山西水利山西水利山西水利PCCP钢配件承插口与过渡环组焊质量控制简述席志斌（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）［摘要］预应力钢筒混凝土管是由钢承、插口、钢筒、混凝土预应力钢丝和保护层砂浆构成的复合管材。结合南水北调中线工程（北京段）和引黄工程北干线PCCP配件实例，简述了PCCP钢配件承插口环与过渡环组焊质量控制过程。［关键词］质量控制；承插口；过渡环；PCCP［中图分类号］TV672+.2［文献标识码］C［文章编号］1004-7042（2014）11-0046-011预应力钢筒混凝土管简介预应力钢筒混凝土管（PCCP）是由钢承、插口、钢筒、混凝土预应力钢丝和保护层砂浆构成的复合管材。主要用于长距离输水工程、管业输水管线、农田灌溉、工厂管网、电厂补给水管及冷却水循环系统倒虹吸管、压力隧洞管线及深覆土涵管。PCCP管材是在带有钢筒的混凝土管芯外侧（或在钢筒外侧）缠绕环预应力钢丝，并制作水泥砂浆保护层而制成的。管材采用承插口型式的柔性接头，承口外端呈喇叭形，在安装过程中具有导向作用，插口是带凹槽的特殊型钢，橡胶圈安装在凹槽内，安装好的橡胶圈受双向挤压，形成体积填充，具有很好的密封力。PCCP钢配件主要应用在中管线中的弯头、三通、Y型管及合拢管，接头型式与PCCP相同，主要由钢承插口、厚钢板、衬砌砂浆组成。2PCCP钢配件质量控制2.1PCCP钢配件承插口PCCP钢配件承口钢板的厚度需根据管道直径、工作压力进行设计，插口选用《预应力钢筒混凝土管接头用型钢》中单胶圈插口钢环用型钢或双胶圈插口钢环用型钢。目前国内工程普遍使用双胶圈插口钢环用型钢，型钢宽度205mm，插口经卷圆、焊接、打磨、涨圈，检验合格后切割成宽160mm的PCCP钢配件插口。承口根据设计厚度，是否采用扳边或刨削制造加工，经卷圆、焊接、打磨、扳边（刨削制造加工不需要）涨圈，PCCP钢配件承口宽度一般为160mm。2.2PCCP钢配件钢环PCCP钢配件钢环的厚度、宽度需根据PCCP管道的自重、荷载进行计算，保证PCCP钢配件承插口及砂浆衬砌的弹性变形在标准范围内。2.3组焊质量控制《预应力钢筒混凝土管》规定，承插口环的直径公差应控制在0.4~2.0mm之间，使橡胶圈在安装后能达到插口槽内体积填充，起到密封作用。承插口环尺寸是安装用的配合尺寸，不允许产生较大变形。承插口环对口焊接及过渡环的组焊质量直接影响管道安装和密封效果，必须按要求严格控制。承插口环与过渡环组焊形成角接头，焊后的焊缝为角焊缝。承插口环与过渡环组焊时，受焊接方法、焊接设备、焊接热的影响，使承插口直径在冷却后产生较大的收缩，因此在涨圈时应有放大量，以使承插口的直径在与过渡环焊后达到标准的规定。根据无坡口单面角焊缝横向收缩近似值及公式和双面间断焊缝及横向收缩近似值及公式，按规定要求承口板厚6~10mm，承口工作面径向收缩0.6~0.8mm之间。插口工作面距离焊接点113mm，焊接热的影响较小，与钢环焊接的部位会产生径向收缩，从而导致插口工作面尺寸增大，一般增大0.2~0.3mm。南水北调中线工程（北京段）管径为4000mm，承口板厚12mm，工作面直径设计为4183mm（0.7～0.8），涨圈直径为4185mm（0~0.2）。引黄工程北干线PCCP配件管径为2200mm，承口环工作面积直径设计为2313mm（0.2～1.0），涨圈直径为2314（0.4～0.6），涨圈结束，承插口环从涨圈机胎模上卸下静停24h后测量涨圈后直径，其实际尺寸在涨46山西水利山西水利山西水利山西水利技术与应用SHAANXIWATEERREESOURCCES洞长76.1m。隧洞横断面采用城门洞形，净宽2m，直墙段高2.0m，圆拱直径1.25m。1号和2号隧洞均为土洞，根据《水工隧洞设计规范》，土洞采用喷射混凝土与钢筋混凝土组合式衬砌。根据隧洞围岩情况及规范要求，经综合考虑，隧洞洞身采用组合式衬砌，由初期支护及二次衬砌组成。初期支护采用挂网喷锚支护或喷射混凝土支护，喷射C20混凝土，厚度15cm，采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。根据开挖后的围岩情况，使用全长粘结型水泥砂浆系统锚杆，直径22mm，采用Ⅱ级螺纹钢筋，长度2m。钢筋网采用直径8mm的Ⅰ级钢筋，网格间距20cm。二次衬砌采用C25钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度30cm，土洞段每10m设一道环向变形缝，缝宽2cm，...