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摘要：本文将结合的具体的引水工程为例，展开相关的技术分析。以西江引水工程为例，该输水管线主要采用的是DN3 600预应力钢筒混凝土管（PCCP）管材，将对该管材的应用的相关技术问题展开具体分析，主要涵盖了管道水头损失的计算、管材结构设计标准、配件设计及管道系统结构等，最后提出了相关建议以期为行业发展带来相关借鉴价值。
关键词： 预应力钢筒混凝土管;技术;管道水头损失;
1 工程主管材的选择
对于引水工程来说，管材的选择是项目建设的重要内容。通过将市面上的不同管材展开相关分析后，经过综合的考量在本次项目中管道的主管材将采用PCCP管，但在管线穿过河流以及公路等路段时管材将继续的沿用钢材。同时，结合管材的自身特性，将结合具体的情况采用不同的措施：一方面，PCCP管的长度为五米，进一步的减少单根管的质量便于后期的安装;另一方面，在进行具体的管线规划时划分出不同的标段，同时要求相关单位沿管线建厂，最大程度上降低运输的成本以降低总成本。
2 PCCP 管应用的关键技术问题
2.1 管道沿程水头损失的计算
对于管线来说，沿线水头的损失情况占据了损耗的主要部分超过了百分之90，而在南方等地区沿线的水头损失情况高于百分之70，造成水头损失的主要因素有管道内水流流态选择的水利计算公式以及对管道内壁光滑程度确定的摩阻系数。
2. 2 管道局部水头损失计算
管道局部的水头损失与多方面的因素都有关，包括管线水平和竖向平顺状况，以及管道连通管、空气阀、人孔等。但是在该工程中，受到地形以及穿越地段情况的影响，对此就需要结合实际情况以及工程需要，设置出了不同的阀门型号[1]。对于管道弯头以及检修阀门等的系数的计算情况，一般是可以在相关的研究中查询到的，而对于排气阀以及人孔等方面的损失系数却无法查询到。而对于本工程来说，通过对相关运行状况中展开具体的水利计算，并对不同的方案进行分析与对比，最后决定在本次工程中主干线的主管径采用两根 DN3 600 管道，并建立一定的水泵站以及配水站，并进一步的确立的管道压力情况。
2. 3 管材结构设计规范
在本次工程中，将对整个项目划分为不用的标段，并交由国内具有相关资质单位进行设计。通过多方面的组织交流，最终在本次工程中 PCCP产品标准将结合具体的设计标准和设计规范进行。在本次工程建设中分别由国内的制管厂依据规范要求展开计算与设计，并交由国内具有设计资质的单位进行复审，在完全的达到相关的设计要求后在展开生产与制作[2]。
依据修订版的《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》，这个章程的主要特点是计算方法便捷，而且要根据承载能力的极限计算出环向预应力钢丝截面面积，并展开相关的验证确定其抗裂能力其应用便利计算结果科学、可靠。
2. 4 配件结构型式与特点
配件的结构特点是输水管线的另一关键内容，在本次的工程中输水管线的配件重要包括一下部分：弯管、T管、钢管等重要连接件，在本次项目之中所选取的配件与 PCCP相匹配，并具有一下具体的特征。① 在配件的端口处，其带有和该PCCP管相适应的插口环和相同的钢制承，这在便于我们进行安装操作的同时也进一步的保证的了其接口的密封性[3]。② 在结构上虽然采用的是钢板材料，但是在钢板的内外面上都覆盖了较厚的细石混凝土作为基础的保护层，同时通过不断的调整混凝土的覆盖厚度，进一步的保障了配件的刚度情况能够具备一定的高性能的特点。③ 对于单根配件的长度情况要不能超过管线上所使用的PCCP标准管的长度，从而当设计刚度在确定的状态下使得管线在具体的运用中负载能力具有一定的稳定性。半刚性配件的设计标准要遵循相关要求展开具体设计，其设计的主要思路为：第一，需要依据相关的压力计算方法对钢筒的壁厚情况展开计算，第二，依据相关原理对配件的筒体的变形情况展开运算确保将其控制在合理的范围内，一次来保证钢板的内外保护层在一定的荷载情况下不发生开裂的情况，进一步的保证管道的应用效果。
2.5管道系统结构设计
① 软土地基处理
在管线所通过的自然环境相对恶劣，并且其局部地形为丘陵地貌，地质情况较为复杂。
对此，管线在通过地段的主要地质特点为冲积层中的淤泥质土，并且其中大部分的管线都处在地质条件较差的环境下。
② 管道基础形式与作用
在管道结构设计中其具有一个良好的管道基础是是十分关键的，并且它对于管材的内力分布和管材的承载能力和结构性能的安全状况都产生一定的影响。而对于大型 PCCP 管道基础，我国与其他国家一般都采用的是土弧基础，并在施工过程中要尽可能的避开平地基础，对于一些位于岩石层的管道需要设置一定厚度的砂垫层。
③ 管道止推设计
当压力管道在安装方向和跨水部分区域发生变化时，在内部水压的作用下形成轴向不平衡力。对于 PCCP管道连接的承插口，管道系统本身无法抵抗轴向推力，通常在镇墩帮助下，以抵抗管道的不平衡推力。对于弯管道的推力大小与管道内部水压、过水面积和管道方向变化角度成正比[4]。在该工程中所才采用的 PCCP双管的铺设方法，对此管道的工作压力为0.6MPa，如果在管道的侧向设置镇墩止推，其体积较大，管道还需要通過大部分的建筑工地，对此设置条件相对有限，而在软土泥区其受到地质的影响其负荷能力低，对此设置条件不满足，解决不了实际问题。同时还有另一种办法就是采用限制接头的办法来解决平衡力，但此方法具有一定的应用局限。
3.结语
大口径 PCCP管已经成功的应用于该项目之中，对于水力计算、结构设计标准、配件应用、软土地基处理等关键技术问题展开相关的分析与研究，同时在具体的施工建设之中采取有效的技术措施进行保障，进一步的提高了建设效率和工程质量，对大口径 PCCP管的技术发展起到的一定的推动作用，也期望能为相关工程提供一定的借鉴意义。
参考文献
[1]杨辉琴.长距离输水工程采用大口径PCCP管的安全防护对策[J].水利水电技术，2019，50（12）：138-143.
[2]潘铭坚.水利供水工程中大口径PCCP管道的应用探讨[J].住宅与房地产，2019（16）：123.
[3]万伟伟.软弱地层中深基坑大口径PCCP管道施工技术[J].山东工业技术，2019（03）：125.
[4]赵翼行.超大口径PCCP管道结构安全与质量控制[J].东北水利水电，2018，36（08）：20-22.
关键词： 预应力钢筒混凝土管;技术;管道水头损失;
1 工程主管材的选择
对于引水工程来说，管材的选择是项目建设的重要内容。通过将市面上的不同管材展开相关分析后，经过综合的考量在本次项目中管道的主管材将采用PCCP管，但在管线穿过河流以及公路等路段时管材将继续的沿用钢材。同时，结合管材的自身特性，将结合具体的情况采用不同的措施：一方面，PCCP管的长度为五米，进一步的减少单根管的质量便于后期的安装;另一方面，在进行具体的管线规划时划分出不同的标段，同时要求相关单位沿管线建厂，最大程度上降低运输的成本以降低总成本。
2 PCCP 管应用的关键技术问题
2.1 管道沿程水头损失的计算
对于管线来说，沿线水头的损失情况占据了损耗的主要部分超过了百分之90，而在南方等地区沿线的水头损失情况高于百分之70，造成水头损失的主要因素有管道内水流流态选择的水利计算公式以及对管道内壁光滑程度确定的摩阻系数。
2. 2 管道局部水头损失计算
管道局部的水头损失与多方面的因素都有关，包括管线水平和竖向平顺状况，以及管道连通管、空气阀、人孔等。但是在该工程中，受到地形以及穿越地段情况的影响，对此就需要结合实际情况以及工程需要，设置出了不同的阀门型号[1]。对于管道弯头以及检修阀门等的系数的计算情况，一般是可以在相关的研究中查询到的，而对于排气阀以及人孔等方面的损失系数却无法查询到。而对于本工程来说，通过对相关运行状况中展开具体的水利计算，并对不同的方案进行分析与对比，最后决定在本次工程中主干线的主管径采用两根 DN3 600 管道，并建立一定的水泵站以及配水站，并进一步的确立的管道压力情况。
2. 3 管材结构设计规范
在本次工程中，将对整个项目划分为不用的标段，并交由国内具有相关资质单位进行设计。通过多方面的组织交流，最终在本次工程中 PCCP产品标准将结合具体的设计标准和设计规范进行。在本次工程建设中分别由国内的制管厂依据规范要求展开计算与设计，并交由国内具有设计资质的单位进行复审，在完全的达到相关的设计要求后在展开生产与制作[2]。
依据修订版的《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》，这个章程的主要特点是计算方法便捷，而且要根据承载能力的极限计算出环向预应力钢丝截面面积，并展开相关的验证确定其抗裂能力其应用便利计算结果科学、可靠。
2. 4 配件结构型式与特点
配件的结构特点是输水管线的另一关键内容，在本次的工程中输水管线的配件重要包括一下部分：弯管、T管、钢管等重要连接件，在本次项目之中所选取的配件与 PCCP相匹配，并具有一下具体的特征。① 在配件的端口处，其带有和该PCCP管相适应的插口环和相同的钢制承，这在便于我们进行安装操作的同时也进一步的保证的了其接口的密封性[3]。② 在结构上虽然采用的是钢板材料，但是在钢板的内外面上都覆盖了较厚的细石混凝土作为基础的保护层，同时通过不断的调整混凝土的覆盖厚度，进一步的保障了配件的刚度情况能够具备一定的高性能的特点。③ 对于单根配件的长度情况要不能超过管线上所使用的PCCP标准管的长度，从而当设计刚度在确定的状态下使得管线在具体的运用中负载能力具有一定的稳定性。半刚性配件的设计标准要遵循相关要求展开具体设计，其设计的主要思路为：第一，需要依据相关的压力计算方法对钢筒的壁厚情况展开计算，第二，依据相关原理对配件的筒体的变形情况展开运算确保将其控制在合理的范围内，一次来保证钢板的内外保护层在一定的荷载情况下不发生开裂的情况，进一步的保证管道的应用效果。
2.5管道系统结构设计
① 软土地基处理
在管线所通过的自然环境相对恶劣，并且其局部地形为丘陵地貌，地质情况较为复杂。
对此，管线在通过地段的主要地质特点为冲积层中的淤泥质土，并且其中大部分的管线都处在地质条件较差的环境下。
② 管道基础形式与作用
在管道结构设计中其具有一个良好的管道基础是是十分关键的，并且它对于管材的内力分布和管材的承载能力和结构性能的安全状况都产生一定的影响。而对于大型 PCCP 管道基础，我国与其他国家一般都采用的是土弧基础，并在施工过程中要尽可能的避开平地基础，对于一些位于岩石层的管道需要设置一定厚度的砂垫层。
③ 管道止推设计
当压力管道在安装方向和跨水部分区域发生变化时，在内部水压的作用下形成轴向不平衡力。对于 PCCP管道连接的承插口，管道系统本身无法抵抗轴向推力，通常在镇墩帮助下，以抵抗管道的不平衡推力。对于弯管道的推力大小与管道内部水压、过水面积和管道方向变化角度成正比[4]。在该工程中所才采用的 PCCP双管的铺设方法，对此管道的工作压力为0.6MPa，如果在管道的侧向设置镇墩止推，其体积较大，管道还需要通過大部分的建筑工地，对此设置条件相对有限，而在软土泥区其受到地质的影响其负荷能力低，对此设置条件不满足，解决不了实际问题。同时还有另一种办法就是采用限制接头的办法来解决平衡力，但此方法具有一定的应用局限。
3.结语
大口径 PCCP管已经成功的应用于该项目之中，对于水力计算、结构设计标准、配件应用、软土地基处理等关键技术问题展开相关的分析与研究，同时在具体的施工建设之中采取有效的技术措施进行保障，进一步的提高了建设效率和工程质量，对大口径 PCCP管的技术发展起到的一定的推动作用，也期望能为相关工程提供一定的借鉴意义。
参考文献
[1]杨辉琴.长距离输水工程采用大口径PCCP管的安全防护对策[J].水利水电技术，2019，50（12）：138-143.
[2]潘铭坚.水利供水工程中大口径PCCP管道的应用探讨[J].住宅与房地产，2019（16）：123.
[3]万伟伟.软弱地层中深基坑大口径PCCP管道施工技术[J].山东工业技术，2019（03）：125.
[4]赵翼行.超大口径PCCP管道结构安全与质量控制[J].东北水利水电，2018，36（08）：20-22.