寧夏青龍管業股份有限公司高工寧靖華

　　2013年8月17日，第二屆全國預應力鋼筒混凝土管(PCCP)行業發展高峰論壇在石家莊隆重召開。本次高峰論壇以"創新管理 提升質量服務國家重點工程"為主題，圍繞PCCP產品制造技術、生產管理、施工技術與工程管理等方面展開培訓與研討。寧夏青龍管業股份有限公司高工寧靖華出席會議并以《PCCP原材料選擇與質量控制》為題做報告。他從PCCP的原材料、PCCP原材料的重要性、如何選擇PCCP原材料及PCCP原材料的質量控制等方面進行了詳細的介紹。

　　一、PCCP的原材料

　　寧靖華首先就PCCP的結構進行了介紹，主要分為：高強鋼絲、混凝土管芯、砂漿保護層、鋼筒四大方面。其次，他認為，PCCP原材料品種多、用量大，質量變異的可能性就大。

　　二、PCCP原材料的重要性

　　2.1 歷史的教訓

　　國內：我國自推廣使用混凝土壓力管以來，由于設計問題、施工鋪設、管材本身等質量問題，導致發生多次管線事故。對行業也造成嚴重后果。特別是三階段預應力混凝土管，少數生產企業采用有問題的材料生產或因管材本身問題，導致發生爆管事故，失去市場，這些教訓是沉痛的，應引起PCCP行業高度重視。

　　國外：美國從上世紀四五十年代開始應用PCCP， 60多年來，暴漏問題也不少，曾調查1943 年到1990

年所發生的事故，主要是制管原材料，生產工藝中的質量問題，當然也有鋪設安裝的問題，工程事故發生頻率最高時期是20 世紀70 年代

。特別是Interpace公司，采用鋼板和鋼絲不符合要求，只顧追求產量，忽視了質量，最終破產。

　　在PCCP的發展過程中，質量控制也不是一帆風順的，也經歷了許多波折。其質量控制乃至整個工程的質量控制也是通過對PCCP生產與設計的改進、對原材料指標的質量控制、對管道防腐方法的改進逐步提高的。

　　在保證自身產品質量的同時，對出現的問題管道進行質量剖析，加強對原材料的質量控制，從而使我們的質量逐步提高。如不加以控制，國內PCCP將會重走國外某些PCCP企業的老路。

　　2.2 合格的原材料是PCCP各種優點的保證

　　寧靖華認為質量是工程的生命，南水北調工程是百年大計。PCCP技術經歷了曲折的發展過程，因管道失事造成過重大的經濟損失，但是由于質量可靠，更多的管線在經歷了60多年運行考驗后仍在服役，充分說明了PCCP本身的優越性。

　　眾所周知，產品的質量控制必須從源頭抓起， 即從原材料開始，貫穿于生產的全過程，PCCP 作為一種工業產品也不例外。

　　高強度混凝土管芯：管子的主要結構部分，可提供光滑的內表面以利水流。該管芯內的鋼筒起防滲作用和提供縱向抗拉強度，并可增加環向強度。

　　預應力鋼絲：抵抗內壓和外荷載的關鍵承力結構。

　　密實的砂漿保護層：保護高強度鋼絲和管芯，使之免受物理損壞和外界腐蝕。

　　鋼筒、承插口環：抗滲，聯接件和密封件。

　　2.3 原材料質量穩定是工程質量和進度的基礎

　　材料品種多、用量大，質量變異的可能性就大，且任何質量波動最終都體現在產品質量波動上，甚至出現不合格產品，因此在原材料質量控制穩定的情況下，保證管道質量和加快生產進度就有了基礎和可能。

　　三、PCCP原材料的選擇

　　3.1混凝土的原材料

　　水泥

　　大型，旋窯生產，強度等級≥42.5，滿足GB175、GB748，堿含量≤0.6%，C3A≤8%。C3A的水化熱和收縮率是其他礦物的數倍，如C3A含量較大易引起早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。低堿可防止混凝土堿骨料反應，水泥的堿度過高易引起混凝土后期裂縫。

　　細骨料

　　中粗砂

　　GB/T14684，質地堅硬、清潔、級配良好的天然砂。細度模數宜在3.0～2.3的范圍內，含泥量≤1%，比重≥2.6，顆粒級配Ⅱ區。

　　粗骨料

　　質地堅硬、清潔、級配良好的人工碎石。GB/T14685《建筑用卵石、碎石》，比重≥ 2.6，含泥量≤ 0.5%，連續級配，最大粒徑≤

30mm，且不得大于混凝土層厚度的2/5;含水率測定，影響混凝土的工作度和強度。

　　堿活性

　　采用非堿活性骨料。如使用具有潛在堿活性的骨料，必須經過專門試驗和論證，且每立方米混凝土中堿含量≤

2.5kg。混凝土中的堿含量按《水工混凝土施工規范》DL/T5144 附錄B計算。

　　外加劑——減水劑

　　GB8076《混凝土外加劑》，無堿、低堿型。水溶性氯離子含量≤水泥重量的0.06%。含氣量，與水泥的適應性，勻質性。

　　3.2 鋼材類原材料

　　接口環：GB/T699、GB/T700，Q235B，最小伸長率20%。

　　承口鋼板：板厚測量不少于4點，平整。

　　插口型鋼：插口形狀較復雜, 各部尺寸應準確，與膠圈配合密封的關鍵，重皮。

　　薄鋼板——冷軋板/熱軋板

　　GB11253、GB912的規定。薄鋼板公稱厚度≥ 1.5mm、最小屈服強度≥ 235MPa，標準長度50mm時的斷裂伸長率不應小于21%。統計中，因鋼筒質量問題概率很低，從機械性能角度，均滿足。Spc

　　預應力鋼絲——冷拉鋼絲

　　GB/T5223，1470-1570MPa, ASTM648，扭轉試驗扭轉圈數不得少于8圈。鋼絲在拔制過程中，鋼絲表面任何點溫度不應超過182℃。滿足氫脆性靈敏度試驗。

　　預應力鋼絲

　　在生產過程中，應從每五盤鋼絲中抽取一盤取樣進行鋼絲的抗拉、扭轉及斷面收縮率等試驗。

　　配件用鋼板

　　中厚板：GB/T700，且鋼材的等級不應低于Q235的C、D級要求。

　　配件用鋼絲網

　　焊接鋼絲網：機械制造，GB/T1499.3，鋼絲直徑不小于4mm，網格尺寸為50×50mm。

　　3.3保護層砂漿原材料

　　水泥：與管芯用水泥相同

　　細砂：GB/T14684，質地堅硬、清潔、級配良好的天然砂。細度模數宜在2.2～1.6的范圍內，含泥量≤ 1%，比重≥ 2.6。大顆粒。

　　3.4 防腐材料

　　接口環防腐涂料

　　環氧飲水艙涂料/環氧富鋅底漆;附著力≥3MPa，耐磨性≤0.1，耐水性試驗(浸泡30d)不起泡、不生銹、不脫落;衛生要求。

　　管體外防腐涂料

　　環氧煤瀝青涂料，無溶劑，有溶劑，濕涂，干涂。固體含量≥80%，耐沖擊性：≥20kg-cm

;附著力≥1.5MPa(或大于砂漿本身粘結強度);鉛筆硬度≥3H;耐鹽霧試驗，耐化學介質，氯離子滲透系數(30d)。

　　3.5接頭密封橡膠圈

　　AWWA C301、JC/T748、749。聚異戊二烯或合成橡膠制造(含量不得少于50%)，不得用橡膠代用品、再生膠;“○”形，表面不應有氣孔、裂縫、重皮、砂眼、平面扭曲、肉眼可見的雜質及缺陷。模壓/擠出，接頭個數不得超過2個;

　　直徑公差為±0.4mm;抗拉強度≥ 18.6MPa;老化后的抗拉強度;斷裂伸長率 ≥ 400%;

壓縮永久變形：按原始變形的百分率表示≤20%;硬度：膠圈邵氏A硬度為50～65。同一工程不同廠家供管，尺寸，硬度。

　　四、PCCP原材料的質量控制

　　4.1 建立和運行全員參與的質量管理體系

　　建立完善的質量管理體系：業主的質量管理體系，監理的質量控制體系，承包人的質量保證體系，政府的質量監督體系。通過一系列的措施促使質量管理體系的有效運行。

　　4.2 可行的原材料質量控制程序

　　工程質量目標下的原材料管理目標，從源頭控制，為確保工程質量打下基礎。進場前檢驗、廠內檢驗、監理抽檢;各種材料分區存放、標識，對原材料質量的動態監控(PDCA)。

　　4.3 明確的原材料控制指標及試驗方法

　　制定原材料檢驗作業指導書，原材料控制指標、檢驗頻次、試驗方法。