在供水工程的实际应用场景之中,PCCP管也就是我们所说的预应力钢筒混凝土管大城群众说事, 它出现爆管的现象是极其少见的, 这种情况通常不会是由单一的某个因素就直接触发的, 多数时候都是管道本体自身存在的缺陷、外部环境施加的荷载、水流动力条件以及施工安装质量等众多因素相互叠加共同作用所导致的结果, 下面我们要按照优先排查的重要顺序来依次列出六大核心诱发诱因以及相对应的判定标准。
预应力损失与混凝土强度不足
PCCP管是依靠预应力钢丝来帮助提供外压承载能力的, 如果在生产的时候, 钢丝张拉得不够足、或者锚固出现了失效的问题, 又或者在长期运行的过程中, 预应力发生了松弛, 并且这个松弛的程度超过了设计值所规定的要求, 例如参照了GB/T 19520这样的标准, 那么管体有效的能够承受外压的能力就会突然大幅降低, 同时, 如果在混凝土养护的时候做得不当, 导致最终成型的强度低于原本设计的标号, 比如说从C40降到了C25, 那么管壁在抗压裂方面所拥有的余地和保障就会被大幅度减少, 因此在需要进行排查的时候, 应当对同一批次的管材留样进行处理, 进行拉拔试验, 并对相关的抗压试块进行复核审查。
外压超载与地基不均匀沉降
如果覆土的厚度不够, 或者在管顶超挖之后回填的时候土体不够密实, 又或者是在管道的下面存在着软弱土层从而发生了差异沉降现象了的话, 这些情况都是会使得PCCP管承受到的环向土压超出了设计时所设定值的。
我们是根据CJ/T 115以及设计文件中所规定的最大覆土深度还有环向荷载的限值来对现场的实测数据进行分析处理的, 也就是要测得管顶实际的覆土厚度以及沉降量的具体数值。假若管段两侧的沉降差超过了30 mm/m的话, 这就意味着构成了爆管的极高风险条件。
水锤冲击与超压运行
供水泵房的启动和停止, 还有阀门一下子关得太快, 或者是调度情况突然发生变化, 都会产生水锤压力波。当管里面的瞬间压力超过了PCCP管的設計内压的一倍半安全系数的时候, 这个设计的内压一般来说是在一点零到二点五兆帕之间, 这时候管壁的拉力应力就会超过限制, 从而导致管道爆裂。
我们要去调取在爆管发生之前的二十四小时里面SCADA的压力记录, 然后把出现的那个最高压力和管道本体设计的内压直接进行对比。
施工与接口质量缺陷
承插口或者平接口的橡胶圈, 如果它的压缩量不够,或者发生了错位、老化失效等情况某供水工程pccp管道爆管原因分析, 就可能导致接口位置出现应力集中的现象, 同时管基下面的砂垫层, 假如厚度或者密实度没有达到标准, 就会形成局部悬空的情况。
另外, 如果回填土里面含有石块, 并且没有进行分层夯实, 也会产生局部的点荷载。所以我们要到现场开挖检查接口密封的状态以及管基的状态, 如果在必要时还要进行内窥检测。
土壤腐蚀与冻融循环
强酸性的环境, 又或者土壤里含有硫酸盐, 这些情况会对混凝土管壁产生化学侵蚀的作用。一旦钢筋保护层发生剥落, 预应力钢丝就会开始锈蚀, 从而导致截面出现损失。在高寒地区, 到了冬天, 冻胀应力会反复地起作用。
随着时间推移, 管体上出现的微裂纹会逐年扩展变大。需要去对照管线沿线土壤腐蚀性的检测报告, 这里说到的检测是按照CJ/T 245来进行判定的。通过这个对照, 评估其是否已经超出了管材的防腐等级。
运维检测与缺陷处置滞后
如果在爆管发生之前, 现场其实已经出现了接口存在渗漏现象的情况, 也出现了管体有微量渗水的问题, 还出现了局部鼓起来的情况, 但是却没有通过声波检测这种手段或者利用内窥镜去查看这种途径, 或者是没有通过进行外观上的巡查这种常规检查办法来把这些情况发现并修复掉, 那么这些原本存在的缺陷就必须在持续的运行过程中慢慢变严重并最终导致系统失去稳定性,所以需要去仔细核查爆管的管段在过去三年时间里所有的检测台账记录以及在发现问题后的整改记录文档内容。
排查执行路径
我们建议按照先分析外部原因再分析内部原因某供水工程pccp管道爆管原因分析, 先考量动力影响再考量静力影响这样的顺序来开展工作。首先要从SCADA系统里调取压力变化的曲线图。接着要去现场实地考察覆土的厚度以及地面的沉降情况。然后要检查接口和管基部位开槽的状态是否合格。
随后要对相同批次的管材进行力学性能的重新测试。之后还需要评估土壤的性质以及冻融循环对管道的影响。最后要回溯运维过程中的相关记录。把各个步骤得到的结论整理成一张对照表。通过这张表来锁定主要的原因和次要的原因的组合方式。这样做是为了给后续同一条线路上的管道安全评估提供依据。
以上提到的六类原因里面。在工程的实际工作当中。水锤造成的超压情况。还有外部的压力超载情况这两样东西。占了那些管道爆管案例总数的百分之七十还多。所以对于这些情况一定要当作是最优先的去排查的项目来对待。
