钢衬复合管作为一种新型管材,由于内衬了防腐材料,输送液体时与金属体完全有效隔离,只跟耐腐蚀衬层接触,具有良好的抗腐蚀效果,延长管道使用寿命。钢衬复合管道是以普通碳素钢管作为基体,内衬化学稳定性优良的热塑性材料,滚塑而成,使用性能优良。泛适用于石油,化工,制药,电力,制药,矿山,造纸等工业部门。
由于衬层得材质不同,常见的有产品材料包括:钢衬聚丙烯管(GSF.PP)钢衬聚氯乙烯管(GSF.PVC)钢衬聚乙烯管(GSF.PE)钢衬聚烯烃管(GSF.PO),这些管道具有以下使用特点:
1、具有优良的物理性能
2.具有极好的耐腐蚀性能
3.机械强度与钢管相同
4.卫生无毒、不积垢,不滋生微生物、保证流体品质
5.耐化学腐蚀、耐土壤和海洋生物腐蚀,耐阴极剥离
6.安装工艺成熟、方便快捷
7.耐候性好,适用沙漠、盐碱等苛刻环境
8.管壁光滑、提高输送效率、使用寿命长
目录 1 简述 (1) 1.1 主要编制依据 (1) 1.2工程概况 (1) 2 施工总布置 (1) 2.1混凝土供应及运输道路 (1) 2.2风水电布置 (2) 3 施工总程序 (2) 4 施工方法 (4) 4.1 分层分块 (4) 4.2 模板方案及安装 (5) 4.3 基岩面、基础面及施工缝处理 (5) 4.4 测量放线 (5) 4.5 钢筋制作及安装 (6) 4.6埋件安装 (6) 4.7灌浆管布置 (6) 4.8混凝土浇筑 (7) 4.8.1浇筑前准备 (7) 4.8.2仓位验收 (7) 4.8.3混凝土拌制、运输 (8) 4.8.4混凝土入仓、振捣 (8) 4.9 脱模、养护 (9) 5 施工计划及进度 (9) 6 施工资源 (9) 6.1施工设备配置 (9) 6.2劳动力配置计划 (9) 7 质量保证措施 (9) 7.1质量控制管理措施 (9) 7.2工艺质量控制措施 (10) 8 安全保证措施 (11) 8.1 危险源分析 (11) 8.2 施工现场安全技术措施 (11) 8.3 混凝土浇筑安全措施 (12) 8.4 运输安全措施 (12) 8.5 供电与电气设备安全措施 (12) 9 文明施工与环境保护措施 (13) 9.1 文明施工措施 (13) 9.2 环保措施 (13)
引水道钢衬段混凝土施工技术措施 1简述 1.1 主要编制依据 1、《引水道开挖支护图(1/7~7/7)》 2、《引水道压力钢管结构图(1/2~2/2)》 3、《引水道压力钢管回填灌浆及钢筋混凝土段和钢管段连接详图》 4、《水工混凝土施工规范(DL/T5144)》 5、《水工混凝土钢筋施工规范(DL/T5169)》 6、《引水发电系统接地布置图(1/2~2/2)》 7、其它相关技术规程、规范及技术要求 1.2工程概况 糯扎渡水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程中引水道采用单机单管供水,共布置9条引水道,各管道间平行布置,引水道分为上水平段、上弯段、竖井段、下弯段及下水平段。引水下平段和锥管段为钢管衬砌,钢管与围岩之间回填混凝土。引水道钢管段混凝土回填施工主要范围为引水道下平段起点至距离地下厂房上游边墙0.5m处。钢衬段钢管长度55m,其中标准段长36m,内径为8.8m,锥管段长18m,内径为8.8~7.2m,凑合节长1m。钢衬段施工具体工程量见下表1。 表1 主要工程量表 2施工总布置 2.1混凝土供应及运输道路 施工所需的混凝土由本标120拌和站拌制,用6m3混凝土搅拌运输车运至施工现场。根据施工总体程序安排,7#、8#、9#引水下平洞回填混凝土、1#~6#引水下平洞2#施工支洞上游侧及2#施工支洞段混凝土从2#施工支洞入仓,1#~6#引水下平洞2#
压力管道钢衬段砼浇筑施工措施 1、工程概况 1.1 概述 瀑布沟水电站6条压力管道下平段砼衬砌包括两部分:钢衬段和钢筋砼衬砌段,每条钢衬段长65m,衬砌厚度为80cm。6条压力管道钢衬段砼桩号(1#压力管道:(管 1)0+468.7~(管 1 )0+533.7;2#压力管道;(管 2 )0+441.7~(管 2 )0+506.7;3#压 力管道:(管 3)0+414.6~(管 3 )0+479.6;4#压力管道:(管 4 )0+387.7~(管 4 )0+452.7; 5#压力管道:(管 5)0+360.6~(管 5 )0+425.6;6#压力管道:(管 6 )0+333.7~(管 6 )0+398.7)。 1.2 主要工程量 压力管道钢衬段施工主要工程量 注:最终工程量应以实际发生量计。 2、施工布置 2.1 施工道路 毛头码拌和楼→左低干线路→进厂交通洞/10#施工支洞→1#施工支洞→压力管道下平段。 2.2 施工风、水、电布置 沿用厂房及1#施工支洞的风、水、电系统。 3、施工程序及施工工艺 3.1 施工程序:钢管集中运输→钢管分段(15m左右)安装→砼分段回填→下一段钢管安装 钢衬段砼分仓:每条压力管道钢衬段长为65m,并都在1#施工支洞下游。安装压力管道的方向从上游向厂房方向安装,钢管安装单节长度最大为2.7m,待钢管安装5-6节后,进行一次混凝土浇筑,考虑到混凝土浇筑难度和与钢管安装的协调,每仓混凝
土浇筑分段长度原则上不超过12m,并且衬砌砼和钢衬回填砼为最后一仓浇筑,其他仓号全断面浇筑。 根据设计文件:水引字2007-09号总028号为保证厂房压力管道砼衬砌和钢衬接头连结成整体,需要对压力管道钢衬起点接头进行以下处理:(1)衬砌砼内的外层纵向钢筋须应伸入钢衬段回填砼内1.5m,外层设置相同直径和间距的4根环向钢筋,内层纵向钢筋于钢衬的首端加劲环焊接;(2)衬砌砼和钢衬回填砼必须同时浇筑,加劲环附近应加强振捣,保证浇筑的质量,衬砌砼段的环向施工缝应在接头前3m以外设置。 3.2 施工工艺流程图: 图1:压力钢管回填混凝土施工工艺流程图 (1)施工准备:主要是混凝土配合比设计、特殊材料供应和储存等施工准备。
第25卷第4期2006年8月 水力发电学报 JOURNAL0F HYDROEI正C聊CENGINEERING V01.25No.4 Aug.,2006 坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构优化布置 张伟,伍鹤皋,王从保 (武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072) 摘要:本文从管道截面形状、钢材用量和钢筋布置、钢衬外包混凝土厚度,管道与坝体相对位置及接缝处理四个方面,论述坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构设计的优化方法和原则。结合某水电站工程的实际,从优选的角度对该工程坝下游面钢衬钢筋混凝土管道的布置进行对比分析,表明从减小管线长度、节省工程投资的角度出发,建议采用半埋,外包1.5m厚混凝土的结构布置形式。 关键词:水工结构;结构优化布置;有限单元法;背管;钢衬钢筋混凝土;钢材配置;管坝接缝面 中圈分类号:1v732.4文献标识码:A optiIIIizationofarrangementofsteelliIlingreinf.orced concretepenstocksonthedow璐treams珈瞪aceof d锄s zHANGWei,WUHegao,wANGC0ngbao (&砒硒rh6Dm幻可旷耽fer&删脚口以州rop删erE昭i船e—ng&如聊e,耽^帆‰如e瑙妙,贶,l肌430072)Abst强ct:Fromthesectionsh印e0fpenstocks,allocationof8teelandarr蚰gementofreinforcingbar,thickness0fconcretearoundsteelpipeaswellastheinted.acebetweenthedamandthepenstock,theoptirIIizationmethodandprinciple 0f8t11JcturaldesignofsteelliningI-einfbrcedconcretepenstocksonthedownstreamsu五aceofdamshavebeendiscussed.Inacco耐ancewiththepracticeofJinanqiaohydmpowerstation,contmstiVean8lysisonthean.angementofthiskindofpenstockhasbeenca而edoutbymeaJlsofoptimizationrnethod.Ana玎.肌gementofsemi—buriedt),pewith1.5m—thickconcretewallissuggestedinoIdertoreducethelengthofpipelineandeconorni舱theinvestmentoftheen百neering. KeywordIs:hydmulicstructure;stmctumloptimization;finiteelenlentmethod;penstocksondown8treamsud.aceofdams;reinforcedconcretewithsteelliner;allocationofsteel;inted.acebetweendamandpenstock 坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道作为电站引水管道新的结构形式,在上世纪60年代首先出现于前苏联。我国研究人员自70年代末开始对其展开研究,并先后在东江、紧水滩、五强溪、李家峡、三峡等大型坝后式水电站中采用了这种管道形式。在论证三峡压力管道布置形式过程中,经过设计院和许多高校及科研单位全面系统的对比分析后,认为坝下游面浅槽式钢衬钢筋混凝土管道方案具有减少坝体混凝土施工与管道安装的干扰、尤其适用于碾压混凝土坝,对坝体应力削弱小、允许外包混凝土开裂以充分发挥钢材强度等优点,因此将其定为三峡水电站压力管道的最终方案¨”。随着三峡水利枢纽工程建设的顺利进行和部分机组投产发电,为我国后续工程压力管道的布置和设计提供了丰富的工程经验,如在建和拟建的向家坝、景洪、金安桥、观音岩和龙开口等大型水电站,均将这种管道布置形式作为坝后式厂房压力管道布置的重要比较方案。 本文主要对坝下游面电站压力引水管道(又简称为背管)的横截面形状、钢材用量和钢筋配置、钢衬外包混凝土厚度、背管与坝体相对位置及连接处理等四个方面进行分析与总结。 1背管布置形式与结构型式选择 电站压力引水管道确定为背管后,其布置形式和结构型式的选择主要包括以下内容:管道截面形状,钢材用 收稿日期:2005.04.06 作者简介:张伟(19r77一),男,博士研究生
钢衬钢筋混凝土管道 衬钢筋混凝土管道 由于输水管道无论从构造或者是荷载情况都和水电站的压力管道 相似,所以再设计长距离高水头差的输水管道时,一般都参考水电站压力管道的研究成果。事实上输水管道和压力管道还是有一定区别的。有些输水管道对管径的要求往往并不像压力管道那么苛刻。例如本文的张家湾输水管道,虽然水头差有600米,但管直径选1米就足够了。这样从一定程度上,稍微减轻了高水头给设计带来的难度。 水电站的压力管道是其关键性结构物之一。随着水电工程的规模日益巨大,压力管道也日趋巨型乃至超巨型化。常规的形式和设计方法已经难以满足需要,人们需要不断探索新结构、新材料和新方法。对于高水头的大型水电站,常见的压力管道形式一般是钢管和钢衬混凝土管。 钢筋混凝土管耐久、价廉、变形小、节约金属材料、制作简便,并且历史悠久,技术成熟。但由于混凝土抗裂性能较差,所以钢筋混凝土管一般用于小型水电站的压力管道和低水头的输水管道。但对于高水头的输水管道,也有工程在管道前段采用。例如四川的冷竹关水电站压力管道,在1714~1548米水头处,采用了衬砌厚度为40厘米的钢筋混凝土管。
钢管的模型容易建立,计算也简单,但是却有着一些缺陷。为了抵抗高水头,钢管的管壁一般需要消耗大量的钢材。而管壁如果过后,不仅仅是需要更多的钢材,还会大大增加对板材加工和安装的难度。况且,任何的材料不可能完全的均匀,加工、焊接和安装中也难免存在缺陷。所以压力钢管的失事风险,特别是经过长期运行后总是存在的。巨型钢管一旦爆裂,后果不堪设想。 钢衬钢筋混凝土压力管道是近年来我国发展迅猛的新结构形式。我国在80年代中期首先应用于东江和紧水滩水电站,取得了明显的技术经济效益。经过进一步论证,在三峡水电站中,26根直径达12.4米的压力管道均采用了钢衬钢筋混凝土结构,这是一个很大的飞跃。钢筋混凝土管不但经济,而且安全。因为将钢衬和钢筋混凝土两种性能迥异的材料组合在一起受力,而且各取适当的安全度后,要使两者刚巧同时达到破坏而造成毁灭性事故的风险就大大的降低了。这也是三峡工程中采用联合受力方案的主要因素。 但是钢衬钢筋混凝土管也有自己的缺点。要对这种巨型联合体系作精确分析却有相当的难度,而常规的简单计算或线性分析又显然不能满足工程需要。因为在分析中,不仅要考虑两种体系的联合承载,而且必须考虑钢筋混凝土的开裂、开裂后的非线性性质并控制裂缝宽度。为了解决这些问题,专家们引入了有限元的分析方法,而ANSYS 等软件的应用使得这些方法变得很容易实践了。通过有限元的分析和优化,可以得到相对精确的设计方案。
关键词:压力钢管;经济直径;动态经济比较;年费用;水电站 摘要:水电站压力钢管直径是一个重要的设计参数。根据我国最新规范“按动态经济比较方法进行方案选择”的准则,推导了水电站压力钢管经济直径通用计算公式。用其简化后的公式对我国已建成的36座水电站的坝内埋管经济直径进行了计算,适用结果良好,得到的规律与结论,可供水电站初设时参考。 1 问题的提出 水电站压力钢管的直径是一个很重要的设计参数。设计时,一般先选择经济直径,然后再校核水锤压力,经分析论证后决定。规范规定经济直径应通过技术经济比较来选择。估算时,常用水轮机最大过水流量Qmax除以经济流速V经计算钢管经济断面和直径。根据国内经验,经济流速值为:露天式压力钢管V经取4~6 m/s,坝内埋管V经取5~6 m/s,地下埋管V经取3~4.5 m/s。对大型较重要的水电站压力钢管经济直径则需要进行较详细的技术经济比较和论证。应当指出,不同国家在不同时期,随着动能经济比较准则的改变,特别是各种经济指标、材料单价的变动,选择的压力钢管经济直径应当是不同的。50、60年代,我国一直是采用前苏联的“抵偿年限”经济比较准则选择压力钢管经济直径。改革开放后,我国水利水电建设项目一律计入资金的时间价值,采用了动态经济准则进行方案比较。《水力发电工程经济评价暂行规定》(1983)给出的水电站各建设项目方案比较的经济准则之一是:保持各方案的效益(如电力、电量)相等或基本相等的条件下,采用总费用现值或总费用现值折算成经济运行期n年内的等额年费用值NF最小的方案。具体公式是: 式中,Z为施工期(m年)内各年投资原值折算到施工期末的折算投资;r0为电力建设项目额定投资收益率,目前我国规定r0=0.1;Kt为施工期第t年的投资原值,本文初步按总投资原值K在施工期m年内每年均匀投入计算,Kt=K/m;n为电站建筑经济运行期,水电站n=50 a,火电站n=25 a;u为在经济运行期内,电站的年运行费(不包括折旧),火电站还包括煤耗费。 2 经济直径通用计算公式的推导原则 把各压力钢管直径D作为变量,钢管直径D越大,则用钢量、投资就越多,水电站的年费用NF水就大;但D大则水头损失小,电能损失也少,为保持系统总电量相等,需要的替代火电站的年费用NF火也就小。如果把水电站年费用NF水和替代火电站年费用NF火相加,将其写成直径D的幂函数,再令其一阶导数等于0,求极小值,如式(2)。 3 水电站压力钢管的年费用NF水 (1)水电站压力钢管的投资原值K水。 式中,b为压力钢管(包括刚性环)所使用的实际重量与计算管壁厚度的重量比,根据已建工程统计,其值大约在1.2~1.3左右;s为每吨钢管总造价(包括材料、制作运输、安装、油漆、进水口闸门启闭机、墩座等费用),初算可按s=s1(1+α) 计,s1为每吨钢板材料价格,α为除材料费以外其他费用与材料费的比值,可根据类似已建工程资料选取;D、L为钢管直径与长度,cm;δ为管壁厚度,cm;[σ]为钢管的允许应力(用工程单位1 kg/cm2);φ
混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法 1 范围本标准规定了混凝土和钢筋混凝土排水管外观质量检查、尺寸、外压荷载、内水压、保护层厚度、吸方率、混凝土强度等试验用的试件、仪器设备和量具、试验方法、试验步骤、结果计算及试验报告。 2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 1214—85 游标卡尺GB 1215—87 深度游标卡尺GB 1226—86 一般压力表GB 3719—88 工具显微镜GB 9056—88 钢直尺GB 9057—88 单杠式内径千分尺GB 10633—89 钢卷尺GB 11836—89 混凝土和钢筋混凝土排水管GB 11837—89 混凝土管用混凝土抗压强度检验方法GB/T 13283—91 工业过程测量和控制用检验仪表和显示仪表精确度等级GB/T 13335—91 磁弹性测力称重传感器GBJ 107—87 混凝土强度检验评定标准 3 定义本标准采用下列定义。 3.1 露筋钢筋未被混凝土包裹而外露。 3.2 裂缝混凝土表面存在的伸入混凝土内的缝隙。 3.3 合缝漏浆混凝土表面在管模合缝处因水泥浆流失露出砂、石。 3.4 麻面混凝土表面出现的较为密集的小孔。
3.5 蜂窝混凝土表面因缺少水泥砂浆而形成的石子外露和空洞。 3.6 粘皮混凝土表面因水泥砂浆被管模粘连而造成的粗糙不平。 3.7 塌落钢筋骨架内侧管壁混凝土坠落。 3.8 空鼓混凝土内部局部出现的空气夹层。 3.9 拐点承插式管的承口外斜坡与筒体平直段交界处。 4 仪器设备外观质量检查、尺寸、外压荷载和内水压试验用的主要仪器、设备和量具见表1(略)。检验仪器和显示仪表必须满足被测值在仪表全量程的1/5~2/3范围内,检验仪表、显示仪表和量具精确度的选择应符合GB/T 13283的规定,并满足GB 11836等标准中各项技术要求对测量精确度的要求。尺寸的测量读至量具的最小分度值。 5 试验方法 5.1 试件各项试验用试件应满足混和钢筋混凝土排水管标准的规定。 5.2 外观质量 5.2.1 露筋 a) 目测管体表面有无露筋; b) 用钢卷尺测量露筋的长度。 5.2.2 裂缝 a) 检查管体表面有无可见裂缝;
⒈坝身压力管道有哪几种型式?各有什么优缺点?比较适合于什么条件?对于碾压混凝土重力坝,最适合采用哪种管道结构型式,为什么? 坝内埋管、坝体下游面管道、坝上游面管道, 2. 水电站分岔管有哪几种结构型式?钢衬钢筋混凝土分岔管与坝下游面钢衬钢筋混凝土管相比,在受力上是否有什么不同?你认为这种分岔管型式的应用前景如何,为什么? 答:岔管有很多种结构型式,按制造岔管的材料和岔管布置方式不同,可以分为四大类:(1) 布置在镇墩中或地下埋藏但按钢岔管单独承载设计的岔管(以下简称为明岔管);(2) 地下埋藏式钢筋混凝土岔管;(3) 地下埋藏且按围岩和钢结构联合承载设计的岔管;(4) 钢衬钢筋混凝土岔管。 第一章和第四章 (1) 推荐采用由钢衬和钢筋混凝土外壳组成的钢衬钢筋混凝土岔管,钢衬和外包钢筋混凝土的相互作用有利于提高结构的整体性和可靠性。 (2) 用外部的钢筋混凝土套环代替内加强月牙肋可大大简化施工工艺和施工过程。可灵活调整大、小混凝土套环的厚度以减小应力集中程度及由内压引起的径向变形。 (3) 采用这种复合结构代替全钢结构,可使钢板厚度大大减小,并可用普通钢材代替高强度钢材以节省投资,岔管的造价亦可相应地降低,因此钢衬钢筋混凝土岔管具有广阔的应用前景。 3.水轮机蜗壳的结构型式主要有哪几种,各有什么特点?为什么国内许多抽水蓄能电站和大型水电站都采用了冲水保压蜗壳?你能举出几个采用了冲水保压蜗壳电站的例子吗? 答: 4.地下工程的复杂性表现在哪些方面?目前进行地下工程设计有哪些主要方法,各有什么特点? (1)地质勘探的复杂性 岩体是覆盖在地球表面,构成地壳和上地幔的固态物质,是人类赖以生存和发展的立足之地。对于经过漫长而复杂演变的岩体特性,只能通过勘探的方法认识它。鉴于人类活动能力和实验手段的限制,目前对于岩体的了解和认识主要采用下列勘探方法: (a) 测绘:通过量测了解地形、地貌特征,绘制工程地形图和地表的地质情况。 (b) 钻探:通过打钻孔,取岩心了解钻孔点的地质情况,推测局部区域的地质分布情况。 (c) 探洞:通过开挖探洞,揭露沿探洞轴线的岩体特性、地质断层及节理裂隙的分布情况、较细致地了解工程局部区域的工程地质特征。 (d) 物探:采用声波法进行物理勘探。利用人工激发的弹性波能在岩体中传播的特点,测出弹性波在岩体中的波速、振幅、频率、声谱和波型,通过波速衰减变化,推测岩体结构的变化和周围可能出现的地质环境变化,同时测算出岩体的物理力学特性。 对于受多种因素影响,由天然矿物集合组成的自然界岩体,其特性多变,采用上述方法进行勘探,只能掌握局部的地质特性。由于构成岩体的矿物颗粒具有多种形状和大小[22],岩体本身不均匀和材料的非线性,造成岩体工程具有不可逆性。岩体这种不均匀和不可逆性,目前的地质勘探手段很难全面而精确地了解广博和深层的岩体地质特性。地质勘探的复杂性,使得地下工程的设计和施工缺乏现成的参考资料和设计方法,对每一个地下工程都必须进行大量和深入的地质勘探工作。 (2)影响地下工程洞室围岩稳定因素的复杂性 地下工程是在复杂岩体介质中开挖的地下空间,其围岩受本身的地质环境和外界各种施工条件的干扰,影响地下洞室围岩稳定的因素是十分复杂的。主要影响因素有: (a) 围岩的物理力学特性 覆盖在地球表面构成地壳的主要岩体岩浆岩、沉积岩和变质岩的力学特性相差很大[23][24]。岩浆岩是在高温高压作用下以入侵和喷发后冷凝形成的岩体。这种岩体颗粒之间联接紧密,粘结力很大,强度很高,容易产生脆性破坏。沉积岩是由各种松散物质和溶于水的化学物质,经过搬运沉积而形成的层状岩体。这种岩体的力学特性与胶结的物质有关,根据胶结颗粒的组成,岩性差别较大,如厚层砂质灰岩强度较高,而薄层泥质灰岩强度较低,容易产生较大变形而溃曲破坏。变质岩是沉积岩和岩浆岩由于外界条件发生变化(地壳运动、岩浆入侵、受高温和高压作用),其成份和结构发生改变,形成新的岩体。这种岩体保持原有的一些物理特性,又具有自身独特的