小浪底工程排沙洞预应力混凝土方案对比模拟试验分析

排沙洞是小浪底工程重要的泄水建筑物，在施工前期，对设计方案-有粘结后张法预应力混凝土衬砌方案和替代方案-无粘结预应力混凝土衬砌方案进行了模拟试验，通过对比试验，专家一致认为，有粘结和无粘结方案在技术上均是可行的，但无粘结方案具有比有粘结方案更优的技术和经济指标。     

预应力锚索混凝土衬砌隧洞的耐久性及其改进

近年来，在我国有采用预应力锚索混凝土衬砌隧洞的趋势。其原因有两个方面：一方面是由于压力隧洞的P×D值越来越大，另一方面是为了节省钢材，而且结构要满足耐久性的要求。对于有长期耐久性要求的现代工程结构来说，技术的改进和质量保证体系是密不可分的。为此，笔者对预应力锚索混凝土衬砌隧洞的基本问题进行了探讨，诸如设计标准、有粘结和无粘结锚索、混合配筋、钢材的长期抗腐蚀性能、隧洞的薄弱部位、灌浆的作用、衬砌混凝土及施工等，并提出一些改进意见。     

小浪底工程排沙洞无粘结预应力混凝土衬砌试验段实测分析

黄河小浪底水利枢纽工程排沙洞混凝土衬砌采用了双层双圈环锚无粘结预应力新技术，文中对其洞内试验段的预应力钢筋和测试元件布置，以及洞内无粘结预应力混凝土施工工艺做了概括总结．结合从开始浇筑混凝土到预应力钢筋张拉锚固结束的全过程中对衬砌混凝土和普通钢筋的应力及洞径变化等实测资料，分析了混凝土温度收缩应力变化和衬砌混凝土预压应力分布规律，论述了洞内试验段衬砌混凝土裂缝的成因，提出了优化混凝土配合比、加强施工温控的改进建议．     

小浪底水库排沙洞工程预应力混凝土衬砌方案选择

小浪底工程排沙洞预应力混凝土衬砌原设计为有粘结筋方案．在招投标期间，承包商提出采用无粘结筋作为替代方案．为了对两种方案进行慎重选择，在现场进行了１∶１室外模型试验．试验结果表明，无粘结筋方案具有张拉时摩擦损失小，可采用双圈布置，预压应力均匀，结构受力性能好，张拉槽数量少，施工简单、方便，节省材料等优点．     

排沙洞无粘结预应力混凝土衬砌的研究与实践

在黄河小浪底水利枢纽工程中，有压排沙洞衬砌工程成功采用了无粘结后张预应力混凝土衬砌的施工方法，是世界上规模最大的无粘结预应力隧洞衬砌工程，开创了无粘结预应力系统在我国水电工程中运用的先河。实践证明，小浪底水利本世纪排沙洞预应力系统设计上是成功的，结构上是安全可靠的，经济上是合理的。     

无粘结环锚预应力混凝土衬砌应力状态分析

无粘结环锚预应力混凝土衬砌是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,由于衬砌结构组成体系复杂,导致其内部应力状态分布极为复杂,且在不同工况下受力会发生显著变化。为了解该结构在施工期和运行期的受力状态,并及时掌握衬砌安全状况,对小浪底排沙洞环锚预应力衬砌张拉期和运行期的应力状态进行了研究。采用等效荷载法和实体建模法相结合的方法建立数值模型,通过对应力状态计算和应力状态现场实测值进行对比,明确了不同工况下预应力衬砌受力状态。研究结果表明,小浪底排沙洞环锚衬砌在张拉期和运行期预应力状态都处于安全范围。研究结果对无粘结环锚预应力混凝土衬砌的设计、施工具有重要参考意义。     

大型有压输水隧洞环形高效预应力体系施工技术研究与应用

环形高效预应力体系具有材料强度高、结构变形小、抗裂及抗渗性能好、耐久性高等优点,在用于浅埋隧洞和隧洞衬砌情况下,综合技术经济效益显著.本文以大伙房水库输水(二期)工程隧洞后张法环形无粘结预应力混凝土衬砌施工为实例,系统阐述了有关施工工艺和关键的施工技术,为类似工程的设计和施工提供了一套先进、成熟和完整的指导性方案.     

黄河小浪底水利枢纽排沙洞后张法预应力混凝土衬砌的设计研究

简介黄河小浪底水利枢纽复杂的水文、地质条件以及庞大的工程规模．该枢纽设计有３ 条排沙洞，担负着泄洪、排沙、调节径流和保证进水口不被泥沙淤堵的任务．根据排沙洞的水库运用要求，灌浆帷幕下游排沙洞洞身段设计为混凝土后张预应力隧洞．通过大量的调研、试验、分析论证，在施工前确定该预应力方案选用无粘结预应力系统，成为目前世界上规模最大的无粘结预应力隧洞衬砌工程，在国内尚属首例．     

隧洞预应力混凝土衬砌施工技术应用

针对高水头和隧洞围岩较破碎、埋深较浅等情况,文章着重介绍了无粘结预应力混凝土衬砌施工、无粘结预应筋的张拉、防腐的施工工艺。应用实践证明:采用后张法双圈无粘结预应力混凝土衬砌施工技术,可以解决隧洞衬砌抗裂问题,并能大幅度降低工程造价。     

预应力混凝土衬砌在引水隧洞工程中的应用

吉林省某引水隧洞工程局部较差围岩段采用钻爆法开挖,钻爆段衬砌混凝土采用无粘结预应力混凝土衬砌。文中主要介绍了隧洞无粘结预应力混凝土施工程序,钢筋、钢铰线、锚具槽模板的制作与安装,穿行式钢模台车安拆,混凝土施工及钢绞线张拉等。     

压力隧洞复合预应力混凝土衬砌修补加固防渗结构计算分析及其施工工艺

复合预应力混凝土衬砌修补、加固防渗方案是在原衬砌混凝土上二次浇筑一高性能纤维混凝土薄层,在新老混凝土中间设置薄钢板,通过在老混凝土表面开槽等手段,在老混凝土与防渗层之间形成一密闭中空的环形空间。利用水泥浆通过有限的径向位移对新浇筑的薄层混凝土根据需要人为地施加某一数值与分布的均布压应力,使二次衬砌混凝土层具有一定数值的环向预压应力。通过对新衬混凝土屈曲破坏和新老混凝土联合受力的分析表明,对于大洞径,选择外加预应力法对新内衬混凝土层施加预应力,理论上是可行的,这样可以分担部分的内水压力,而使该方案具有预应力混凝土补强加固效果及复合防渗功能。其优点是不仅省去预应力筋,达到防渗加固效果,而且施工简便,损失过水断面较小。     

河床式水电站混凝土蜗壳防渗措施研究

混凝土蜗壳结构在运行中承受复杂荷载作用时容易开裂,由于裂缝的产生,蜗壳防渗设计是一个需要重点关注的问题。鉴于混凝土蜗壳在中低水头甚至高水头电站中将得到更多的应用,而目前对混凝土蜗壳防渗问题的研究还不充分,结合某河床式水电站工程实际,运用三维非线性有限元方法对混凝土蜗壳的多种防渗方案进行了研究。研究表明:高强混凝土、钢纤维混凝土和环氧砂浆方案能解决混凝土蜗壳结构的限裂问题,但实践中有较大的局限性,而在蜗壳混凝土内表面设钢衬以及预应力加固方案的防渗效果较好,建议在实际工程中优先采用。     

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。     

PCCP管内环向预应力加固验证试验研究

为快速有效修复难以开挖区域破损的预应力钢筒混凝土管（PCCP）,减少甚至避免PCCP爆裂事故的发生,研究提出PCCP管内环向预应力加固技术。该技术对管内碳纤维板材施加环向预应力,再利用高性能结构胶粘贴至PCCP管道内壁,达到加固目的。通过设计混凝土内环、外环相结合的试验,验证该加固方法的可行性,并调整优化施工工艺。试验结果表明,碳纤维板经预张拉后成功粘贴至外环混凝土,混凝土表层经过凿毛、基底处理后形成的混凝土-结构胶-预应力碳纤维板体系是可靠的,可提供不低于0.8 MPa的黏结力。基础试验方案（即内环、外环设计）及加固方案可行,依此提出PCCP加固二期试验方案,即首尾搭接的碳纤维板管内环向预应力加固试验。     

闸上交通桥预应力混凝土施工技术

阐述闸上交通桥施工的特点，结合某闸上交通桥预应力混凝土的施工，叙述闸上交通桥预应力施工的工艺，包括预应力混凝土的材料、预应力施工工具的选择和质量控制，预应力混凝土空心板梁的预制工艺，后张法预应力的施加技术。     

预应力钢筒混凝土管(PCCP)设计方法探讨

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在输水过程中承受外荷载，在应力场作用下产生裂缝，影响结构的稳定性，根据美国规范AWWA C301、AWWA C304中的极限状态设计方法设计预应力钢筒混凝土管，对所设计的PCCP管进行有限元模拟，分析了PCCP管应力应变以及破坏机理，并比较了规范法和有限元法的计算结果．为预应力钢筒混凝土管的设计提供计算分析参考．     

考虑摩擦接触特性的钢衬钢筋混凝土管道承载机理研究

采用库伦摩擦接触模型模拟钢衬与外包钢筋混凝土间摩擦接触特征,建立了李家峡水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构模型,系统研究了内水压力作用下外包混凝土起裂荷载、裂缝扩展、管道变形、钢衬与钢筋应力分布特征等承载性能规律。结果表明:考虑钢衬与外包混凝土间的摩擦接触机制时,混凝土裂缝扩展规律与模型试验吻合更好,钢衬应力更为均匀,混凝土裂缝宽度普遍在0.3~0.4 mm,明显大于不考虑摩擦接触特性结果;随着钢衬与外包混凝土间摩擦系数的增加,管顶附近的变形不均匀程度逐渐增加,钢衬应力不均匀程度增加,不利于发挥钢衬的承载性能,但同时上半周裂缝处的钢筋应力峰值明显减小,应变不均匀程度减小,说明摩擦系数的增加有利于裂缝控制。     

螺旋锚和土工合成材料修复膨胀土渠坡实例

介绍了玻璃钢螺旋锚、土工格栅、土工泡沫和土工合成材料黏土垫(GCL)在修复河南邓州市膨胀土渠道滑坡中的应用。玻璃钢螺旋锚用来锚固水上坡的混凝土框架梁和水下坡的混凝土板,土工格栅提高渠坡抗整体滑动的安全系数,土工泡沫用以减小混凝土板衬砌下的膨胀力,GCL用作混凝土板下的防渗垫层。文中给出设计方法、监测方案和修复工程的竣工情况,还将玻璃钢螺旋锚方案与其他修复方法,如换填非膨胀土法、抗滑桩法以及土工格栅分层加筋法做了技术和经济比较,说明了该法的优越性。     

盾构输水隧洞灌浆式预应力衬砌结构有限元分析

北京市南水北调配套工程东干渠工程输水隧洞施工工法为盾构法,为了提高其抗渗和抗裂特性,并优化内外衬的协同变形,衬砌结构采用了灌浆式混凝土预应力衬砌。研究了隧洞衬砌结构设计参数及工作机理,采用二维有限元计算方法,分析了预应力注浆压力和连接螺栓型号的影响。结果表明:内外衬之间的预应力式注浆可以提高二衬混凝土承受内水压力的能力,预应力注浆压力不宜大于0.3 MPa,否则将影响管片的结构和防水安全;连接螺栓刚度变化对管片和二衬混凝土环向应力的影响很小,结合管片张开对防水、防渗的影响,连接螺栓型号采用M20以上型号均可;随着预应力注浆压力的增加,二衬混凝土受力状态得到明显改善,由全断面受拉构件变成受弯构件,拉应力区明显减小,内外衬协同受力状态得到优化。     

钢桁腹预应力混凝土组合梁桥的剪滞效应

钢桁腹预应力混凝土组合梁桥在截面形式上采用桁式腹杆和混凝土顶底板,由于剪切变形的 不均匀性,使得组合箱梁在纵向弯曲时产生较为明显的剪滞效应。以某钢桁腹混凝土组合梁桥为例,利 用空间实体模型分析了剪滞效应和有效宽度分布规律,并研究了顶底板厚度及钢管壁厚对剪滞效应的 影响,为今后同类桥型的设计提供参考。