CCPA预制混凝土构件分会三届三次理事会在深圳顺利召开
通过重点区域、重点企业的交流，我们可以看到预制混凝土行业前途是光明的，但道路是曲折，低水平、低价格竞争的年代已经过去；新时期，新目标，面向高质量发展，推动新质生产力，我们共同努力重塑行业，将预制混凝土、预制装配行业推向新的发展阶段。
山西省万家寨引黄工程管理局副局长、总工程师贾伟智在首届全国预应力钢筒混凝土管（PCCP）行业发展高峰论坛上介绍了PCCP在山西省万家寨引黄工程中的应用情况，他指出：PCCP之所以在山西引黄工程得到成功应用，归功于业主、设计、监理、制管、安装承包人的共同努力。首先是业主重视质量，其次是工程设计标准定位高，第三是项目监理严格控制质量，第四是制管承包人重视对自身质量的提升，对自己的产品质量负责。 ......
山西省万家寨引黄工程管理局副局长、总工程师贾伟智
提示：山西省万家寨引黄工程管理局副局长、总工程师贾伟智在首届全国预应力钢筒混凝土管（PCCP）行业发展高峰论坛上介绍了PCCP在山西省万家寨引黄工程中的应用情况，他指出：PCCP之所以在山西引黄工程得到成功应用，归功于业主、设计、监理、制管、安装承包人的共同努力。首先是业主重视质量，其次是工程设计标准定位高，第三是项目监理严格控制质量，第四是制管承包人重视对自身质量的提升，对自己的产品质量负责。
1 引黄工程概况
山西省万家寨引黄工程位于山西省西北部，西起晋蒙交界的黄河万家寨水库，南至太原市，北至大同市。该工程是从黄河万家寨水库取水，分别向太原、大同和朔州三个能源基地供水的大型调水工程。
工程包括总干线、南干线、联接段和北干线四部分，输水线路总长441.8km，设计引水流量48m3/s，年输水量12亿m3，其中通过总干线、南干线、联接段每年向太原市供水6.4亿m3，通过总干线、北干线向朔州市和大同市供水5.6亿m3。
PCCP最早应用于山西省万家寨引黄联接段工程，该工程自南干7#隧洞出口起，至太原市呼延水厂，全长139.35km。其中，汾河水库以上81.2km为天然河道输水；从汾河水库进水塔起，经汾河水库坝下取水隧洞、43.2km PCCP输水管线、长13.52km的7#隧洞和7#隧洞出口912m输水箱涵进入太原市呼延水厂进水池，线路长58.15km，采用单管（洞）重力流输水，设计输水流量20.5m3/s。根据规划设计，万家寨引黄一期工程总干线、南干线的输水时间为每年10月到羿年7月共10个月输水，而联接段汾河水库以下为全年12个月不间断输水，最终规模每年向太原市输水6.4亿m3。
联接段PCCP输水工程于2001年开工，到2002年10月18日引黄一期工程实现全线试通水成功。同年12月18日到12月29日为太原市呼延水厂试运行供水90万m3。2003年10月26日起向太原市呼延水厂正式供水，已连续供水近8年，达到了原设计要求的不间断供水，运行情况正常。
基于PCCP具有的良好性能，PCCP在目前正在施工建设的引黄二期工程北干线再次得到应用。北干线自总干线下土寨分水闸起，至大同市南郊区墙框堡水库，线路全长156.54km，包括北干线1#隧洞，长43.67km；PCCP输水管线2段，全长112.87km；调节水库4座，总库容3769万m3；地下泵站1座，总装机容量8500kw。近期工程向大同、朔州年引水2.96亿m3，设计引水流量11.8m3/s，远期向大同、朔州年引水5.6亿m3，设计引水流量22.2m3/s。
北干线2008年9月22日立项，设计工期为4年。2009年2月27日北干线开工仪式后，省政府提出了“三年通水到大同”新的目标要求。按照这一新的要求，通过资源优化，在管厂原总体布置不变的基础上通过增加一台缠丝机、一台喷浆机方法来提高生产能力，年生产PCCP达83km，月生产强度达到10km。2011年4月25日已全部完成北干线PCCP管生产任务。PCCP管道安装于2009年8月底开工，截止2011年4月30日已经完成109km管道安装，预计于2011年5月底完成安装任务，9月份将实现通水到大同的目标。
2 PCCP在引黄工程的应用
2.1 联接段工程
联接段工程汾河水库坝下洞至扫石3#减压阀室长43.2km的区间采用PCCP单管输水，管线沿汾河谷地布置，沿岸山地地形复杂，管线穿过总长度7.9km的6条隧洞，穿越汾河主河道11次，穿越古交供水管13次，穿越太钢尖山铁矿精矿粉管10次，穿越铁路大桥4处、公路桥2处以及城市供水管道、热力管道、煤气管道及各种电力电缆近50次，线路折点多达130余处，施工难度非常之大。
引黄一期联接段工程采用的PCCP内径为3m，单根长5m，重30t左右，管道设计压力0.6～1.0Mpa，覆土厚度2～8m，当时是国内首次采用的口径最大、线路最长、工压最高的引水工程。
PCCP采用美国ANSI/AWWAC304 标准设计、ANSI/AWWAC301标准制作。在国内首次对用于PCCP制作的原材料、工艺、检测标准等进行了严格要求，使得我国自行设计、生产的PCCP达到国际同类产品质量标准。
联接段PCCP输水工程原采用国际竞争性招标，因在授标问题上与世界银行无法达成一致意见，在拒绝了所有国际承包商的投标书后改为国内竞争性招标。PCCP供应分为两个标段，分别由无锡华毅管道有限公司和山东电力管道工程公司中标；建筑安装两个标段，分别由水电十一局、江苏天目安装公司组成的利晋联营体及水电三局中标。
PCCP供应标于2001年5月4日签订合同，7月3日生产出第一根样管，经过型式试验后，开始PCCP批量生产，2002年8月21日全部生产完成并通过铁路运输至古交屯兰货场，较合同提前40天完成供应任务，为管道安装及通水目标的实现奠定了基础。建筑安装标于2001年7月开工，9月5日开始第一节管道安装，2002年8月30日完成最后一根管道安装。2002年10月18日引黄一期工程实现全线试通水成功，较合同工期提前28天。
2.2 北干线工程
北干线1#隧洞出口后全部采用P C C P 管道输水,主线长112.87km，朔州支线长1.05km，1#隧洞出口煤矿采空区洞段洞内安装PCCP管道1.65km，总长115.57km。北干线工程采用了DN320 0、DN220 0和DN20 0 0三种内径的PCCP，最大工压1.6MPa，最大覆土厚度8m。
北干线PCCP项目，共分为5个标段，1个管道采购标，4个安装标。通过国内竞争性招标，由北京河山引水管业有限公司承担PCCP管厂的建设及所有管道的设计、制作和运输任务；葛洲坝集团股份有限公司、北京韩建集团有限公司、中国水电第三工程局、山西太水市政工程有限公司4家施工单位分别承担了PCCP安装I标、II标、III标、IV标建筑安装任务。
3 PCCP在引黄工程应用的几个特点
3.1 首次在国内采用国际标准严格控制PCCP质量
我国于80年代末就引进PCCP生产设备和技术，但直到90年代末还没有真正用相关检测标准对关键性原材料的某些特性进行必要的质量控制。
引黄联接段PCCP工程废除国际标改为国内竞争性招标后，世界银行部分专家认为中国生产不出高质量的大直径PCCP，国家发改委、财政部及山西省政府等对该工程非常关注，工程目标就是一定要生产出国际一流的PCCP管道，为中国人争气。联接段工程PCCP的设计、制作、原材料、检验等标准完全采用国际标准，对美国原材料规范和国标进行分析对比，对国标（GB）和美国标准区别之处，通过分析一般选择更严格的规定，通过选派技术骨干和管理人员到国外学习、调研及聘请国际咨询专家进行技术咨询后所形成合同文件技术条款在国内是最全面最严格的。
首次对高强钢丝按照要求进行氢脆性灵敏度试验和扭转试验，目前《预应力钢筒混凝土管》（GB/T5223-2005）和《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223—2002）仍未要求对钢丝做氢脆性灵敏度试验，有些工程招标文件也没有要求。国标《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223在2002年修订时通过对引黄工程调研后才增加了钢丝扭转特性控制指标。
预应力钢丝缠绕于管芯之后，水泥砂浆保护层就是关键，因为它的密集性、抗渗性和强度都和钢丝抗腐蚀密切相关。
2000年以前，各管厂对原材料和保护层均执行建材行业标准《预应力钢筒混凝土管》（JC625-1996）。在山西省万家寨引黄工程中，认真研究了《预应力钢筒混凝土压力管》ANSI/AWWAC301、C304及制管原材料中国标准（GB）与美国标准之间的差异，在招标文件技术条款中对水泥要求除执行《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175—99外又增加了碱含量和铝酸三钙(C3A)含量的控制指标，对水泥砂浆保护层吸水率试验方法及指标提出了更高的要求，有效地提高了PCCP的质量和耐久性。
由于做了大量的工作，如，预应力高强钢丝的扭转试验、氢脆性试验，水泥的碱含量、铝酸三钙（C3A）、水泥砂浆保护层含水量控制、标准PCCP型式检验等。使得国际PCCP专家看了引黄联接段工程PCCP的外表质量和检验、试验全部资料后，认为该工程PCCP完全达到了国际先进水平。
3.2 在引黄联接段工程首次将大直径PCCP应用于高水头、大流量、长距离输水管道工程
上世纪末以前，PCCP在我国还没有被广大业主和技术人员所接受，引黄联接段PCCP输水工程，首次将工压1.0MPa、DN3000PCCP运用于43.5km输水管线工程，输水流量20.5m3/s，在当时为亚洲最大的PCCP输水工程。
3.3 在国际上首次将联合止推技术应用于大直径PCCP
在2001年以前，国内外有对DN2000以下小直径PCCP采用铠装接头进行止推的实例，但对于大直径且转角较大用铠装接头无法满足止推要求时均采用混凝土镇墩止推。为了解决该输水管线地形条件复杂，水平和竖向转角多，采用混凝土镇墩止推投资高的问题，引黄联接段工程在国际上首次在大直径PCCP输水管道成功采用铠装接头和止推墩联合止推，为工程节约镇墩混凝土投资2000多万元。
3.4 采用隧洞内安装PCCP技术
引黄联接段工程输水线路沿线经过6条地质条件很差的隧洞，由于该工程的运行条件为全年不间断有压输水，采用普通钢筋混凝土衬砌难以满足要求，内衬钢管施工速度慢且投资大。为此，引黄工程在国内首次采用了隧洞内安装PCCP技术后，解决了输水线路穿过恶劣地质条件下隧洞的输水问题。
该技术利用隧洞专用运管车能够将PCCP安装于洞径略大于PCCP外径的隧洞内（隧洞开挖内径3.96m，PCCP内径3.0m，外径3.43m，PCCP外壁与隧洞平均间隙为26cm），解决了不良地质条件下建有压输水隧洞的问题，且施工速度快、运行安全可靠。
3.5 在国内首次采用多喷孔淹没套筒式流量调节阀和高精度的水力量测设备与计算机监控系统有机结合实现全线自动化调度运行管理
引黄联接段汾河水库以下输水线路长58.2km，地形落差200余m，分为4个输水区间，在运行过程中有两大方面问题需要解决：
（1）水厂水量变化及管道系统水量匹配。水厂需水量是一个渐增的过程，城市工业及生活用水存在日和月高峰供水量问题，输水管道各区间必须保持流量匹配；（2）输水管道压力存在大范围变幅。取水口水位在1114m至1129m之间变化，在同一上游水位情况下，输水流量小则管线尾部剩余水头多，输水流量大则管线尾部剩余水头少。在这种复杂的输水条件下，采用多喷孔淹没套筒式流量调节阀、8声道超声波流量计、智能式水位计与计算机监控系统相结合，实现了全线自动化调度运行管理，且流量调节精度误差小于0.5%，在国内输水管道工程中尚属首例。
4 引黄工程PCCP输水管线运行情况
引黄联接段PCCP输水工程从2003年9月起正式向太原市供水，8年来连续运行从未间断，达到了原设计不间断输水的要求。也未发生过工程自身的质量问题，只是由于外界原因发生过两次小的故障，如有一次是高速公路前期勘察钻机钻穿管道，发生了漏水事故，也在不停水条件下完成了事故抢修。从事故中钻穿的PCCP可以看出PCCP水泥砂浆保护层完整，高强钢丝和钢筒无锈蚀，管道质量良好，工程整体长期运行稳定。
5 结语
PCCP最早在山西省万家寨引黄联接段工程中的成功应用，为国内其他引调水工程提供了借鉴的经验，也为PCCP在我国的发展起到了积极的推进作用，引黄一期工程投入运行8年多来，接待了国内来我局调研的建设单位不下40个。PCCP之所以在山西引黄工程得到成功应用，归功于业主、设计、监理、制管、安装承包人的共同努力。首先是业主重视质量，其次是工程设计标准定位高，第三是项目监理严格控制质量，第四是制管承包人重视对自身质量的提升，对自己的产品质量负责。
在引黄工程建设过程中，通过参建各方的共同努力，是的PCCP质量达到国际同类产品的先进水平，这对提高整个国内PCCP的质量，规范PCCP市场起了很大作用。
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