PCCP是一種優(yōu)質(zhì)的復(fù)合管材，其優(yōu)良的性能已得到許多工程應(yīng)用實(shí)踐的證明。優(yōu)良的性能必須有嚴(yán)格的過(guò)程質(zhì)量控制來(lái)保證，否則，不論產(chǎn)品本身具有如何好的性能，產(chǎn)品的性能照樣是沒(méi)有保障的。PCCP的質(zhì)量控制和其他水泥制品相比，具有質(zhì)量控制嚴(yán)格、要求高、難度大和生產(chǎn)工序多等特點(diǎn)。

1 設(shè)計(jì)質(zhì)量控制

設(shè)計(jì)質(zhì)量控制主要涉及到采用的設(shè)計(jì)規(guī)范、混凝土強(qiáng)度和預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋等幾方面。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50332-2002《給排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CECS140-2002《給排水工程埋地管芯繞絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》已頒布實(shí)施。但許多廠家仍然采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)C304-99《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管設(shè)計(jì)規(guī)程》編制程序，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。一般采用CECS140-2002標(biāo)準(zhǔn)的配筋量要高于C304-99配筋量約5%，但采用CECS140-2002標(biāo)準(zhǔn)具有計(jì)算簡(jiǎn)單、易于操作的特點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉控制應(yīng)力為鋼絲標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的0.75倍。預(yù)應(yīng)力鋼絲的配置，應(yīng)根據(jù)管子的使用條件進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T19685-2005要求，管道截面上的法向預(yù)應(yīng)力應(yīng)不大于纏絲時(shí)管芯混凝土強(qiáng)度的55%。但有的廠家對(duì)此項(xiàng)要求在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中并沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格控制。

混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)管道截面上的法向預(yù)應(yīng)力大小確定。也就是說(shuō)，要根據(jù)不同的使用條件，設(shè)計(jì)不同的管芯混凝土強(qiáng)度等級(jí)而且不得低于C40，不論管子工作壓力的高低、覆土深淺都采用同一混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行生產(chǎn)是不科學(xué)的。一般對(duì)于高工壓、深覆土的管子，采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該高，反之則應(yīng)該低。

承插口鋼圈脹圓伸長(zhǎng)率的取值。承插口鋼圈的伸長(zhǎng)率一般根據(jù)鋼材的屈服應(yīng)力和鋼材的彈性模量求得，也就是使鋼圈的伸長(zhǎng)值超過(guò)鋼材的彈性應(yīng)變值。使得承口鋼圈在承受內(nèi)水壓的狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變，確保PCCP接頭的嚴(yán)密性。一般承口鋼圈的伸長(zhǎng)率取2%~3%。

2 生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制

生產(chǎn)的關(guān)鍵工序是原材料的檢驗(yàn)、承插口鋼圈的脹圓、鋼筒的制作和水壓檢驗(yàn)、混凝土的配制、成型、管芯養(yǎng)護(hù)、環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的纏繞和保護(hù)層砂漿的制作。要特別引起注意的是脹圓、鋼筒水壓檢驗(yàn)、混凝土配制、成型、預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞和保護(hù)層砂漿制作等工序。

2.1 原材料質(zhì)量控制

砂石材料要嚴(yán)格控制級(jí)配，選擇級(jí)配良好的中粗砂，最好選擇中砂；石子一般選用粒徑為5~20mm的碎石或卵石，含泥量都不應(yīng)大于1.0%。水泥選用中要注意C3A的含量最好不超過(guò)8%，這主要是考慮到高工壓的PCCP需要高強(qiáng)度的混凝土以及水泥和外加劑的適應(yīng)性。另外，對(duì)于PCCPL最好選用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5MPa的水泥，這樣可以避免出現(xiàn)由于混凝土初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低而導(dǎo)致混凝土和鋼筒之間出現(xiàn)分離的質(zhì)量事故。預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)選用冷拉高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲，并經(jīng)過(guò)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)和強(qiáng)度檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品。薄鋼板可用冷軋和熱軋板，熱軋板常用于剛度較好的中小口徑PCCP。鋼材均應(yīng)進(jìn)行除銹處理。

2.2 鋼筒制作

鋼筒制作是PCCP生產(chǎn)中十分關(guān)鍵的工序。主要控制承插口鋼板圈的脹圓尺寸、承插口鋼圈和鋼筒組焊時(shí)的端面傾斜度。其中，由于承口鋼圈內(nèi)徑測(cè)量困難，所以往往通過(guò)測(cè)量鋼板原始厚度，計(jì)算承口鋼板在脹圓時(shí)的厚度變化，來(lái)推算出脹圓達(dá)到尺寸要求后承口鋼板圈外徑尺寸值，從而來(lái)控制承口鋼板圈的內(nèi)徑尺寸。鋼筒制作過(guò)程中，要對(duì)焊接操作工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使之達(dá)到焊接資格要求，在焊接操作過(guò)程中要注意控制操作環(huán)境：對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的環(huán)境風(fēng)速不得大于2m/s，焊接電弧1m范圍內(nèi)的相對(duì)濕度不得大于90%，制作好的鋼筒，除進(jìn)行各種外觀和幾何尺寸的檢驗(yàn)外，還要逐根進(jìn)行水壓檢驗(yàn)，部分不同管徑鋼筒的水壓檢驗(yàn)壓力見(jiàn)表1。

公稱口徑	DN600	DN700	DN800	DN1000	DN1200	DN1400	DN1600
試驗(yàn)壓力	0.62	0.53	0.47	0.38	0.31	0.27	0.25

在表列檢驗(yàn)壓力下，恒壓3min，鋼筒不得有任何滲漏現(xiàn)象。

2.3 混凝土配制

根據(jù)國(guó)標(biāo)，混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不低于C40。美國(guó)C301-99標(biāo)準(zhǔn)要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為：立式澆鑄成型的應(yīng)為31.0MPa，而對(duì)于離心成型或立式徑向擠壓成型的則應(yīng)為41.4MPa。C301-99中要求的強(qiáng)度值是采用圓柱體試塊測(cè)得的，圓柱體試塊測(cè)得的強(qiáng)度值僅為立方體試塊測(cè)得的強(qiáng)度值的80%，因此，在混凝土強(qiáng)度等級(jí)方面，C301-99的要求比國(guó)標(biāo)的要求要高。

混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)按JGJ55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求。在混凝土的配制中，要注意選擇單方混凝土水泥用量和砂率這兩個(gè)參數(shù)。采用42.5級(jí)的水泥時(shí)，水泥用量一般不宜超過(guò)500kg/m3，砂率一般宜控制在35%~40%。

2.4 管芯成型

PCCP管芯成型一般采用臥式離心工藝和立式振動(dòng)工藝兩種。離心工藝適合于生產(chǎn)PCCPL，離心工藝制度見(jiàn)表3，一般采用二次加料成型。立式振動(dòng)工藝一般適用于生產(chǎn)中大口徑的PCCPE，立式成型對(duì)混凝土拌合物的要求較高。離心成型混凝土?xí)r坍落度一般控制在10cm左右。振動(dòng)成型的總振動(dòng)時(shí)間一般在25~30min。離心成型時(shí)應(yīng)注意：①慢中速時(shí)間不宜過(guò)短，特別是中速時(shí)間，應(yīng)根據(jù)調(diào)速情況使速度由低向高逐步過(guò)渡。一般控制在5min左右。②快速時(shí)間不宜太長(zhǎng)，宜控制在12~15min，見(jiàn)表2和表3。

投料		慢速		中速		快速		修飾內(nèi)壁		總時(shí)間/min
r/min	min	r/min	min	r/min	min	r/min	min	r/min	min	31~44
400~450	6~8	6~8	500~600	850~950	4~6	1350	10~15	500~800	4~6

料次	投料		慢速		中速		快速		修飾內(nèi)壁		總時(shí)間/min
	r/min	min	r/min	min	r/min	min	r/min	min	r/min	min
1	400~450	4~6	500~600	7~8	850~950	4~6	1350	10~11	500~800	3~5	28~36
2	450~500	4~6	550~600	7~9	850~950	4~6	1350	10~13		4~6	29~40

2.5 纏絲和保護(hù)層制作

纏絲是PCCP制造的關(guān)鍵工序之一。纏絲質(zhì)量控制的好壞直接關(guān)系到PCCP的抗裂和承壓能力。纏絲工序的質(zhì)量控制要點(diǎn)是纏絲應(yīng)力和纏絲間距。根據(jù)國(guó)標(biāo)的要求，PCCP的纏絲初始預(yù)應(yīng)力值不得大于混凝土抗壓強(qiáng)度的55%。因此，在纏絲前，應(yīng)根據(jù)管材工作壓力，也就是纏絲預(yù)應(yīng)力推測(cè)管子混凝土是否達(dá)到纏絲強(qiáng)度要求。另外，在纏絲過(guò)程中要嚴(yán)格杜絕在管身出現(xiàn)密纏現(xiàn)象，因?yàn)槊芾p會(huì)由于泊桑效應(yīng)而使管芯混凝土縱向拉應(yīng)力增大，從而會(huì)使管芯出現(xiàn)環(huán)向裂縫。而有些采用管芯纏絲工藝的預(yù)應(yīng)力混凝土管生產(chǎn)廠家，在纏絲過(guò)程中，遇到斷筋或接頭時(shí)，往往為了避免出現(xiàn)管身部分位置預(yù)應(yīng)力鋼筋放張現(xiàn)象，在鋼筋接頭時(shí)采用密纏。這和現(xiàn)行國(guó)標(biāo)是不符的。

保護(hù)層制作。保護(hù)層質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到PCCP的使用壽命，也是PCCP生產(chǎn)制造中質(zhì)量難以控制和質(zhì)量離散性較大的一個(gè)工序。影響PCCP保護(hù)層質(zhì)量的因素有：①砂漿配合比。一般應(yīng)控制在1:2.5~1:3.0。②砂子細(xì)度。一般應(yīng)采用細(xì)砂。③水泥強(qiáng)度等級(jí)。一般應(yīng)選用不低于42.5級(jí)的水泥。④輥射輪的質(zhì)量和兩輪間的間隙。一般應(yīng)控制在0~1.0mm之間。⑤輥射機(jī)組載管車行走的平穩(wěn)勻速性。國(guó)標(biāo)要求保護(hù)層28d抗壓強(qiáng)度不低于45MPa。