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南水北调配套工程廊涿干渠工程中PCCP管道的制作工艺
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要 廊涿干渠作为南水北调中线河北省配套工程的重要组成部分，从引江中线总干渠涿州三岔沟分水口经涿州、固安、永清向廊坊市区广阳水库送水，干渠最大输水流量11立方米/秒，总长度80公里，其中廊坊市境内48.8公里，保定市境内31.2公里，全线采用地埋钢筒混凝土管道输水。本文将对廊涿干渠工程中PCCP管道的制作工艺进行阐述。 中国论文网 /8/view-1602158.htm　　关键词 南水北调配套；管道；制作 　　中图分类号 TV 文献标识码 A 文章编号 -(5-01 　　 　　1 原材料质量保证措施 　　针对本工程中PCCP制造用的水泥、粗细骨料、预应力钢丝、钢板（薄钢板及配件用厚钢板）、承插口型钢、混凝土外加剂和配件用焊接钢丝网、承插口密封橡胶圈以及防腐涂料等材料，根据GB/T19001质量管理体系要求，严格按照《采购控制程序》和《原材料及外协件采购技术要求》对材料采购过程及供货方进行控制。 　　2 PCCP工序质量控制 　　2.1 承、插口质量控制 　　1）承插口钢圈的材料应符合中国标准GB/T700、GB/T912。 　　2）插口钢圈应采用双胶圈接头用型钢制作，承插口钢圈下料长度应保证承插口钢圈在胀圆中超出弹性极限。 　　3）每个钢圈不允许超过两个接头，且接头焊缝间距不应小于500 mm。 　　接头应对接平整，错边不应大于0.5 mm，采用双面熔透焊接，并打光磨平。 　　4）插口钢圈具体公差要求及检验频率应符合要求；承口钢圈具体公差要求及检验频率应符合表要求。 　　2.2 钢筒质量控制 　　1）制作钢筒的材料应符合中国标准GB 912。 　　2）钢筒采用不小于1.5 mm厚热轧定长薄钢板或薄钢板卷材经焊接制成。钢筒应按要求的尺寸精确卷制，钢筒端面倾斜度≤9 mm。 　　3）钢筒的搭接可采用对焊或搭接焊，焊缝可以是螺旋缝、环向缝、或纵向缝，不允许出现“十”字形焊缝。焊缝应连续平直，进行对焊时要求焊缝的凸起不能超过1.6 mm，进行搭接焊时要求焊缝的凸起不能超过钢板厚度与1.6 mm的和。如果钢筒存在外观上的缺陷或者采用水压检验时发现的缺陷，进行补焊时要求焊缝的凸起不能超过2.0 mm，对于焊缝的同一位置不能进行超过两次的补焊。 　　4）为了对全部焊缝进行检验，在进行静水压检验时必须针对每一节钢筒进行检验。如果在检验过程中发现存在渗水现象，一定要做好标记，并在卸压后进行补焊，然后再次进行检验，一直等到钢筒上的全部焊缝不再渗漏为止。 　　5）钢筒圆柱基准面和表面的凹陷、膨胀部分存在大于10 mm的偏差时，一定要在整平后才可以进行管芯混凝土的浇筑。在制芯之前，一定要保证钢筒表层清洁，禁止使用油漆类标识。 　　2.3 管芯混凝土浇筑及养护的质量控制 　　1）混凝土制备。混凝土生产应采用强制式搅拌机，称量系统应采用电子设备自动称量；混凝土搅拌出料后进行塌落度、温度、和易性检测，夏季混凝土温度超过32℃时应对骨料采取降温措施加以控制；冬季混凝土温度低于4℃时应对骨料采取保温措施加以控制。 　　2）混凝土浇筑。混凝土拌合物浇筑温度不得低于4℃，不得高于32℃；浇筑过程中必须控制钢筒内、外侧混凝土均匀上升、且高差（内高外低）不超过500 mm；每班浇筑取2组试样（不多于2个管芯时取1组试样），试件用于测定管芯混凝土的脱模强度、缠丝强度；每班取1组混凝土试件。生产过程中应随时进行振动器的性能检测。 　　3）管芯混凝土养护。管芯混凝土养护应采用蒸汽养护，生产时必须按照标准中管芯养护要求建立科学的养护制度，并进行养护过程温度记录。加速养护期间养护窑（罩、坑）内的升温速度不得超过22℃/小时，养护窑（罩、坑）内的温度应保持在32℃～52℃之间，养护时间应维持12小时或强度达到设计强度的70%，脱模温差应控制在20℃以内。 　　2.4 缠丝和喷浆的质量控制 　　1）缠丝前管芯混凝土抗压强度不应低于设计抗压强度的70%，同时缠丝对混凝土产生的预应力不应超过混凝土抗压强度的55％。 　　2）在缠丝时必须使用拉力自动记录仪对预拉力的变化进行全程记录；管芯两侧要按照1/2的张拉力密缠，在施加预应力时也要对钢丝张拉应力全程记录，并且要确保张拉力不能偏离平均值的±10%。 　　3）每周应对缠丝机应力装置进行一次检测；每周应对钢丝接头进行一次抗拉强度试验，拉力不应小于钢丝抗拉强度的75％。 　　4）单节管材在缠丝时每一层的钢丝接头不能大于一个，并且要确保钢丝接头平直、无扭跷，同时还要保证在管轴线方向的钢丝接头与缠丝起始位置之间的距离大于300 mm。 　　5）预应力钢丝内总的设计缠绕应力不得超过钢丝规定的最小抗拉强度的70%。 　　6）每次缠丝前都应对管芯表面喷涂一层水泥净浆，水泥净浆用水泥应与管芯混凝土相同，水灰比为1:0.625，涂覆量为0.41 L/m2。缠丝过程应连续喷涂水泥净浆。 　　7）每个月或每当改变细骨料或水泥来源时进行一次保护层水泥砂浆抗压强度试验。最外层砂浆保护层强度不得低于45 MPa，其净厚度至少应为25 mm。 　　3 钢筋混凝土管的质量保证措施 　　3.1 钢筋骨架的质量控制 　　1）在处理环向钢筋搭接时，必须严格按照GB50204《混凝土结构工程施工及验收规范》进行操作，其两端的环向钢筋要进行1～2环的 　　密缠。 　　2）通常情况下，钢筋骨架要使用保护层定位卡（塑料定位卡最适宜），为了确保双层钢筋骨架的牢固性，要使用架立筋进行层间连接。 　　3）钢筋骨架必须要有足够大的刚度，在运输骨架、装模及成型管子过程中，能保持其整体性。 　　4）钢筋骨架各部尺寸允许偏差：直径±5 mm；长度偏差0～-10 mm；环数+1环；螺距±5 mm（连续10环平均值）。 　　5）全部交叉点必须牢固焊接，相邻的节点不超过2个以上交叉点脱焊或者漏焊。钢筋骨架中全部脱、漏焊点小于全部交叉点的3%，并且完全用手工进行绑扎补齐。 　　6）在焊接钢筋骨架时，不能出现环向钢筋接点折角或者纵向钢筋倾斜等现象。 　　7）生产班组自检按100%进行检验；车间复检按100%对外观质量进行检验，尺寸不用检验；专职检验员按30%对生产批次进行抽检。 　　3.2 混凝土成型的质量控制 　　1）搅拌后的混凝土拌合物按生产班次抽样测定坍落度。坍落度宜采用7 cm～9 cm。 　　2）在混凝土的浇注地点对于制作试块要进行随机取样，将三个试件作为一组。每天必须对砼配比混凝土取样一次以上，每次都要制作3组试块。 　　3）在进行混凝土抗压强度实验以及进行评定时，必须严格按照《混凝土强度检验评定标准（GBJ107）》和《混凝土管用混凝土抗压强度试验方法（GB11837）》的标准进行。 　　4）混凝土混合物从搅拌机中卸出到喂料完成的时间：温度≥25℃时，小于1小时；温度＜25℃时，小于1.5小时。 　　5）试验员每生产班进行一次坍落度的检验；每班制作一次混凝土试件。 　　参考文献 　　[1]GB/T 2钢筋混凝土用钢筋焊接网[S]. 　　[2]GB 1499钢筋混凝土用热轧带肋钢筋[S].
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超大口径PCCP管道结构安全与质量控制研究
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50大口径PCCP管应用的关键技术问题解析
第２８卷第８期２０１２年４月；中国给水排水；ＣｍＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ；ＶｏＩ．２８Ｎｏ．８；Ａｐｒ．２０１２；大口径ＰＣＣＰ管应用的关键技术问题解析；陈滂城１，；温晓英１，；李世龙２，；李琛１；（１．中国市政工程华北设计研究总院，天津３０００；鸟鲁木齐８３１４０７）；摘要：广州西江引水工程输水管线以ＤＮ３６００预应；等，最后提出了ＰｃＣＰ管应
第２８卷第８期２０１２年４月中国给水排水ＣｍＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＶｏＩ．２８Ｎｏ．８Ａｐｒ．２０１２大口径ＰＣＣＰ管应用的关键技术问题解析陈滂城１，温晓英１，李世龙２，李琛１（１．中国市政工程华北设计研究总院，天津３０００７４；２．国统管道股份有限公司，新疆鸟鲁木齐８３１４０７）摘要：广州西江引水工程输水管线以ＤＮ３６００预应力钢筒混凝土管（ＰＣＣＰ）为主管材，分析了大口径ＰＣＣＰ管在长距离输水管线中应用的关键技术问题，包括管道水头损失的计算、粗糙系数的选用、管材结构设计标准的选择、配件设计、软土地基处理、管道基础形式及止推形式的做法等，最后提出了ＰｃＣＰ管应用的展望与建议。关键词：预应力钢筒混凝土管；中图分类号：ＴＵ９９１管道水头损失；粗糙系数；配件设计；软土地基文献标识码：Ｃ文章编号：１０００－４６０２（２０１２）０８－０００１―０５ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＫｅｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｒｏｂｌｅｍｓｉｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＬａｒｇｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＣｙｌｉｎｄｅｒＰｉｐｅＣＨＥＮＹｏｎｇ―ｃｈｅｎ９１，ＷＥＮＸｉａｏ?ｙｉｎ９１，ＬＩＳｈｉ－ｌｏｎ９２，ＬＩＣｈｅｒｔｌ（１．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ加咖ａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｌｎｓｔ豇ｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７４，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｏｔｏｎｇＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏ．Ｌｔｄ．，ＵｍｍｑｉＡｂｓｔｒａｃｔ：ＤＮ３６００ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｙｌｉｎｄｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｉｐｅｌｉｎｅｏｆＧｕａｎｓｚｈｏｕ８３１４０７，Ｃｈｉｎａ）ａｓｐｉｐｅｓ（ＰＣＣＰ）ａｒｅｕｓｅｄｐｒｏｊｅｃｔ．ＴｈｅｍａｉｎｐｉｐｅｓｉｎｔｈｅＸｉｊｉａｎｇｗａｔｅｒｄｉｖｅｒｓｉｏｎｋｅｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎａｐｐｌｉ－ｃａｔｉｏｎｓｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒＰＣＣＰｉｎｔｈｅｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｉｐｅｌｉｎｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃａｌｃｕ－ｈｆｉｏｎｏｆｈｅａｄｌｏｓｓｅｓｉｎｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅ，ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｒｏｕｇｈｈｅｓｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｉｐｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｓｔａｎｄａｒｄ，ｄｅｓｉｇｎｏｆｆｉｔｔｉｎｇｓ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｓｏｆｔｓｏｉｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｐｉｐｅｂｅｄｄｉｎｇａｎｄｔｒｕｓｔｆｏｒｍｓ．ＴｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＰＣＣＰｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｙｌｉｎｄｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｆｉｔｔｉｎｇｐｉｐｅ（ＰＣＣＰ）；ｈｅａｄｌｏｓｓｉｎｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｌ－ｏｕｓｈｎｅｓｓＣＯ＂ｄｅｓｉｇｎ；ｓｏｆｔｓｏｉｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ１西江引水工程主管材的选择广州西江引水工程主管材的选择是工程建设的关键。经过不同管材技术、安全方面的分析和综合经济指标的比较，西江引水工程输水管线的主管材考虑到ＰＣＣＰ管自重较大的缺陷，在管线项目规划与设计时采取了两项措施：一是ＰｃＣＰ标准管的长度定为５ｍ／根，以减小单根管的质量．便于起吊和安装；二是在管线项目规划时，将项目分为两个标段，并要求中标单位在各自中标的管线沿线建厂，选用ＰＣＣＰ管，管线穿过河流、公路、铁路等路段时选用钢管（ＳＰ）。从而减少运输距离，降低运管成本，达到控制项目总基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２００９ＺＸ０７４２３―００４）第２８卷第８期中国给水排水表２Ｔａｂ．２ｗＷｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｒｎ投资的目的。２２．１ＰＣＣＰ管粗糙系数ｎ测试值ＰＣＣＰ管应用的关键技术问题管道沿程水头损失的计算管道沿程水头损失是能耗损失的主要部分，一ＴｅｓｔｖａｌｕｅｓｄＰｃｃＰ删珈嘲８ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ万项目１９９４年２００４年测试单位山东省水利科学研究所天津大学、天津水利工程科学研究所管径／ｒａｍ粗糙系数ｎ１６０００．０１０６般占总水头损失的９０％以上，在南方地区因穿越较多，沿程水头损失占到７０％～８０％。影响沿程水头１６０００．０１０３损失的要素有两个，即根据管内水流流态选择对应的水力计算公式和结合管材内壁光滑程度确定水力计算的摩阻系数。Ｃ．《室外给水设计规范》（ＧＢ５００１３－－－２００６）推荐的ＰＣＣＰ管粗糙系数／７，值为０．０１０一Ｏ．０１２５。ｄ．美国《混凝土压力管》（ＡＷＷＡＭ９）手册建议管内流速口＝Ｏ．９１４ｍ／ｓ时／／，取０．０１ｌ，口＝１．５４时ｎ值取０．０１０。ｍ／ｓ①水力计算公式的确定计算沿程水头损失的经验公式很多，管内水流流态不同，对应的水力计算公式也不一样。判断管内水流流态常用俄罗斯Ａ．Ｍ．库尔干诺夫推荐的判目前，ＰＣＣＰ管道工程水力计算采用的ｎ值差异较大，参考上述取值状况，结合西江引水工程的实际状况，为保证输水工程安全可靠，研究后确定粗糙系数肛值采用０．０１２。２．２管道局部水头损失计算别式，即根据Ｒｅ?Ａ／ｄ计算出的数值判别水流的流态区问。西江引水工程近期输水量为２４２×１０４ｍ’／ｄ，远期为３５０×１０４Ｉｌｌ３／ｄ，根据可能出现的各种不同运行工况和管内水流温度的变化，计算出输水管内水流的雷诺数（船）为２．４９×１０６―１．７８×１０７。管内壁的当量粗糙度△取０．６ｍｍ，计算出ＤＮ３６００管道局部水头损失与管线水平和竖向平顺状况，以及管道连通管、调控阀、排水阀、空气阀、人孔等的型式和数量有关。西江引水工程地形变化大，穿越工程多，又根据工艺设计的需要设置了大量各ＰＣＣＰ管Ｒｅ?Ａ／ｄ的数值为９００―３０００，大于判别数值（５００），表明输水管道水流流态处在紊流的粗糙区，在该区水头损失与水流速度的平方成正比，最种不同型式的阀门，因此采用公式而，＝∑≯２／２９计算局部损失。佳的沿程水力计算公式为谢才公式ｉ＝ｖ２／ｃＺＲ，其中ｃ＝１／ｎＲ，，Ｙ值宜按巴甫洛夫公式计算。按上述方法确定沿程水头损失计算公式，与《室外给水设计规范》（ＧＢ５００１３－－２１Ｋ）６）推荐的公式一致。②管道粗糙系数ｎ值的确定ａ．调查收集国内外大型输水工程ＰｃＣＰ管道设管道弯头、检修阀门、连通管的局部损失系数，在一般水力学的工具书中很容易查到，但对于排水阀、空气阀、人孔的局部损失系数却查找困难。目前比较好的借鉴资料是美国陆军工程兵团在《水力设计准则》中测试的“主干管管径不变，圆型连通的局部损失图”，根据排水阀、空气阀、入孔的管径与主干管的比值，查到其局部损失系数为Ｏ．０２一Ｏ．０３。广州西江引水工程对近期、远期各种运行工况计采用的粗糙系数ｎ值作为参考，见表ｌ。表１Ｔａｂ．１国内外大型输水工程ＰＣＣＰ管粗糙系数ｎ值ＲｏｕＯｎｅｓｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ＾０ｆＰｃＣＰｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄ进行水力计算，并经过各种输水方案比选，确定输水主干管管径采用两根ＤＮ３６００管道，并分别在下陈白∞ｉ班ｔｒｅｅ―ｓｃａｌｅ项目深圳供水网络工程呼和浩特引黄供水工程万家寨引黄供水工程哈尔滨磨盘山水库输水工程大伙房水库输水工程南水北调北京段供水工程利比亚大人工运河输水工程ｐｉｐｅｌｉｎｅｐｒｏｉ，∞ｔｓ粗糙系数ｒｔＯ．０１１０．０１２５０．０１２Ｏ．０１１５管径／ｍｍ３０００２０００３０００２２００２４００３２００４０００４０００建取水泵站、在鸦岗建配水站，同时也确定了两座泵站的扬程和管道工作压力。２．３管材结构设计规范广州西江引水工程分成３个设计标段，由国内市政和水利两个行业的８家甲级资质设计院承担工Ｏ．０１１５程设计。这８家设计院近几年不同程度地承担过大型ＰＣＣＰ管道工程的设计，对ＰＣＣＰ管的认识不尽相０．０１２０．０１０同，采用的设计标准也有差异。在建设单位组织的协调会议上，经过多次交流，最终确定ＰＣＣＰ产品标准采用《预应力钢筒混凝土管》（ＧＢ／Ｔ１９６８５一?２?ｂ．调查国内对ＰＣＣＰ管道现场测试的管内壁粗糙系数ｎ值，见表２。陈．雳域，等：大口径ＰＣｃＰ管应用的关键技术问题解析第２８卷第８期２００５）。设计标准必须同时满足《预应力钢筒混凝土压力管设计标准》（ＡＮＳＩ／ＡＷＷＡＣ３０４）和《给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程》（ＣＥＣＳ１４０：２００２）两个规范。西江引水工程ＰｃＣＰ管的制造经过招标确定，③单根配件的长度不大于管线上所用ＰＣＣＰ标准管的长度，从而在设计确定的刚度保证下，管线运行时不会发生因外荷载变化而失稳破坏。半刚性配件的设计依据美国给水协会《混凝土压力管》（ＡＷＷＡＭ９）手册中的规定，并参考中国工程建设标准化协会标准《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》（ＣＥＣＳ１４１：２００２）中的相关条款。主要设计思路：首先按管道工作压力计算配件中钢筒的壁厚，然后按半剐性管的原理验算在外荷载作用下配件简体的变形，将变形控制在允许的范围内，以确保钢板内、外的水泥砂浆（细石混凝土）保护层在外荷载作用下不开裂，从而保证管道的耐久性。２．４．２配件的计算方法与规定由国内两家制管厂承担，由他们提供按照国内与国外两个设计规范完成的管材结构设计图和计算成果，又经过国内有设计资质的单位复核认定，完全达到招标和设计的要求后，两个制管厂开始生产Ｐｃ－ＣＰ。ＡＮＳＩ／ＡＷＷＡＣ３０４和ＣＥＣＳ１４０两个设计规范在计算模式、土压力和内水压力的取值、设计工况组合、管芯混凝土和外层砂浆开裂等方面都存在差异，但由于《给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程》（ＣＥＣＳ１４０：２００２）在编制时做了技术协调，在保留①配件直管段钢筒配件直管段钢筒按下式计算：ｔ＝等式中ｒ――配件钢筒管壁厚，ｍｍＰ。――管道工作压力，ＭＰａ玩――钢筒管内径，ｍｉｌｌ（１）差异的情况下，能使管道结构的计算成果与ＡＮＳＩ／ＡＷＷＡＣ３０４计算值接近。西江引水工程ＰＣＣＰ管道结构设计计算成果验算复核后也证实了上述结论。工――钢筒管承受的允许环向拉应力，一般修订版《给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混取钢材屈服强度的５０％，但不大于１１４ＭＰａ凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程》（ＣＥＣＳ１４０：２０１１）于２０１２年１月执行，该规程的优点是规定的计算方法简捷，仅根据承载能力极限状②弯管段钢筒弯管段钢筒壁厚计算首先判断管道曲率半径型式，当曲率半径≥２．５Ｄ帕时，忽略转弯段弯醢引起压力差值的影响，仍可按式（１）计算；当曲率半径＜２．５Ｄ，ｏ时，配件的钢筒壁厚按下式计算：（２）态计算确定环向预应力钢丝截面面积，验算正常使用极限状态下管芯混凝土抗裂和管道砂浆保护层在标准与准永久荷载组合作用下的抗裂满足要求即可，应用很方便，计算成果可靠。２．４配件设计２．４．１配件结构型式与特点配件是输水管线中的重要组成部分，西江引水工程输水管线中的配件有弯管、Ｔ管（三通管、排气、排污管、检查孔等）和与钢管、阎门等的连接转换件等。本管线设计时全部选用与ＰＣＣＰ管匹配的半刚性配件，具有下述特点：式中Ｄ柏――钢筒管外径，咖Ｌ＝警×器霞――弯管曲率半径，ｍｍ③Ｔ（Ｙ）型三通管的补强设计配件Ｔ（Ｙ）型三通需在主干管上开孔，开孔附近钢管截面产生应力集中，使材料安全余量不足，因此设计时应进行开孔部位补强计算，配件常用的补强措施有两种：一种是增加该处的钢板厚度；另一种是采用加固件，其典型型式有周颈圈、封套、加劲环（梁）。①配件的两端带有与ＰｃｃＰ标准管相同的钢制承、插口环，安装方便且可保证接头的水密性。②在结构上，虽然仍以钢板为主要材料，但在钢板的内、外两侧均覆以较厚的钢筋网水泥砂浆（或细石混凝土）保护层，通过调整保护层的厚度，采用补强措施的型式时，应根据支管内径尺寸与主管内径尺寸之间比例关系的压径值（ＰＤＶ）判别。使配件具有足够的刚度而呈现半刚性管的性能。?３?Ｅ）４（第２８卷第８期中国给水排水５．１ｋＰａ。ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｅｏｍＰＤＶ＝亳（Ｖｓｉｎｄ）２Ｕ。ｎ。１（３）《混凝土压力管》（ＡＷＷＡＭ９）手册介绍，ＰＣＣＰ式中ＰＤＶ――压径值ｄ田――支管钢筒外径，ｍｍＤ帕――主管钢筒外径，ｍｍａ――支管轴线与主管轴线间的偏转角度当ＰＤＶ＞１０５０时，应采用加劲环（梁）补强；ＰＤＶ１管能较好地适应不稳定地基，但对管道垫层支撑、回填质量、施工安装应予以充分的重视。针对广州西江引水工程，对采用的ＤＮ３６００的ＰＣＣＰ管进行地基承载力验算，计算成果验证管道敷设后不增加附加荷载，４０ｋＰａ的淤泥质软土层作为持力层是可以的。但由于软土地基具有压缩性高、强度低、触变性０５０时采用周颈圈或封套补强。④配件内外保护层设计配件钢管壁厚采用计算厚度，钢管的内外壁都可采用水泥砂浆保护，并在外保护层配置钢丝网。内保护层厚度与管内径成比例，最小厚度不得小于１０强等特性，在施工和使用阶段一些外在因素的影响下，会产生较大的变形，又由于管道沿线土层变化大，会使沉降不均匀。另外，ＰＣＣＰ管很重，施工安装的设备也同样笨重，为了给施工安装营造一个良ｍＩｎ；！ｇｂ保护层最小厚度为２５ｍｍ。内外层水泥⑤配件承受外荷载变形控制好的工作环境，并减小管道沉降和不均匀沉降的影响，保证管道安全输水，经研究后确定对软土地基进砂浆强度不小于Ｍ３０。配件刚度采用半刚性管模型分析计算，最大变形采用下列公式：行处理。软土地基处理方案是根据管底以下软土层的厚度不同，分别采用不同的处理方法。管基下软土层较薄，软土层厚≤１．０ｍ时采用换填法处理；Ｌ４，１．０血２―ｔ＋０．０―６１Ｅ＇ｒ３缸：尘旦旦尘式中缸――配件钢管的计算变形值，ｎｌｍｍ＜管基软土层厚－＜２．０ｍ时，采用抛石挤淤法处理；管基软土层厚＞２．０ｍ时主要采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩处理，要求处理后复合地基承载力特征值大于或等于１００ｋＰａ。ｒ～配件钢管的平均半径，ｍｍＤ――变形滞后效应系数ｊｌ＝ｏ一配件钢管竖向变形系数形一配件钢管承受外荷载总和，ｋＮ／ｍ②管道基础形式与作用管道基础是管道结构设计的重要组成部分，它对解决管材内力合理分布、增加管材的承载能力、保证管道的结构安全都很重要。国内外大型ＰＣＣＰ管道基础都较普遍采用土弧基础，并尽可能避开平基，对坐落在岩石层上的管道应设置大于１５０ｍｍ厚的砂垫层。西江引水工程采用两根ＤＮ３６００的ＰＣＣＰ同槽施工，管道间距的确定除考虑施工安装的需要，还考晶――配件有效刚度，包括水泥砂浆内衬和外保护层及钢管的刚度Ｅ’――管侧土的综合变形模量配件钢管的允许变形值△省需要低于Ｄ２／１０００００或０．０２Ｄ两项中的较小值。①软土地基处理管线通过珠江三角洲冲积平原，局部为剥蚀丘２．５管道系统结构设计虑在一条管道出现爆管事故时，强大的水流冲击力会危及另一条管道的安全运行。按照水力计算，两管间安全距离很大，如哈尔滨磨盘山水库输水管道两管间距采用２０ｍ，这在管道沿线经济发达的广州和佛山地区是做不到的。经过对不同方案进行技术经济和安全等多方面的研究、论证，结合工程的实际陵地貌，地形、地质复杂。地勘提供管线有很大部分要通过冲积层中的淤泥质土和粉细砂，大范围坐落在不良土层中。管线经过典型段淤泥质软土层物理力学指标：淤泥质土层厚度为１．５―１７．０ｍ，埋深约１．４―５．０ｍ，地下水埋深一般为０．５一１．０ｍ，颜色为灰黑～深情况，同槽施工的两根ＤＮ３６００的ＰＣＣＰ管中心距采用５。６Ｉｌｌ，管外壁净距仅有１．５ｎｌ，管道基础采用灰色，成分以粘粒为主，其次为粉粒，夹杂少量有机质或砂质，呈软塑～流塑状，标准贯人试验击数Ｎ＝１―３，承载力特征值为４０ｋＰａ，压缩模量为１．３整体混凝土基础，一方面可有效抵抗爆管时水流的冲击力，另一方面也可调整管材内力的分配，使受力分布合理，同时也方便管道的施工安装。ＭＰａ，含水率为８３％，内摩擦角为２．７。，粘聚力为?４?③管道止推设计Ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ＣＯＷ陈滂城，等：大口径ＰＣＣＰ管应用的关键技术问题解析第２８卷第８期压力管道在其敷设方向改变和过水断面面积改方成正比，取值的合理性对计算成果的影响较大，直接关系到管径的选择和管道运行内压的合理性。特变时，都会由内水压力作用产生轴向不平衡力。ＰＣＣＰ管为承插口连接，管道系统本身不能抵抗轴向推力，一般借助镇墩抵抗管道的不平衡推力。弯管段推力的大小和管道的内水压力、过水面积、管道方向改变的夹角正弦值成正比。由于西江引水管道采用ＤＮ３６００的ＰＣＣＰ双管同槽敷设，管道工作压力为０．６ＭＰａ，若设置管道侧向镇墩止推，其体量将别是近几年ＰＣＣＰ制管技术进步很大，管道内壁光滑度不断提高，因此建议一方面对国内ＰＣＣＰ管材增加产品粗糙系数的测试；另一方面对已竣工运行的采用ＰＣＣＰ管的输水工程可依据运行的流量、压力等参数，推算实际的粗糙系数数值，这样会使水力计算成果更合理，工程设计经济、安全可靠。②管道耐久性ＧＢ／Ｔ会非常大，管线所经大部分地段的施工场地受到限制，不具备设置侧向镇墩的条件，同时软土淤泥区域地基承载力低，设置侧向镇墩也很困难。解决不平１９６８５－－２００５规定：ＰＣＣＰ管芯外预应力钢丝的水泥砂浆外保护层厚度应不小于２０ｒａｍ；保护层用水泥砂浆的抗压强度应不小于Ｍ４５，其吸水率的平均值应不大子９％，单个值不超过ｌｌ％；水泥砂浆保护层的平均密度不低于２２００衡推力的方法，曾考虑采用限制接头，把多节ＰＣＣＰ管串接成整体，这种方法在ＰＣＣＰ管道系统设计中也是成熟的，并有工程实例验证是可行的。但对西江引水工程而言，由于两根主管管径大，间距小，限制接头笨重，制造安装困难，因此未采用。针对广州西江引水工程管径大、压力高、沿线用ｋｓ／．，３。水泥砂浆保护层较高的密实度与强度很大程度上保证了管线的耐久性，实践表明：在大多数情况下，ＰＣＣＰ管不作任何附加的防腐措施直接埋设地下，完全能达到５０年以上的耐久性指标。但对埋设在ｐＨ值低、土体电阻率低，而氯化物、硫酸盐含量高的水和土壤介质中时，应采用附加的防腐隔离层、阴极保护措施或在保护层中掺入阻锈剂等防腐措施，以确保其耐久性。目前国内有关ＰＣＣＰ管防腐措施的研究不多，地紧张等具体情况，最终在出现管道不平衡推力的位置，改换一定长度的钢管，并对同槽施工的两根钢管采用外包混凝土，形成一个整体的混凝土包墩，管道的推力由混凝土包墩承受，并对包墩进行承载力、抗滑稳定的计算。３展望与建议ＤＮ３６００大口径ＰＣＣＰ管已成功应用在广州西也没有相应的规范和标准。近几年虽然国外出现了一些相应的标准、规范、导则，但由于国情不同、应用条件不同，一下子也很难移植到国内。为此建议：①国内的科研、设计院校和有条件的企业开展和加大这方面的研究；②有条件的工程在对管线中的ＰＣＣＰ管采用防腐措施时，可同步进行必要的现场试验和检测分析，积累数据，总结经验，为同类工程提出解决问题的方法。参考文献：［１］陈溥城，杜玉柱，耿安锋．输配水管道沿程水头损失计算方法探讨［Ｊ］．给水排水，２００９，３５（１１）：１０９―１１１．［２］黄微，袁永钦．广州西江引水工程技术与管理实践［Ｊ］．中国给水排水，２０１１，２７（２）：５―８．江引水工程中，对水力计算、结构设计标准、配件应用、软土地基处理、同槽埋设两根管道的安全措施、止推设计、水压试验方法、管材耐久性等关键技术问题进行了深入研究和攻关，并都采取了安全适宜的技术措施，保证了工程质量，推动了大口径ＰＣＣＰ管的技术进步，其成果和经验可供类似工程借鉴。①水力计算粗糙系数ｎ值的采用大口径长距离输水管道水头损失计算非常重要，目前国内ＰＣＣＰ管水力计算公式普遍采用谢才公式与曼宁公式或巴甫洛夫公式组合计算，其中粗糙系数儿值一般采用０．叭１５―０．０１２５，该数值与国内ＰＣＣＰ管现场测试的数值相比偏大，比美国《混凝土压力管》（ＡＷＷＡＭ９）手册的推荐值以及世界最大的采用ＰＣＣＰ管的利比亚大人工运河输水工程Ｅ―ｍａｉｌ：１３６４２１３８９０１＠１６３．ｃｏｒｎ采用值都偏大。粗糙系数７／，的取值与水头损失的平收藕日期：２０１１―１０－２４?５?包含各类专业文献、专业论文、幼儿教育、小学教育、高等教育、应用写作文书、行业资料、中学教育、各类资格考试、50大口径PCCP管应用的关键技术问题解析等内容。　
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