的所有钢材都被结构密实的混凝土所包裹，经防腐处理的承插口安装后其外露部位又用砂浆灌注封口，混凝土或砂浆提供的高碱性环境使得构成PCCP内部的钢材钝化，从而防止其腐蚀，帮ห้องสมุดไป่ตู้耐腐蚀性好。
性能特点：
1、承受的内压和外部荷载
因PCCP使用了经水压检验的钢筒，解决了一般混凝土存在的渗水问题，所以它可以承受很高的工作压力，最高可达5.0MPa。由于PCCP在设计上可以充分利用混凝土的高抗压强度，所以较其它管材可承受更大的外压荷载。
2、接头密封好
PCCP接头采用钢质承插口，承口与插口工作面直径配合间隙为0.5-2.0mm，插口是带有凹槽的特制异型钢，密封胶圈放置在凹槽内，这种结合紧密的接口形式确保了接头具有最佳的水密性。
7、可通过焊接部分接头以抵抗转角推力
当施工现场不方便做混凝土支墩抵抗推力，或者经比较做混凝土支墩不经济时,PCCP管可通过在现场将转角处一定数量的管道的钢质接口焊接起来，以抵抗推力。
8、管道运行经济安全
PCCP独特的复合结构和独特的接头形式使得这种管材不会出现管身漏水、接头漏水，更不会出现爆管、断管现象；输水管线在长期运行中，管路损失极小，输水成本低。
内衬式预应力钢筒混凝土管
我公司生产的预应力钢筒混凝土输水管在严格执行GB/T19685-2005标准规定的基础上，为确保产品质量，公司对每一道生产工序均按ISO9000质量管理体系标准实行跟踪检测，保证了产品的高质量。现有产品规格为Φ600—Φ1200mm不同压力等级的多规格、多型号产品。如果用户有特殊要求，我们也可按用户要求生产产品。一、执行标准1、产品标准：GB/T19685-2005《预应力钢筒混凝土管》2、主要原材料标准水泥：GB175-2007《通用硅酸盐水泥》砂：GB/T14684-2001《建筑用砂》石子：GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》钢筋：GB/T5223-2002《预应力混凝土用钢丝》钢板：GB3274-1989《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》薄钢板：GB11253-1989《碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板和钢带》密封圈：JC/T748-1996《预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈》二、生产工艺我公司生产的预应力钢筒混凝土输水管，钢筒采用自动螺旋滚焊工艺，筒径和筒长度数据准确，焊缝均匀密实。管芯成型采用离心工艺，由于离心工艺的特殊性和多次布料，在离心过程中，管壁混凝土形成多种结构层和排除混凝土中的多余水分，减小混凝土的用水量，增加了混凝土的密实性，大大提高了混凝土的抗渗性。环向预应力钢丝采用微机控制的卧式自动缠丝机，预应力数值自动显示，预应力控制数据准确，螺距均匀，误差变化量小，确保了管子承载能力强。保护层采用国外引进的辊射工艺，干硬性砂浆在高速旋转滚轮的作用下产生出强大的辊射力，将砂浆喷打在管身上，形成一种高强度、高粘结力、高抗渗的砂浆保护层。为确保产品质量，所有出厂的管子逐根进行水压实验。三、产品标记PCCPDL1200×5000P0.8/H2GB/T19685-2005注：PCCPDL——双胶圈内衬式预应力钢筒混凝土管；1200——管子公称内径（mm）;5000——管子有效长度（mm）；P0.8——工作压力（Mpa）；H2——覆土深度2米（m）。
3、双橡胶圈接口
PCCP的双胶圈接口形式不仅同样保证了最佳的水密性，还可使管子在安装时即可检验接口安装的合格与否，确保管道一次安装成功。
4、对地基适用能力及抗震性能好
PCCP的刚性接头和柔性接口，既有一定程度的刚性，又有一定程度的柔性，使其能转一定的角度，所以适应地基变化的性能（如不均匀沉降或地震）较其它管材好。