超大口径PCCP管道结构安全与质量控制

超大口径PCCP管道的结构安全和质量控制,对于南水北调中线工程来说是重要的。文中从超大口径PCCP管道的施工技术要点、超大口径PCCP质量控制标准、保障安全性的关键技术、PCCP管道水力特性参数的选择等方面,论述了大口径PCCP管道结构安全与质量控制。     

超大口径预存裂缝的PCCP管结构分析与试验研究

摘 要：预应力钢筒混凝土管道（PCCP）作为一种新型组合结构管材，以其特有的材料受力优点，正被越来越多的应用到城市供水工程中。本文针对南水北调实际工程中出现的PCCP管芯混凝土预存裂缝问题，通过对原型管道的抗裂外压承载力试验，探讨了预存管芯外壁纵向裂缝对承载力的影响,分析了管子的受力特性。试验结果表明：PCCP在抗裂外压检验荷载下，其破坏主要分布为管顶、管底内侧管芯混凝土和管中外侧砂浆保护层受拉破坏。在此试验结果上，本文基于ABAQUS有限元分析，选取混凝土塑性损伤模型，对PCCP抗裂外压试验进行结构数值模拟分析，数值计算与试验结果相一致。数值计算结果表明：管芯混凝土预存裂缝对PCCP抗裂外压极限荷载影响不大，但在荷载作用下，预存裂缝会对混凝土、砂浆保护层出现应力集中现象，将首先出现混凝土损伤，从而导致裂缝发生与扩展。     

PCCP管道水压试验

在供水压力输水管道工程中,管道的水压试验是一项非常重要的施工和检验环节。文中根据设计和规范要求,在施工中完成了PCCP管道水压试验,保障了输水管道运行安全。     

万家寨引黄联接段工程2#减压阀室上下游PCCP管道的施工

文中总结了万家寨引黄联接段工程中的PCCP管道施工经验。     

预应力钢丝松弛对超大口径PCCP承载能力的影响

以南水北调中线工程为背景,利用光纤光栅计测取预应力钢丝实际松弛量。基于试验结果,采用非线性有限元法建立了PCCP承载数值计算分析模型,进行了钢丝预应力松弛对PCCP承载能力的影响研究。计算结果表明:在正常使用极限状态和弹性极限状态下,PCCP内压值随预应力松弛量的增加而减小;在承载能力极限状态时PCCP内压值保持不变。基于现场测试结果和计算结果,评价了预应力松弛对PCCP承载能力的影响,为PCCP的生产和运行积累了工程经验,为制定超大口径PCCP标准以及质量验收提供依据。     

超大口径PCCP管内水压承载能力试验

采用原型现场试验的方法,分析PCCP的管内水压试验方法、破坏特征和承载机理。详细叙述了试验前试件成型与测量方案,阐述了内水压承载试验的具体过程及试验破坏特征。基于试验结果分析了PCCP的承载机理:PCCP较普通混凝土管承载力的提高是由于预应力钢丝的作用,极限内水压时,表现为钢丝的屈服和混凝土的最终拉裂破坏,发挥了组合结构中各材料的性能。试验研究为超大口径PCCP管道的生产、施工积累了经验,为制订超大口径PCCP管道标准及其质量验收标准提供依据。     

超大口径预存裂缝的预应力钢筒混凝土管结构分析与试验研究

针对南水北调工程中预应力钢筒混凝土(PCCP)管芯混凝土预存裂缝问题,通过对原型管道的抗裂外压承载力试验,探讨了预存管芯外壁纵向裂缝对承载力的影响,分析了混凝土管的受力特性。试验结果表明,PCCP在抗裂外压检验荷载下,其破坏主要发生在管顶、管底内侧管芯混凝土和管腰外侧砂浆保护层的受拉破坏。基于ABAQUS有限元分析,选用混凝土塑性损伤模型,对PCCP抗裂外压试验进行结构数值模拟,数值计算与试验结果一致。计算结果表明,管芯混凝土预存裂缝对PCCP抗裂外压极限荷载影响不大,但在外载作用下,预存裂缝会对混凝土、砂浆保护层出现应力集中现象,从而导致裂缝的发生与扩展。     

南水北调中线工程超大口径PCCP外载试验研究

采用原型现场试验的方法,分析了南水北调中线工程PCCP管道的外载试验方法、破坏特征和承载机理.制订了试件成型与测量方案,得到外载试验的具体过程、试验破坏特征以及开裂荷载,最后基于试验现象与试验结果分析了PCCP管的破坏位置,即裂缝出现在管顶与管底的内侧管芯混凝土和管侧的砂浆保护层,裂缝出现后迅速沿管身贯通,裂宽增加,裂缝条数稳定.试验为超大口径PCCP管道的生产、施工积累了经验,为制订超大口径PCCP管道标准以及质量验收标准提供依据.     

南水北调大口径PCCP管道漏水风险分析

以南水北调PCCP管道工程为例,对产生管道漏水的原因、机理进行了较为深入地分析研究.根据管一土相互作用关系和地层移动与变形规律,首次提出了以管线接头最大转角和最大脱开值作为PCCP管道漏水的控制标准;并据此,给出了地下工程开挖对PCCP管道漏水影响的最大允许地表沉降控制标准的计算方法.     

超大口径PCCP内断丝对其承载能力影响研究

以南水北调中线工程为背景,进行PCCP断丝原型试验,基于试验结果,利用杆单元模拟钢丝,采用等效降温法施加钢丝预应力,建立PCCP承载数值计算分析模型,基于非线性有限元理论,选取混凝土塑性损伤模型,对超大口径PCCP断丝问题进行承载能力和受力状态分析.计算结果表明:PCCP管芯混凝土损伤开裂位置为断丝对应区域,断丝数增加加剧了管芯混凝土的开裂破坏;断丝数增加急剧降低了PCCP的承载性能;当断丝数达到一定根数时,管芯混凝土更易开裂,在有内水压力作用时,将加剧钢筒和钢丝层的腐蚀,影响PCCP长久运行.     

PCCP管在河南省南水北调中线配套工程中的运用

随着我国对水资源的调整和分配,长距离引调水工程逐年增多。我国引进了大量的新型管材和新的生产工艺,为供水工程管材的选择提供了更多的余地。PCCP是近几年在供水工程中采用较多的新兴管材,本文以PCCP管材在河南省南水北调中线配套工程中的应用为例,从PCCP管材的结构组成、受力特性、设计成果以及施工安装技术要求等方面详细介绍其特点,为同类工程应用该种管材提供参考。     

南水北调工程PCCP管道设计的关键技术研究

在南水北调中线工程中采用了4 m直径的超大口径PCCP管道.文中总结介绍了该工程在管材设计、承插口构造、管线防腐蚀、管件设计、管线建筑物设计、管线水头损失计算、防止管线阻隔地下水、防止不均匀沉降等方面的设计关键技术.     

南水北调中线工程PCCP竖向土压力计算分析

南水北调中线工程采用了双排直径4 m的超大口径PCCP,其中约有40%长度管顶覆土厚度5 m以上,最大设计覆土厚度10 m.文中论述了PCCP在不同铺设方式条件下竖向土压力的计算方法,并以南水北调中线PCCP管道为例,给出不同铺设方式的计算结果及各公式的适用条件.最后将计算值与实测数据进行比较.     

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的计算方法

在山西省万家寨引黄工程、南水北调等重大工程之中,采用了预应力钢筒混凝土管(PCCP),如何对其进行计算分析十分重要.在此,对现有的结构计算与数值计算这两类PCCP计算方法进行了全面的综述与评价,分析其各自的优势与局限性,并给出算例加以说明,最后指出了未来PCCP计算方法的可能突破方向与发展趋势.     

南水北调大型埋地PCCP工程 耐久性设计

本文对南水北调中线工程中采用的预应力钢筒混凝土管(PCCP)耐久性设计的有关要点进行了讨论,具体包括:(1)工程布置设计;(2)预应力钢丝质量控制;(3)混凝土砂浆质量控制;(4)防腐蚀设计;(5)结构计算及安全评价;(6)施工安装工艺等。     

南水北调中线工程PCCP外防腐设计及其龟裂问题分析处理

通过对南水北调中线工程PCCP埋设土壤环境分析,结合管道特性以及国外已建工程的情况,确定PCCP管道外防腐设计采用环氧煤沥青防腐保护层,并对工程实施过程中,小部分管道的外防腐层局部龟裂现象进行了分析,总结出龟裂的原因,并提出处理方案.     

大型渡槽三向预应力槽身结构设计

南水北调中线工程属特大型跨流域调水工程,由于工程的重要性及工程规模的庞大,采用常规钢筋混凝土结构不但不易解决槽身结构防渗抗裂的问题,还将造成槽身结构的槽壁与底板等很厚,大大增加自重,引起上部结构以及下部结构工程量的大大增加。因此槽身结构采用三向预应力混凝土结构体系,利用预应力施工技术,充分发挥材料的性能,在满足材料强度及结构使用条件的前提下,使工程经济合理。     

大口径PCCP生产工艺流程与厂区布置

从生产工艺、厂区布置、设备配置和生产能力等方面总结了4 m直径的超大口径PCCP管道在南水北调中线工程中的成功生产舜口应用,供同类工程参考借鉴.     

南水北调中线工程安全监测专业化管理研究

针对南水北调中线工程特点,以及河北省水利工程安全监测现状,阐明了安全监测工作的重要性和安全监测资料分析的必要性.结合以往工作经验,对南水北调工程安全监测工作提出了建立专业化监测组织的构想,并分析其具备的条件、职能以及开展的工作,对南水北调中线工程的建设和管理有重要的意义.     

南水北调中线工程陶岔-沙河段混凝土碱骨料反应试验研究

南水北调中线工程陶岔-沙河段路线长,涉及料场多,骨料品种杂.碱-骨料反应具有反应缓慢、持续时间长的特点.碱-骨料反应十分复杂,需用不同的试验方法进行综合评定.通过岩相法、砂浆棒快速法、碳酸盐圆柱体法等不同试验方法对碱活性进行了研究,试验结果表明: 料场部分骨料具有潜在危害性反应的碱活性.为确保混凝土的耐久性和工程安全,应严格控制工程所用水泥的碱含量及采取其它工程措施来抑制碱-骨料反应.