2023抽水蓄能電站壓力鋼管設(shè)計(jì)導(dǎo)則

抽水蓄能電站壓力鋼管設(shè)計(jì)導(dǎo)則——PAGEIV—目次TOC\o"1-2"\h\z\u68231總則 1316742術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 288132.1術(shù)語(yǔ) 2215652.2符號(hào) 35173基本規(guī)定 6205364布置 7152094.1一般規(guī)定 789974.2地下埋管 8122764.3岔管 9157915材料 12141955.1鋼材 12253385.2止水、焊材和混凝土 16207036水力計(jì)算 17176497結(jié)構(gòu)分析 18168717.1一般規(guī)定 18184867.2地下埋管 24255097.3岔管 25216148構(gòu)造要求 2936488.1一般要求 29317358.2地下埋管 31251518.3岔管 32241419管道防腐 33260779.1一般規(guī)定 336879.2防腐涂裝 332397110水壓試驗(yàn) 36530811安全監(jiān)測(cè)與運(yùn)行檢查 381715811.1安全監(jiān)測(cè) 383151711.2運(yùn)行檢查 394328附錄A地下埋管結(jié)構(gòu)分析方法 4016516A.1鋼管承受內(nèi)壓結(jié)構(gòu)分析 407466A.2鋼管抗外壓穩(wěn)定分析 4418812附錄B岔管結(jié)構(gòu)分析方法 4912202B.1月牙肋岔管結(jié)構(gòu)分析方法 4926080B.2貼邊岔管結(jié)構(gòu)分析方法 6119050本標(biāo)準(zhǔn)用詞說(shuō)明 64762引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 6529616條文說(shuō)明 66——PAGE16—1總則1.0.1為規(guī)范抽水蓄能電站壓力鋼管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，制定本標(biāo)準(zhǔn)。1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)的壓力鋼管設(shè)計(jì)。1.0.3抽水蓄能電站壓力鋼管設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)2.1.1地下埋管undergroundpenstock埋入巖體中，鋼管與圍巖之間充填混凝土的壓力鋼管。2.1.2岔管branchpipe壓力鋼管分岔處的管段，包括岔管主體及部分主管和支管。2.1.3水擊壓力waterhammer管道中流速突然變化時(shí)，慣性力所引起的內(nèi)水壓力升高（正水擊）及壓力下降（負(fù)水擊）。2.1.4抗外壓穩(wěn)定臨界壓力criticalexternalcompressiveresistanceofbuckling鋼管設(shè)計(jì)計(jì)算中，抵抗外壓仍能保持鋼管穩(wěn)定的最大壓力值。2.1.5鋼管圓度偏差penstockroundnesstolerance在鋼管同一個(gè)橫斷面中，任意選定的相互垂直的兩直徑的差值。2.1.6壁厚裕量additionalthickness考慮鋼管銹蝕、磨損和鋼板軋制負(fù)偏差，在計(jì)算厚度之外另行增加的厚度。2.1.7明管準(zhǔn)則exposedbranchpipecriterion在不考慮與圍巖聯(lián)合作用條件下，按正常運(yùn)行工況計(jì)算的鋼岔管的局部膜應(yīng)力與彎曲應(yīng)力之和以及肋板的最大應(yīng)力不大于其鋼材的屈服強(qiáng)度。2.1.8平均圍巖分擔(dān)率averagesharingratioofbedrock管殼在埋管狀態(tài)下環(huán)向應(yīng)力的平均值與在明管狀態(tài)下環(huán)向應(yīng)力的平均值相比減少的百分比。2.2符號(hào)2.2.1材料性能——圍巖彈性模量；——鋼材彈性模量；——圍巖單位抗力系數(shù)；——鋼板抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；——圍巖膨脹系數(shù)；——鋼材線膨脹系數(shù)；——圍巖重度；——鋼材重度；——鋼材泊松比；——鋼材屈服強(qiáng)度；——壓力鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力限值。2.2.2作用和系數(shù)——作用水頭；——垂直于管軸的最小覆蓋圍巖厚度；——截面上的彎矩；——截面上的軸向力；——截面上的剪力；——平均圍巖分擔(dān)率；——內(nèi)水壓力（實(shí)為內(nèi)水壓力壓強(qiáng)）；——鋼岔管分擔(dān)的內(nèi)水壓力；——圍巖分擔(dān)的最大內(nèi)壓；——抗外壓穩(wěn)定臨界壓力（臨界外壓）；——徑向均布外壓力；——鋼管軸向正應(yīng)力；——鋼管環(huán)向正應(yīng)力；——鋼管徑向正應(yīng)力；、、——鋼管剪應(yīng)力；——抗外壓穩(wěn)定安全系數(shù)；——焊縫系數(shù)。2.2.3幾何參數(shù)——加勁環(huán)有效截面面積；——加勁環(huán)高度；——加勁環(huán)間距；——鋼管內(nèi)半徑；——圓環(huán)中心半徑；——有效截面形心到所計(jì)算點(diǎn)的距離；——有效截面慣性矩；——鋼管管壁計(jì)算厚度。3基本規(guī)定3.0.1本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50199規(guī)定的原則制定。3.0.2抽水蓄能電站壓力鋼管級(jí)別劃分應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》DL5180規(guī)定執(zhí)行。3.0.3抽水蓄能電站壓力鋼管設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足壓力鋼管結(jié)構(gòu)在制作、運(yùn)輸、安裝、土建施工和使用過程中的承載能力、穩(wěn)定性、剛度、防腐蝕性能等要求，從工程實(shí)際情況出發(fā)，選用合理的布置、結(jié)構(gòu)型式、材料、結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和構(gòu)造措施。3.0.4明管、壩內(nèi)埋管、鋼襯鋼筋混凝土管等其他管型不做詳細(xì)規(guī)定，其布置、結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)造要求等應(yīng)按《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》NB/T35056執(zhí)行。3.0.5壓力鋼管基本參數(shù)（管徑D、作用水頭H或HD）超出本標(biāo)準(zhǔn)在布置、材料、結(jié)構(gòu)分析等有關(guān)條文的規(guī)定或工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)作專門研究。4布置4.1一般規(guī)定4.1.1管道線路應(yīng)符合樞紐總體布置要求，考慮地形、地質(zhì)、環(huán)境、水力學(xué)、施工、運(yùn)行管理、既有地下設(shè)施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。4.1.2管道條數(shù)應(yīng)根據(jù)機(jī)組臺(tái)數(shù)、管線長(zhǎng)短、地形和地質(zhì)條件、機(jī)組安裝的分期、制作安裝和運(yùn)輸條件、電站運(yùn)行方式及其在電力系統(tǒng)中的地位等因素，可采用“一管一機(jī)”或“一管多機(jī)”的布置形式，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。4.1.3管徑可根據(jù)線路布置和內(nèi)壓變化情況分段擬定，并應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。4.1.4鋼管頂部應(yīng)至少在最低壓力線以下2m。4.1.5緊靠快速閘門和事故閘門應(yīng)設(shè)置充水閥或旁通管，快速閘門和事故閘門下游應(yīng)設(shè)置通氣孔（井）或通氣閥，并應(yīng)符合下列要求：1充水閥或旁通管面積不宜超過通氣孔面積的五分之一，不應(yīng)超過通氣孔面積的三分之一，并應(yīng)滿足鋼管充水時(shí)間的要求。2充水閥或旁通管的出水水流不得封堵通氣孔下端孔口。通氣孔上端應(yīng)設(shè)在啟閉室之外，孔口應(yīng)高于設(shè)計(jì)最高運(yùn)行水位，并應(yīng)有防護(hù)設(shè)施。4.1.6鋼管轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于2倍管徑。位置相近的立面彎管和平面彎管宜合并為空間彎管；位置相近的漸變段或變徑漸縮管和彎管宜合并為漸變彎管或漸縮彎管。4.1.7漸變段長(zhǎng)度不宜短于1倍管徑。漸變段進(jìn)口斷面與鋼管圓形斷面的面積比應(yīng)根據(jù)布置、結(jié)構(gòu)、進(jìn)水口流態(tài)、水頭損失及啟閉機(jī)規(guī)模等因素，綜合比較后確定。大直徑且進(jìn)口埋深大的管道，該比值宜采用1.0～1.2。4.1.8鋼管穿過主廠房上游墻等過縫處，宜采取過縫措施。4.1.9鋼管最低點(diǎn)宜設(shè)排水設(shè)施。4.1.10檢修通道應(yīng)利用通氣孔、施工支洞等已有建筑物，合理設(shè)置，并符合下列要求：1引水隧洞上平洞可將進(jìn)/出水口，閘門后的通氣孔作為檢修通道，當(dāng)上平洞較長(zhǎng)時(shí)，可考慮在施工支洞預(yù)留檢修通道；2引水隧洞中平洞宜以施工支洞預(yù)留的檢修進(jìn)人洞作為檢修通道；3引水隧洞下平洞宜以蝸殼進(jìn)人門作為檢修通道；4尾水隧洞宜以下水庫(kù)進(jìn)/出水口閘門后的通氣孔和尾水管進(jìn)人門作為檢修通道，當(dāng)尾水隧洞較長(zhǎng)時(shí)，可考慮在施工支洞預(yù)留檢修通道。4.2地下埋管4.2.1地下埋管線路應(yīng)優(yōu)先選擇地形、地質(zhì)條件相對(duì)優(yōu)良的地段，宜避開成洞條件差、活動(dòng)斷層、滑坡體、地下水位高和涌水量大的地段。計(jì)入圍巖抗力的地下埋管，其頂部和側(cè)向覆蓋圍巖應(yīng)有足夠厚度。4.2.2多根管道線路布置，鄰管間巖體應(yīng)滿足施工期和運(yùn)行期的穩(wěn)定及強(qiáng)度要求。宜避免出現(xiàn)一管已運(yùn)行，鄰管尚在開挖爆破的情況。4.2.3洞井型式應(yīng)根據(jù)布置要求、工程地質(zhì)條件、施工條件、施工安全等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。長(zhǎng)度和高差過大的斜井與豎井，宜布置中間平段。4.2.4在地下水位較高地區(qū)，應(yīng)布置排水系統(tǒng)，并結(jié)合灌漿帷幕等措施，減小鋼管的外水壓力。防滲排水設(shè)施應(yīng)可靠，且便于檢修。1壓力鋼管首部應(yīng)加設(shè)阻水環(huán)和環(huán)向高壓帷幕灌漿；2排水設(shè)施可采用排水洞及排水幕、管外巖壁排水、鋼管外壁貼壁排水等排水方式。4.2.5地下廠房前、后均應(yīng)設(shè)置壓力鋼管段：1地下廠房前的壓力管道應(yīng)至少設(shè)置一段壓力鋼管，其長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和工程需要而定，一般不宜小于鋼管最大靜水壓力水頭的1/3～1/4。2地下廠房尾水管后的尾水隧洞的壓力鋼管長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和地下洞室群的布置而定。4.3岔管4.3.1岔管布置和形式應(yīng)結(jié)合岔管尺寸、內(nèi)水壓力和地質(zhì)條件經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并應(yīng)符合下列原則：1運(yùn)行安全可靠。2結(jié)構(gòu)合理，不產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中和變形。3水流平順，避免或減少渦流和振動(dòng)，水頭損失較小。4制作、運(yùn)輸、安裝方便。5經(jīng)濟(jì)合理。4.3.2岔管的布置可選用下列形式：1非對(duì)稱Y形，如圖4.3.2-1所示。圖4.3.2-1非對(duì)稱Y形布置1—主管；2—岔管；3—支管；4—機(jī)組中心線2Y形，如圖4.3.2-2所示。圖4.3.2-2Y形布置1—主管；2—岔管；3—支管；4—機(jī)組中心線3三岔形，如圖4.3.2-3所示。圖4.3.2-3三岔形布置1—主管；2—岔管；3—支管；4—機(jī)組中心線4上述各款布置形式的組合。4.3.3岔管的主管、支管中心線宜布置在同一平面上。貼邊岔管的主管、支管底部也可布置在同一高程上。4.3.4抽水蓄能電站地下洞室布置應(yīng)考慮岔管運(yùn)輸安裝的影響。5材料5.1鋼材5.1.1鋼管所用鋼材的技術(shù)要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)采用本規(guī)范未列出的其它牌號(hào)鋼材或國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的鋼材時(shí)，其化學(xué)成分和力學(xué)性能及焊接性能應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中同級(jí)別鋼材的各項(xiàng)指標(biāo)。5.1.2鋼管所用鋼材應(yīng)根據(jù)鋼管結(jié)構(gòu)型式、鋼管規(guī)模、使用溫度、鋼材性能、制作安裝工藝要求以及經(jīng)濟(jì)合理性等因素選定，鋼管主要受力構(gòu)件（包括管壁、加勁環(huán)、支承環(huán)、岔管加強(qiáng)構(gòu)件等）可采用國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591、《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB713、《低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板》YB/T4137、《高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)鋼板》GB/T16270、《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板》GB19189、《水電站壓力鋼管用鋼板》GB/T31946中的有關(guān)牌號(hào)鋼材，其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于C級(jí)。5.1.3鋼管主要受力構(gòu)件所用鋼材的保證條件，還應(yīng)滿足下列條件：1需經(jīng)冷彎的構(gòu)件應(yīng)作冷彎試驗(yàn)。2需經(jīng)焊接的構(gòu)件應(yīng)保證焊接性及焊接接頭的韌性，包括所用的焊條、焊絲、焊劑應(yīng)與母材及焊接方法相匹配，厚板焊前預(yù)熱和焊后熱處理方式等，并經(jīng)焊接工藝評(píng)定合格。3沖擊韌性指標(biāo)（沖擊吸收能量或沖擊吸收功指標(biāo)）、沖擊試驗(yàn)溫度和取樣部位及取樣方向等，應(yīng)按相應(yīng)鋼材國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行，可根據(jù)各工程具體運(yùn)行條件提出要求。4根據(jù)具體運(yùn)行條件，經(jīng)論證后對(duì)用于鋼管主要受力構(gòu)件的鋼材的應(yīng)變時(shí)效敏感性系數(shù)或應(yīng)變時(shí)效后的沖擊吸收能量可提出要求。5對(duì)沿鋼板厚度方向受拉的構(gòu)件，鋼材的技術(shù)要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》GB/T5313的規(guī)定，且應(yīng)對(duì)每一張?jiān)堉其摪暹M(jìn)行檢驗(yàn)。6鋼板的超聲波檢測(cè)可根據(jù)工程實(shí)際情況提出具體要求。5.1.4鋼管所用鋼板的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值應(yīng)按本規(guī)范表5.1.4的規(guī)定確定。表5.1.4鋼管所用鋼板的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值（N/mm2）鋼種鋼號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)）交貨狀態(tài)鋼板厚度（mm）常溫強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度設(shè)計(jì)值屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q355（GB/T1591）熱軋、控軋、正火、正火軋制或正火加回火、熱機(jī)械軋制或熱機(jī)械軋制加回火≤16＞16～40＞40～63＞63～80＞80～100＞100～150355345335325315295470470470470470450330330330325315295190190190185180170470470470470470450295295295290280265170170170165160150400400400400400380Q390（GB/T1591）≤16＞16～40＞40～63＞63～80＞80～100＞100～150390380360340340320490490490490490470340340340340340320195195195195195185490490490490490470305305305305305285175175175175175165415415415415415400Q420（GB/T1591）≤16＞16～40＞40～63＞63～80＞80～100＞100～150420410390370370350520520520520520500365365365365365350210210210210210200520520520520520500325325325325325315190190190190190180440440440440440425Q460（GB/T1591）≤16＞16～40＞40～63＞63～80＞80～100＞100～150460450430410410390550550550550550530385385385385385370220220220220220210550550550550550530345345345345345330195195195195195190465465465465465450

續(xù)表5.1.4鋼種鋼號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)）交貨狀態(tài)鋼板厚度（mm）常溫強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度設(shè)計(jì)值屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q500（GB/T1591）熱軋、控軋、正火、正火軋制或正火加回火、熱機(jī)械軋制或熱機(jī)械軋制加回火≤16＞16～40＞40～63＞63～80＞80～100500480470450440610610600590540425425420410375245245240240220610610600590540380380375370340220220220215195520520510500460Q550（GB/T1591）≤16＞16～40＞40～63＞63～80＞80～100550530520500490670670620600590470470430420410270270250240240670670620600590420420390375370245245225220215570570525510500Q620（GB/T1591）≤16＞16～40＞40～63＞63～80620600590570710710690670495495480470285285280270710710690670445445435420260260250245600600585570Q690（GB/T1591）≤16＞16～40＞40～63＞63～80690670660640770770750730540540525510310310300295770770750730485485470460280280270265655655635620高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)鋼板Q460（GB/T16270）調(diào)質(zhì)（淬火加回火）≤5050～100＞100～150460440400550550500385385350220220200550550500345345315200200180465465425Q500（GB/T16270）≤5050～100＞100～150500480440590590540410410375240240220590590540370370340215215195500500460Q550（GB/T16270）≤5050～100＞100～150550530490640640590445445410260260240640640590400400370230230215545545500Q620（GB/T16270）≤5050～100＞100～150620580560700700650490490455280280260700700650440440410255255235595595550Q690（GB/T16270）≤5050～100＞100～150690650630770760710540530495310305285770760710485480445280275260655645600壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板07MnMoVR（GB19189）調(diào)質(zhì)10～60490610425245610380220520續(xù)表5.1.4鋼種鋼號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)）交貨狀態(tài)鋼板厚度（mm）常溫強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度設(shè)計(jì)值屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓鍋爐和壓力容器用鋼板Q345R（GB713）熱軋、控軋或正火3～16＞16～36＞36～60＞60～100＞100～150345325315305285510500490490480345325315305285200185180175165510500490490480310290280275255180165160155145435425415415405Q370R（GB713）正火10～16＞16～36＞36～60370360340530530520370360340210205195530530520330325305190185175450450440低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼Q460CF（YB/T4137）控軋/控軋加回火或淬火加回火≤50＞50～100460440550385220550345195465Q500CF（YB/T4137）≤50＞50～100500480610425245610380220520Q550CF（YB/T4137）≤50＞50～100550530670470270670420240570Q620CF（YB/T4137）≤5050～100620600710495285710445260600Q690CF（YB/T4137）≤5050～100690670770540310770485280655Q800CF（YB/T4137）≤5050～100800協(xié)議880615355880550315745續(xù)表5.1.4鋼種鋼號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)）交貨狀態(tài)鋼板厚度（mm）常溫強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度設(shè)計(jì)值屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓抗拉抗壓抗彎抗剪端面承壓水電站壓力鋼管用鋼Q345S（GB/T31946）熱軋、控軋或正火12～50＞50～100＞100～150345305285490490480345305285200175165490490480310275255180160145415415405Q490S（GB/T31946）淬火＋回火或TMCP＋回火12～50＞50～100＞100～150490470450610590570425415400245240230610590570380375360220215205515500485Q560S（GB/T31946）12～50＞50～100560540690670485470280270690670435420250240585570Q690S（GB/T31946）12～50＞50～100690670780760545530315305780760490480280275660645優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼30354045（GB/T699）正火、淬火或回火≤2502953153353554905305706002953153353551701801902054905305706002702903053251551651751854254604955205.1.5鋼板的彈性模量可采用2.06×105N/mm2，泊松比可采用0.3，線膨脹系數(shù)可采用1.2×10-5/℃，重度可采用7.85×10-5N/mm3。5.2止水、焊材和混凝土5.2.1法蘭及進(jìn)人孔止水材料可選用橡膠、夾布型止水橡膠、金屬墊片等。5.2.2鋼管結(jié)構(gòu)所用的焊條、焊絲和焊劑應(yīng)與母材相匹配。特殊鋼種所用焊接材料應(yīng)通過試驗(yàn)確定。5.2.3鋼管外回填混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于C20，經(jīng)研究可采用膨脹性摻和料或干縮較小的混凝土，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5057的有關(guān)規(guī)定。6水力計(jì)算6.0.1輸水系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)抽水蓄能電站運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換頻繁，雙向水流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，過渡過程應(yīng)滿足輸水發(fā)電系統(tǒng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性和電站快速響應(yīng)能力。6.0.2水力計(jì)算應(yīng)包括水頭損失和水擊壓力計(jì)算，其成果應(yīng)包括鋼管各控制斷面最高、最低壓力。6.0.3各項(xiàng)水頭損失計(jì)算宜按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》NB/T35021的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)對(duì)發(fā)電、抽水兩種工況分別計(jì)算。6.0.4水擊壓力計(jì)算應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)階段、工程規(guī)模等選用解析法、數(shù)值分析法等，必要時(shí)，進(jìn)行模型試驗(yàn)。在計(jì)算分析、試驗(yàn)基礎(chǔ)上應(yīng)根據(jù)工程重要性及輸水系統(tǒng)布置特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合分析后確定。6.0.5水擊壓力計(jì)算工況分為設(shè)計(jì)工況和校核工況，具體應(yīng)根據(jù)電站輸水系統(tǒng)布置及電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況確定：1設(shè)計(jì)工況為在電站正常運(yùn)用范圍內(nèi)不利的水力過渡過程計(jì)算邊界條件下，電站正常運(yùn)用（包括開停機(jī)、增減負(fù)荷、正常工況轉(zhuǎn)換以及穩(wěn)定運(yùn)行等狀態(tài)）或正常運(yùn)用時(shí)考慮一個(gè)偶發(fā)事件（設(shè)備故障、電力系統(tǒng)故障）引起的過渡工況。2校核工況為在上述條件下考慮兩個(gè)互相獨(dú)立的偶發(fā)事件引起的過渡工況。6.0.6水擊壓力應(yīng)在水力過渡過程計(jì)算值的基礎(chǔ)上，考慮壓力脈動(dòng)裕量修正和計(jì)算誤差修正，留一定的裕度。6.0.7鋼管末端水擊壓力值，不應(yīng)小于正常蓄水位鋼管靜水壓力的10%。7結(jié)構(gòu)分析7.1一般規(guī)定7.1.1本標(biāo)準(zhǔn)采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，按分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。7.1.2本標(biāo)準(zhǔn)鋼管結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)：鋼管主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行承載能力計(jì)算，管壁和加勁環(huán)還應(yīng)進(jìn)行抗外壓穩(wěn)定計(jì)算。7.1.3鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼管的結(jié)構(gòu)安全級(jí)別應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50199執(zhí)行，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應(yīng)小于表7.1.3所列數(shù)值。表7.1.3鋼管的結(jié)構(gòu)安全級(jí)別及結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)水工建筑物級(jí)別鋼管的結(jié)構(gòu)安全級(jí)別結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1Ⅰ1.12、3Ⅱ1.07.1.4鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為持久狀況、短暫狀況、偶然狀況三種設(shè)計(jì)狀況。三種設(shè)計(jì)狀況均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)的取值如下：1持久狀況，；2短暫狀況，；3偶然狀況，。7.1.5按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)表達(dá)式中的結(jié)構(gòu)系數(shù)應(yīng)根據(jù)管型、應(yīng)力區(qū)域及所在部位和應(yīng)力種類等因素按表7.1.5-1或表7.1.5-2的規(guī)定確定。表7.1.5-1不同管型的結(jié)構(gòu)系數(shù)管型應(yīng)力種類內(nèi)力種類結(jié)構(gòu)系數(shù)（）明管整體膜應(yīng)力軸力1.6局部應(yīng)力局部膜應(yīng)力軸力1.3局部膜應(yīng)力+彎曲應(yīng)力軸力+彎矩1.1地下埋管整體膜應(yīng)力軸力1.25注：1表中適用于焊縫系數(shù)的情況，若，則應(yīng)乘以；2主廠房?jī)?nèi)的明管，宜增大10%～20%；3水壓試驗(yàn)情況，應(yīng)降低10%。表7.1.5-2岔管結(jié)構(gòu)系數(shù)管型應(yīng)力種類部位結(jié)構(gòu)系數(shù)（）地下埋藏式岔管整體膜應(yīng)力膜應(yīng)力區(qū)的管壁1.50局部膜應(yīng)力肋板、補(bǔ)強(qiáng)環(huán)1.35距承受彎矩的加強(qiáng)構(gòu)件以內(nèi)及轉(zhuǎn)角點(diǎn)處管壁中面、加強(qiáng)梁1.20局部膜應(yīng)力+彎曲應(yīng)力距承受彎矩的加強(qiáng)構(gòu)件以內(nèi)及轉(zhuǎn)角點(diǎn)處管壁表面、補(bǔ)強(qiáng)板1.10注：1表中適用于焊縫系數(shù)的情況，若，則應(yīng)乘以；2水壓試驗(yàn)情況，值應(yīng)降低10%。7.1.6焊縫無(wú)損探傷抽查率和焊縫系數(shù)值，應(yīng)按表7.1.6的規(guī)定確定。表7.1.6焊縫無(wú)損探傷抽查率及焊縫系數(shù)無(wú)損探傷方法射線探傷（%）超聲波探傷（%）焊縫類別一類二類一類二類鋼種低合金鋼251010050高強(qiáng)鋼4020100100焊縫系數(shù)雙面對(duì)接焊0.95單面對(duì)接焊、有墊板0.90注：1根據(jù)工程具體情況，設(shè)計(jì)所提探傷要求不應(yīng)低于本表列標(biāo)準(zhǔn)；焊縫無(wú)損探傷可選用射線探傷或超聲波探傷；當(dāng)采用超聲波探傷時(shí)，應(yīng)記錄缺陷波形備查；對(duì)于重要工程的重要部位，宜用衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（TOFD）；2一類焊縫若采用超聲波探傷，還應(yīng)采用射線探傷復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)長(zhǎng)度不應(yīng)小于焊縫總長(zhǎng)度的5%，每條縱縫不應(yīng)少于一張片；3二類焊縫經(jīng)超聲波探傷有可疑波形、不能準(zhǔn)確判斷時(shí)，則應(yīng)采用射線探傷復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)長(zhǎng)度不應(yīng)小于焊縫總長(zhǎng)度的5%；4高強(qiáng)鋼系指≥440N/mm2，且≥550N/mm2的調(diào)質(zhì)或非調(diào)質(zhì)鋼；5焊縫系數(shù)取值應(yīng)符合相應(yīng)探傷要求，經(jīng)論證有可靠技術(shù)保證措施時(shí)，亦可??；6焊縫分類見本標(biāo)準(zhǔn)8.1.7；7加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)的角焊逢的探傷比例可適當(dāng)降低。7.1.7鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，永久作用、可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值和偶然作用的代表值以及相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)，除本標(biāo)準(zhǔn)已有規(guī)定外，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5077執(zhí)行。各種管型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)入的作用以及按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的作用分項(xiàng)系數(shù)，按表7.1.7確定；表7.1.7作用分類及按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的作用分項(xiàng)系數(shù)序號(hào)作用名稱明管地下埋管地下埋藏式岔管作用分項(xiàng)系數(shù)（1）（1a）內(nèi)水壓力正常蓄水位的靜水壓力√——靜水壓力=1.0水擊壓力=1.1（1b）正常運(yùn)行情況最高壓力（靜水壓力+水擊壓力）√√√（1c）特殊運(yùn)行情況最高壓力（靜水壓力+水擊壓力）√√√靜水壓力=1.0水擊壓力=1.1（1d）水壓試驗(yàn)內(nèi)水壓力√—√=1.0（2）管道結(jié)構(gòu)自重√——=1.05（=0.95）（3）管道滿水重√——=1.0（4）灌漿壓力√√√=1.3（5）管道放空時(shí)通氣設(shè)備造成的氣壓差√√√=1.0（6）外水壓力—√√=1.0注：1作用（1b）和（1c）的計(jì)算工況分別對(duì)應(yīng)6.0.3的設(shè)計(jì)工況和校核工況；2序號(hào)（2）中作用分項(xiàng)系數(shù)括號(hào)內(nèi)數(shù)值在自重作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)采用；3序號(hào)（5）中管道放空時(shí)通氣設(shè)備造成的氣壓差不應(yīng)小于0.05N/mm2，亦不應(yīng)大于0.1N/mm2；4表中、、分別為永久作用、可變作用、偶然作用的分項(xiàng)系數(shù)；5抗外壓穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，表中的作用分項(xiàng)系數(shù)均取1.0。7.1.8鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝驗(yàn)算時(shí)，自重應(yīng)計(jì)入動(dòng)力系數(shù)，動(dòng)力系數(shù)可取為1.2，也可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增減。7.1.9鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)不同設(shè)計(jì)狀況下可能同時(shí)出現(xiàn)的作用組合按表7.1.9-1的規(guī)定確定。各種管型按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)狀況及作用組合按表7.1.9-2的規(guī)定確定。表7.1.9-1作用組合的一般規(guī)定極限狀態(tài)設(shè)計(jì)狀況作用組合組合類別組成承載能力極限狀態(tài)持久狀況基本組合永久作用+可變作用短暫狀況偶然狀況偶然組合永久作用+可變作用+一種偶然作用表7.1.9-2按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)狀況及作用組合管型設(shè)計(jì)狀況作用組合計(jì)算情況組合類別組合項(xiàng)次明管持久狀況基本組合（1b）+（2）+（3）正常運(yùn)行情況一（1a）+（2）+（3）正常運(yùn)行情況二短暫狀況（1d）+（2）+（3）水壓試驗(yàn)情況（5）放空情況偶然狀況偶然組合（1c）+（2）+（3）特殊運(yùn)行情況地下埋管持久狀況基本組合（1b）正常運(yùn)行情況短暫狀況（4）施工情況（5）+（6）放空情況偶然狀況偶然組合（1c）特殊運(yùn)行情況地下埋藏式岔管持久狀況基本組合（1b）正常運(yùn)行情況短暫狀況（1d）水壓試驗(yàn)情況（4）施工情況（5）+（6）放空情況偶然狀況偶然組合（1c）特殊運(yùn)行情況注：組合項(xiàng)次中的作用序號(hào)及作用分項(xiàng)系數(shù)按表7.1.7確定。7.1.10按承載能力極限狀態(tài)，各計(jì)算點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)符合下列要求：≤（7.1.10-1）對(duì)于基本組合，的一般表達(dá)式為：（7.1.10-2）對(duì)于偶然組合，的一般表達(dá)式為：（7.1.10-3）各計(jì)算點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)按第四強(qiáng)度理論計(jì)算，其計(jì)算式為：（7.1.10-4）按平面問題計(jì)算，亦可簡(jiǎn)化為下列公式：（7.1.10-5）應(yīng)按下式計(jì)算：（7.1.10-6）式中：——以鋼管應(yīng)力表示的鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用組合的設(shè)計(jì)值（N/mm2），可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄公式計(jì)算；——鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力限值（N/mm2）；——鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用組合函數(shù)；、——永久作用、可變作用分項(xiàng)系數(shù)，按表7.1.7確定；——偶然作用分項(xiàng)系數(shù)，其值應(yīng)采用1.0，按表7.1.7確定；、——永久作用、可變作用標(biāo)準(zhǔn)值；——偶然作用代表值；——鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值；——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按表7.1.3確定；——設(shè)計(jì)狀況系數(shù)，按7.1.4確定；——結(jié)構(gòu)系數(shù)，不同管型應(yīng)分別按表7.1.5-1或表7.1.5-2確定；——鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2），按表5.1.4確定；——軸向正應(yīng)力（N/mm2），以拉為正；——環(huán)向正應(yīng)力（N/mm2），以拉為正；——徑向正應(yīng)力（N/mm2），以拉為正；、、——剪應(yīng)力（N/mm2）。7.1.11鋼管承受均布外壓荷載（外水壓力、灌漿壓力等），其抗外壓穩(wěn)定可按下式進(jìn)行驗(yàn)算：≤（7.1.11）式中：——徑向均布外壓力標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）；——抗外壓穩(wěn)定臨界壓力計(jì)算值（N/mm2），可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄A、附錄B計(jì)算；——抗外壓穩(wěn)定安全系數(shù)。明管的光面管管壁、加勁環(huán)間管壁和加勁環(huán)，均取為2.0，地下埋管的光面管管壁取為2.0、加勁環(huán)間管壁和加勁環(huán)均取為1.8。7.1.12鋼管抗外壓承載力校核計(jì)算可按式（7.1.10-1）進(jìn)行，計(jì)算時(shí)，所有管型的均應(yīng)按表7.1.5-1的明管整體膜應(yīng)力取值，鋼管管壁環(huán)向壓應(yīng)力可按下式計(jì)算：（7.1.12）式中：——鋼管內(nèi)半徑（mm）；——鋼管管壁計(jì)算厚度（mm）。7.2地下埋管7.2.1地下埋管設(shè)計(jì)狀況及作用組合按本標(biāo)準(zhǔn)第7.1.9條執(zhí)行。7.2.2地下埋管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：1由鋼管和圍巖共同承擔(dān)內(nèi)水壓力，結(jié)構(gòu)分析應(yīng)計(jì)入鋼管、回填混凝土、圍巖之間縫隙的影響，可按本標(biāo)準(zhǔn)第A.1節(jié)執(zhí)行；2回填混凝土承受山巖壓力及傳遞內(nèi)水壓力，二者可分別計(jì)算，不予疊加；3對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜的重要工程，還宜進(jìn)行有限元法分析。7.2.3地下埋管的外水壓力、鋼管與混凝土間的接縫灌漿壓力、未凝固混凝土壓力及管道放空時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓，應(yīng)全部由鋼管（或管內(nèi)設(shè)臨時(shí)支撐）承擔(dān)。穩(wěn)定分析可按本標(biāo)準(zhǔn)第A.2節(jié)執(zhí)行。7.2.4臨近地下廠房上游墻一定范圍內(nèi)的鋼管，應(yīng)按明管和不計(jì)圍巖彈性抗力的埋管設(shè)計(jì)；7.2.5機(jī)組進(jìn)水閥前的壓力鋼管末端，設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力值的選定應(yīng)考慮下列因素：1上水庫(kù)正常蓄水位與壓力鋼管末端中心線高程差，作為靜水壓力。2該斷面最大水擊壓力上升值。3壓力脈動(dòng)、計(jì)算誤差等因素。7.2.6地下埋管承受的地下水壓力值，應(yīng)根據(jù)勘測(cè)資料、水庫(kù)和引水系統(tǒng)滲漏的影響及排水系統(tǒng)的效果等因素確定。與鋼筋混凝土襯砌段相連的鋼管，應(yīng)分析研究鋼筋混凝土襯砌內(nèi)水外滲的可能性，并采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?.3岔管7.3.1地下埋藏式岔管設(shè)計(jì)狀況及作用組合按本標(biāo)準(zhǔn)第7.1.9條執(zhí)行。7.3.2岔管的主要結(jié)構(gòu)型式有：1月牙肋岔管，如圖7.4.2-1所示，結(jié)構(gòu)分析可按本規(guī)范附錄B執(zhí)行。圖7.4.2-1月牙肋岔管1—主管；2—支管；3—主錐管；4—支錐管；5—公切球；6—月牙肋2貼邊岔管，如圖7.4.2-2所示，結(jié)構(gòu)分析可按本規(guī)范附錄B執(zhí)行。7.4.2-2貼邊岔管1—主管；2—支管；3—主錐管；4—支錐管；5—內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)板；6—外補(bǔ)強(qiáng)板3其他岔管，如三梁岔管、無(wú)梁岔管、球形岔管。7.3.3岔管體形參數(shù)的確定宜符合下列規(guī)定：1月牙肋岔管分岔角宜用55°～90°。鈍角區(qū)腰線轉(zhuǎn)折角、支管腰線轉(zhuǎn)折角不宜大于15°；若整個(gè)岔管壁厚相同，則較小直徑的支管腰線轉(zhuǎn)折角可較大，但不宜大于18°。最大直徑處腰線轉(zhuǎn)折角不宜大于12°。最大公切球半徑宜取為主管半徑的1.1倍～1.2倍。2貼邊岔管用于非對(duì)稱Y形布置，分岔角宜用45°～60°。主管、支管腰線轉(zhuǎn)折角、宜用0°～10°。支管半徑與主管半徑之比不宜大于0.5，不應(yīng)大于0.7。7.3.4根據(jù)圍巖覆蓋條件，地下埋藏式岔管宜考慮鋼岔管與圍巖共同承受內(nèi)水壓力，并應(yīng)滿足明管準(zhǔn)則。計(jì)算方法應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。7.3.5岔管抗外壓穩(wěn)定計(jì)算可按圓柱管估算（采用主管直徑）。計(jì)算方法可按本規(guī)范第7.1.11條執(zhí)行，抗外壓穩(wěn)定安全系數(shù)取值同明管。7.3.6岔管由薄殼（柱、錐、球）和加強(qiáng)梁系（或肋板）組成，其初步計(jì)算可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法作近似計(jì)算。重要工程的岔管應(yīng)采用有限元法進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析，必要時(shí)還可做結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)。岔管承載能力計(jì)算的主要作用（荷載）是內(nèi)水壓力P。岔管厚度及加強(qiáng)梁計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：1管壁厚度的估算應(yīng)符合下列規(guī)定：1）按膜應(yīng)力估算的岔管錐管和圓柱管管壁厚度，可按下式計(jì)算：（7.3.6-1）2）按局部應(yīng)力估算的管壁厚度，可按下式計(jì)算：（7.3.6-2）式中：——按膜應(yīng)力估算的壁厚（mm）；——按局部應(yīng)力估算的壁厚（mm）；——內(nèi)水壓力設(shè)計(jì)值（N／mm2）；——該節(jié)管殼計(jì)算點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)半徑（即垂直距離），對(duì)于等徑管即為鋼管半徑（mm）；——該節(jié)鋼管半錐頂角（°）；——腰線轉(zhuǎn)折角處應(yīng)力集中系數(shù)，對(duì)月牙肋岔管管取1.0～1.1；對(duì)貼邊岔管按表7.4.4取值；——腰線轉(zhuǎn)折角處應(yīng)力集中系數(shù)，查圖7.4.4；——壓力鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件按整體膜應(yīng)力計(jì)的抗力限值（N／mm2），見本規(guī)范第7.1.5條和第7.1.10條；——壓力鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件按局部膜應(yīng)力加彎曲應(yīng)力計(jì)的抗力限值（N／mm2），見本規(guī)范第7.1.5條和第7.1.10條。圖7.3.6腰線轉(zhuǎn)折角應(yīng)力集中系數(shù)k2曲線表7.3.6貼邊岔管k1值45°～50°50°～55°55°～60°0.51.41.35～1.401.30.61.51.451.40.7——1.5注：d、D為支、主管在其軸線交點(diǎn)處的直徑，ω為支管與主管軸線夾角。3）壁厚取值月牙肋岔管管壁厚取式（7.3.6-1）的值與式（7.4.4-2）的值中的大值。貼邊岔管的壁厚取式（7.4.4-1）的值。2加強(qiáng)構(gòu)件（梁、肋、補(bǔ)強(qiáng)環(huán)、補(bǔ)強(qiáng)板）的內(nèi)力分析，可用結(jié)構(gòu)力學(xué)法，見本規(guī)范附錄B。必要時(shí)可用有限元法進(jìn)行復(fù)核。8構(gòu)造要求8.1一般要求8.1.1管壁厚度除應(yīng)滿足承載能力要求外，還應(yīng)根據(jù)制作、運(yùn)輸、安裝等要求，保證必需的剛度，應(yīng)滿足管壁最小厚度（包括壁厚裕量）的要求。管壁最小厚度按表8.1.1的規(guī)定確定。表8.1.1管壁最小厚度鋼管內(nèi)徑（m）＜1.61.6～3.23.3～4.84.9～6.46.5～8.08.1～9.69.7～11.211.3～12.812.9～14.4最小厚度（mm）68101214161820228.1.2鋼管壁厚變化處，應(yīng)保持內(nèi)徑不變，壁厚級(jí)差宜取2mm。不同厚度的鋼板對(duì)接焊，若厚度差大于4mm，應(yīng)將較厚板的接口處刨成1∶3的坡度。8.1.3環(huán)向焊縫間距，直管不宜小于500mm；岔管、彎管等結(jié)構(gòu)不宜小于下列兩項(xiàng)中的大值：1 10倍管壁厚度。2 300mm8.1.4縱向焊縫不應(yīng)布置在鋼管橫斷面的水平軸線和垂直軸線上，與其夾角應(yīng)大于10°，且相應(yīng)弧線距離應(yīng)大于300mm及10倍管壁厚度，相鄰管節(jié)縱縫間距也應(yīng)滿足上述要求。對(duì)于岔管肋板的對(duì)接焊縫不應(yīng)設(shè)置在其對(duì)稱軸線上，焊縫與肋板對(duì)稱軸線夾角宜大于15°。8.1.5彎管段相鄰管節(jié)轉(zhuǎn)折角不宜大于10°。8.1.6管徑改變處的圓錐管，錐頂角不宜大于7°。8.1.7焊縫按其重要性分為三類。1一類焊縫，主要包括下列類型：1）鋼管管壁縱縫，廠房?jī)?nèi)明管（指不埋于鋼筋混凝土內(nèi)的鋼管）環(huán)縫，預(yù)留環(huán)縫，湊合節(jié)合攏環(huán)縫。2）岔管管壁縱縫、環(huán)縫，岔管加強(qiáng)構(gòu)件的對(duì)接焊縫，加強(qiáng)構(gòu)件與管壁相接處的對(duì)接和角接的組合焊縫。悶頭焊縫及悶頭與管壁的連接焊縫。4）進(jìn)人孔頸管的對(duì)接焊縫，進(jìn)人孔頸管與頸口法蘭盤和管壁的連接焊縫。2二類焊縫，主要包括下列類型：1）不屬于一類焊縫的其他鋼管管壁環(huán)縫。2）加勁環(huán)、阻水環(huán)、止推環(huán)的對(duì)接焊縫及與鋼管連接的角焊縫。3三類焊縫，包括受力很小的其他次要焊縫。8.1.8鋼管安裝后，管口圓度偏差不應(yīng)大于5D／1000，且不應(yīng)大于40mm。圓度偏差測(cè)量不應(yīng)少于兩對(duì)管徑。若鋼管剛度不滿足吊運(yùn)和澆筑管外混凝土的要求，應(yīng)在管內(nèi)外采取必要的加固措施。8.1.9鋼管施焊的預(yù)熱要求，應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程壓力鋼管制作安裝及驗(yàn)收規(guī)范》GB50766中的相關(guān)規(guī)定。8.1.10有下列情況之一者，應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理：1結(jié)構(gòu)厚度超過下列數(shù)值：Q355、Q345R為38mm，Q390、Q370R為36mm。2冷加工成型管節(jié)鋼板厚度t超過下列范圍：Q355的t≥，Q390的t≥。3岔管等形狀特殊的構(gòu)件。4采用其他鋼種，消除應(yīng)力的要求應(yīng)作專門研究。消應(yīng)前后應(yīng)檢測(cè)應(yīng)力變化情況，評(píng)價(jià)消除應(yīng)力成果。高強(qiáng)鋼不宜做焊后熱處理消應(yīng)。注：如1、3款情況作整體構(gòu)件處理很困難，可只對(duì)焊縫作局部處理。8.1.11管段上湊合節(jié)的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則：1若鋼管分區(qū)段安裝，分區(qū)段之間最后安裝的管節(jié)應(yīng)設(shè)置為湊合節(jié)，湊合節(jié)宜設(shè)在直管段上。2湊合節(jié)最后一道施焊的環(huán)縫，應(yīng)采取措施降低施焊應(yīng)力。8.1.12管壁外各種剛性環(huán)及錨固板等加勁構(gòu)件，與管壁接觸處應(yīng)作兩側(cè)連續(xù)焊縫。支承環(huán)與管壁的焊縫應(yīng)焊透。8.1.13考慮銹蝕、磨損及鋼板厚度負(fù)偏差，鋼管的壁厚裕量可取為2.0mm。銹蝕和泥沙磨損較為嚴(yán)重的鋼管，壁厚裕量應(yīng)作專門論證。8.2地下埋管8.2.1鋼管外的回填混凝土應(yīng)澆筑密實(shí)，鋼管安裝支腿、阻水環(huán)、加勁環(huán)和止推環(huán)附近應(yīng)加強(qiáng)振搗。8.2.2地下埋管(包括岔管)可采取下列灌漿措施：1平洞傾斜角小于45°的緩斜井應(yīng)對(duì)頂拱進(jìn)行回填灌漿，若存在較大空腔，必須采用水灰比較低的稠漿（水泥砂漿或水泥漿）進(jìn)行回填灌漿。頂拱回填灌漿壓力不得小于0.2MPa，且應(yīng)在混凝土澆筑后至少達(dá)到70%強(qiáng)度才能開始。2鋼管與混凝土間宜進(jìn)行接觸灌漿。灌漿壓力不宜大于0.2MPa，必須保證鋼管在接觸灌漿中的變形不超過設(shè)計(jì)允許值。接觸灌漿宜在氣溫最低時(shí)段施工。3固結(jié)灌漿應(yīng)根據(jù)圍巖地質(zhì)情況、內(nèi)水壓力、設(shè)計(jì)假定、開挖爆破方式等，經(jīng)研究后進(jìn)行。固結(jié)灌漿壓力不宜小于0.5MPa。4鋼管壁上若預(yù)設(shè)灌漿孔，應(yīng)在管外焊接補(bǔ)強(qiáng)板，灌漿后全部灌漿孔均應(yīng)嚴(yán)密封堵。5當(dāng)管壁為高強(qiáng)鋼時(shí)，不宜開設(shè)灌漿孔，可采用其他方法灌漿。8.2.3鋼管抗外壓穩(wěn)定宜設(shè)置加勁環(huán)。若為光面管，彎管處應(yīng)設(shè)置加勁環(huán)，其他管段若抗外壓滿足要求，則每隔10m～20m應(yīng)設(shè)置一道加勁環(huán)，在斷層帶或巖體破碎帶區(qū)域，加勁環(huán)宜加密。8.2.4宜在加勁環(huán)接近管壁處開設(shè)串通孔，可采用半圓形或方形。8.2.5鋼管始端與混凝土襯砌連接處不應(yīng)分縫，應(yīng)有不少于1.0m的搭接長(zhǎng)度，在混凝土襯砌末端應(yīng)配置過渡鋼筋，在鋼管始端應(yīng)設(shè)置阻水環(huán)。8.2.6鋼管管壁與圍巖之間的徑向凈空尺寸，視施工方法和結(jié)構(gòu)布置（開挖、回填、焊接、有無(wú)鋼筋和錨固加勁構(gòu)件等）而定。凡鋼管就位以后需要在管外進(jìn)行焊接作業(yè)者，兩側(cè)和頂部不應(yīng)小于500mm，底部不應(yīng)小于600mm。阻水環(huán)和加勁環(huán)外緣距巖壁不應(yīng)小于300mm。8.3岔管8.3.1主、支錐管(或柱管)間的連接，除貼邊岔管外，應(yīng)使相貫線為平面曲線。8.3.2主、支錐管長(zhǎng)度及分節(jié)，在滿足結(jié)構(gòu)布置和水流流態(tài)要求下，宜布置緊湊。8.3.3肋板外緣距管殼外壁的距離應(yīng)滿足焊接構(gòu)造要求，肋板腰部斷面位置不宜小于50mm。8.3.4大型岔管宜按變厚設(shè)計(jì)。9管道防腐9.1一般規(guī)定9.1.1鋼管防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)流經(jīng)鋼管水體流速、水質(zhì)、泥沙含量及類別、周邊環(huán)境、地下水和土壤中的有機(jī)物等條件提出。鋼管防腐蝕材料應(yīng)根據(jù)應(yīng)用條件、腐蝕介質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸等要求合理選用。9.1.2鋼管工地焊縫兩側(cè)預(yù)留區(qū)域應(yīng)按鋼管相同技術(shù)要求進(jìn)行表面處理和補(bǔ)涂。9.1.3鋼板涂裝表面應(yīng)進(jìn)行除銹預(yù)處理，達(dá)到規(guī)定的清潔度和粗糙度要求后進(jìn)行涂裝。9.1.4噴射處理后的金屬表面清潔度等級(jí)，對(duì)于涂料涂裝應(yīng)不低于GB/T8923.1規(guī)定的Sa2?級(jí)，熱噴金屬涂裝應(yīng)不低于Sa3級(jí)，與混凝土接觸的表面應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)。手工和動(dòng)力工具除銹宜用于涂層缺陷局部修理和無(wú)法進(jìn)行噴射處理的部位，其表面清潔度等級(jí)應(yīng)達(dá)到GB/T8923.1中規(guī)定的St3級(jí)。9.1.5噴射清理后，表面粗糙度值范圍取值可根據(jù)涂層類別按表9.1.5選定。表9.1.5涂層類別與表面粗糙度取值范圍涂層類別非厚漿型涂料厚漿型涂料超厚漿型涂料金屬熱噴涂粗糙度/μm40～7060～100100～15060～1009.1.6除銹預(yù)處理和涂料涂裝的施工及質(zhì)量要求應(yīng)符合《水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕技術(shù)規(guī)程》DL/T5358的規(guī)定。9.2防腐涂裝9.2.1壓力鋼管外壁與混凝土接觸部分可采用不含苛性鈉水泥漿或無(wú)機(jī)改性水泥漿防護(hù)，干膜厚度300～500μm。9.2.2壓力鋼管內(nèi)壁及明鋼管外壁涂裝主要方式可分為涂料保護(hù)、金屬噴涂與涂料聯(lián)合保護(hù)兩種方式。內(nèi)壁涂料配套見表9.2.2-1，明鋼管與大氣接觸的外壁涂料配套見表9.2.2-2。表9.2.2-1壓力鋼管內(nèi)壁涂料配套表設(shè)計(jì)年限（a）序號(hào)涂層系統(tǒng)涂料種類涂層厚度（μm）10～151底層厚漿型環(huán)氧瀝青防銹底漆125面層厚漿型環(huán)氧瀝青面漆12515～202底層超厚漿型環(huán)氧瀝青防銹底漆250面層超厚漿型環(huán)氧瀝青面漆2503底層厚漿型環(huán)氧瀝青防銹底漆125面層厚漿型環(huán)氧瀝青玻璃鱗片涂料（或不銹鋼鱗片）400>204底層超厚漿型無(wú)溶劑耐磨環(huán)氧400面層超厚漿型無(wú)溶劑耐磨環(huán)氧40010～205底層環(huán)氧富鋅底漆或水性無(wú)機(jī)富鋅底漆60中間層環(huán)氧云鐵中間漆80面層環(huán)氧面漆1206底層環(huán)氧防銹底漆80面層厚漿型無(wú)溶劑環(huán)氧樹脂涂料400表9.2.2-2壓力鋼管明管與大氣接觸的外壁涂料配套表設(shè)計(jì)年限（a）序號(hào)涂層系統(tǒng)涂料種類涂層厚度（μm）<51底層醇酸樹脂底漆70面層醇酸樹脂面漆802底層環(huán)氧樹脂底漆60面層丙烯酸樹脂面漆或乙烯樹脂面漆805～103底層環(huán)氧富鋅底漆或無(wú)機(jī)富鋅底漆60中間層環(huán)氧云鐵中間漆80面層氯化橡膠面漆70>104底層環(huán)氧富鋅底漆或無(wú)機(jī)富鋅底漆60中間層環(huán)氧云鐵中間漆80面層丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆805底層環(huán)氧富鋅底漆或無(wú)機(jī)富鋅底漆60中間層環(huán)氧云鐵中間漆80面層氟碳面漆6010水壓試驗(yàn)10.0.1按明管設(shè)計(jì)的鋼管宜做水壓試驗(yàn)；對(duì)下列結(jié)構(gòu)在沒有經(jīng)過明確的論證和嚴(yán)格的過程質(zhì)量控制情況下，應(yīng)作水壓試驗(yàn)并進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變和變形監(jiān)測(cè)：1鋼岔管。2新型構(gòu)件，如新型進(jìn)人孔。3采用新工藝或特殊工藝進(jìn)行制作的管節(jié)。4新型結(jié)構(gòu)，如新管型和用新設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)的鋼管。10.0.2水壓試驗(yàn)可在現(xiàn)場(chǎng)或工廠進(jìn)行，水壓試驗(yàn)方式可分為分節(jié)式（或單體式）、分段式和整體式三種。其中現(xiàn)場(chǎng)分段式又可分為連續(xù)分段式和間歇分段式兩種，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)水頭較高、內(nèi)壓變化較大和管線很長(zhǎng)、管壁厚度變化大，整體式試驗(yàn)不能達(dá)到水壓試驗(yàn)?zāi)康幕虿灰讓?shí)現(xiàn)時(shí)，可作分段式或分節(jié)式水壓試驗(yàn)。2分段式水壓試驗(yàn)的分段應(yīng)結(jié)合管道內(nèi)壓和布置情況研究確定。3鋼岔管宜在鋼管廠內(nèi)作單體水壓試驗(yàn)。10.0.3水壓試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：1現(xiàn)場(chǎng)水壓試驗(yàn)的壓力值應(yīng)取正常運(yùn)行情況最高內(nèi)水壓力設(shè)計(jì)值的1.25倍。當(dāng)試驗(yàn)分段較長(zhǎng)、段端壓力差值較大時(shí)，任一端試驗(yàn)壓力不得低于正常運(yùn)行情況最高內(nèi)水壓力設(shè)計(jì)值的1.15倍。2對(duì)于地下埋藏式鋼岔管，水壓試驗(yàn)的壓力值應(yīng)根據(jù)岔管體形、試驗(yàn)條件以及水壓試驗(yàn)工況抗力限值，通過有限元計(jì)算確定。3水壓試驗(yàn)應(yīng)分級(jí)加（卸）載，緩慢增（減）壓。各級(jí)穩(wěn)壓時(shí)間及最大試驗(yàn)壓力下的保壓時(shí)間，不應(yīng)短于30min。加、減壓速度以不大于0.05MPa/min為宜。4岔管水壓試驗(yàn)宜進(jìn)行兩個(gè)完整的壓力循環(huán)過程。10.0.4鋼岔管水壓試驗(yàn)后宜進(jìn)行全面的無(wú)損探傷，必要時(shí)進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試。10.0.5鋼岔管水壓試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度和試壓水溫應(yīng)在5℃以上。10.0.6水壓試驗(yàn)宜符合運(yùn)行狀態(tài)，如排除或減輕悶頭的影響。鋼岔管水壓試驗(yàn)的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，宜減少支撐結(jié)構(gòu)對(duì)鋼岔管本身的約束。評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全度，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)狀態(tài)與運(yùn)行狀態(tài)的差別作出界定。10.0.7進(jìn)行水壓試驗(yàn)的鋼岔管在制作時(shí)，與試驗(yàn)悶頭相連的主、支錐應(yīng)預(yù)留一定切割余量。10.0.8水壓試驗(yàn)管段中，應(yīng)安裝通氣孔，其孔徑應(yīng)與充水流量相適應(yīng)，通氣孔風(fēng)速不應(yīng)大于50m/s。試驗(yàn)完畢后管道放空流量的大小應(yīng)滿足悶頭不失穩(wěn)和通氣孔風(fēng)速限制的要求。10.0.9鋼岔管進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除鋼岔管頂部空氣，排氣管應(yīng)從鋼岔管試驗(yàn)悶頭引至鋼岔管頂部。鋼岔管試驗(yàn)悶頭上宜設(shè)進(jìn)人孔。10.0.10水壓試驗(yàn)過程中應(yīng)做好安全防范工作。11安全監(jiān)測(cè)與運(yùn)行檢查11.1安全監(jiān)測(cè)11.1.1凡屬于下列情況應(yīng)作安全監(jiān)測(cè)：11級(jí)、2級(jí)壓力鋼管。23級(jí)鋼管宜作安全監(jiān)測(cè)，有以下情況之一者應(yīng)作安全監(jiān)測(cè)。1）電站單機(jī)容量大于或等于100MW。2）HD≥800m·m。3）采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新設(shè)計(jì)理論和方法。11.1.2安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則：1根據(jù)工程規(guī)模與重要性分別在壓力管道不同壓力、不同型式和不同結(jié)構(gòu)的管段上設(shè)置安全監(jiān)測(cè)斷面。監(jiān)測(cè)斷面位置宜便于布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)和進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作。宜建立集中自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。2與施工安全有關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，宜與長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目相結(jié)合。3鋼管安全監(jiān)測(cè)應(yīng)納入工程安全監(jiān)測(cè)和水工金屬結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并應(yīng)與之相協(xié)調(diào)。11.1.3應(yīng)根據(jù)鋼管的規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和地質(zhì)條件，從下列各項(xiàng)中確定安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：1鋼管主要受力構(gòu)件應(yīng)力；2外包混凝土應(yīng)力；3溫度（水溫、氣溫、管溫、混凝土溫和地溫）；4內(nèi)水壓力；5外水壓力；6位移；7鋼管振動(dòng)（振動(dòng)型式、頻率和振幅）；8地下水排水流量；9滲漏水流量（鋼管始端阻水環(huán)后的排水管、進(jìn)人孔等處）；10縫隙（鋼管與外圍混凝土間，混凝土與外圍巖石間以及鋼襯鋼筋混凝土管與壩體間或基礎(chǔ)面間）；11流速；12含沙量；13水質(zhì)分析（包括pH值、離子值、重金屬含量）；14需要進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)的其他項(xiàng)目。11.1.4施工期和運(yùn)行期應(yīng)對(duì)安全監(jiān)測(cè)設(shè)備采取保護(hù)措施。重要的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備損壞后，應(yīng)及時(shí)重設(shè)。應(yīng)設(shè)置必要的交通道路、爬梯、平臺(tái)、照明等。11.1.5應(yīng)根據(jù)確定的安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目編制監(jiān)測(cè)技術(shù)要求。監(jiān)測(cè)儀器設(shè)置后，應(yīng)按監(jiān)測(cè)技術(shù)要求開始監(jiān)測(cè)，并應(yīng)及時(shí)整理和分析資料。11.2運(yùn)行檢查11.2.1運(yùn)行檢查項(xiàng)目應(yīng)包括巡視檢查、外觀檢測(cè)、材料檢測(cè)、腐蝕檢測(cè)、無(wú)損檢測(cè)、應(yīng)力檢測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)等項(xiàng)目。11.2.2運(yùn)行檢查周期及要求應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《壓力鋼管安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》NB／T10349的規(guī)定，并結(jié)合具體情況確定。11.2.3運(yùn)行檢查應(yīng)注意特征時(shí)期（如運(yùn)行初期、放空期、充水時(shí)、洪水期、冰凍期、地震后、機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)、鄰近部位后期施工或擴(kuò)建施工等）和有危險(xiǎn)預(yù)兆的部位。11.2.4應(yīng)根據(jù)檢查維修工作的需要，配備必要的交通、通風(fēng)、通信、照明等設(shè)備，并應(yīng)符合勞動(dòng)保護(hù)條例的有關(guān)規(guī)定。附錄A地下埋管結(jié)構(gòu)分析方法A.1鋼管承受內(nèi)壓結(jié)構(gòu)分析A.1.1縫隙計(jì)算,應(yīng)符合下列要求:地下埋管結(jié)構(gòu)由鋼管、混凝土襯砌和圍巖組成，見圖A.1.1-1。從縫隙分布位置劃分，鋼管與混凝土襯砌之間存在縫隙，混凝土襯砌與圍巖之間存在縫隙。圖A.1.1-1地下埋管計(jì)算1—恒溫區(qū)；2—熱影響區(qū)；3—圍巖完整區(qū)；4—圍巖破碎區(qū)；5—混凝土襯砌與圍巖間縫隙；6—混凝土襯砌；7—鋼管與混凝土襯砌間縫隙；8—管壁從縫隙形成原因分析：（A.1.1-1）式（A.1.1-1）中包括施工縫隙、鋼管冷縮縫隙（計(jì)算最大縫隙值應(yīng)取下述最低運(yùn)行溫度情況的）和圍巖冷縮縫隙等因素形成的累計(jì)縫隙值。1施工縫隙。施工縫隙由混凝土和灌漿漿液收縮及施工不良造成，其數(shù)值大小主要取決于施工質(zhì)量。如混凝土襯砌澆筑密實(shí)，并進(jìn)行可靠的回填和接觸灌漿，可取mm。2鋼管冷縮縫隙。鋼管通水后，因水溫較低，由鋼管冷縮而形成的鋼管與混凝土襯砌間的縫隙。1）最低運(yùn)行溫度情況。（A.1.1-2）式中：——最低運(yùn)行溫度情況下的鋼管冷縮縫隙值（mm）；——鋼管起始溫度減最低運(yùn)行溫度所得的差值（℃），起始溫度（即相應(yīng)于管壁環(huán)向應(yīng)力為0，且的溫度）如無(wú)資料，可近似用平均地溫，最低運(yùn)行溫度可近似用最低水溫；——鋼材線膨脹系數(shù)（1/℃）；——鋼管內(nèi)半徑（mm）；——鋼材泊松比。2）最高水溫情況。（A.1.1-3）式中：——最高水溫情況下的鋼管冷縮縫隙值（mm）；——鋼管起始溫度減最高水溫所得的差值（℃），可為負(fù)值。3圍巖冷縮縫隙。（A.1.1-4）式中：——圍巖冷縮縫隙值（mm）；——洞壁表面巖石起始溫度減最低溫度所得的差值（℃），如無(wú)實(shí)測(cè)資料，可近似用平均地溫減最低三個(gè)月平均水溫所得的差值；——圍巖膨脹系數(shù)（1/℃）；——混凝土襯砌外半徑（mm），即隧洞開挖半徑；——圍巖破碎區(qū)相對(duì)半徑影響系數(shù)，由值查圖A.1.1-2；——圍巖破碎區(qū)外半徑（mm），堅(jiān)硬完整圍巖可取，破碎軟弱圍巖可取，中等圍巖內(nèi)插選取。

圖A.1.1-2與的關(guān)系曲線A.1.2結(jié)構(gòu)分析地下埋管承受內(nèi)水壓力的結(jié)構(gòu)分析方法，根據(jù)縫隙判別條件和覆蓋圍巖厚度條件，劃分為由鋼管與圍巖共同承受和由鋼管單獨(dú)承受兩類情況?？p隙判別條件：（A.1.2-1）覆蓋圍巖厚度條件：（A.1.2-2）（A.1.2-3）（A.1.2-4）（A.1.2-5）（A.1.2-6）以上各式中：——鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力限值（N/mm2），見7.1.10；——平面應(yīng)變問題的鋼材彈性模量（N/mm2）；——鋼材彈性模量（N/mm2）；——垂直于管軸的最小覆蓋圍巖厚度（mm），式（A.1.2-2）中不應(yīng)計(jì)入全風(fēng)化層和強(qiáng)風(fēng)化層，式（A.1.2-3）中不應(yīng)計(jì)入全風(fēng)化層，見圖A.1.2；——圍巖分擔(dān)的最大內(nèi)壓（N/mm2）；——內(nèi)水壓力設(shè)計(jì)值（N/mm2）；——內(nèi)壓作用下鋼管最小環(huán)向正應(yīng)力（N/mm2）；——圍巖單位抗力系數(shù)最大可能值（N/mm3），式中1000所帶單位為mm；——圍巖重度較小值（N/mm3）；——管軸與水平面夾角（°），若＞60°，則取=60°。圖A.1.2地下埋管上覆圍巖厚度定義1—基巖計(jì)算頂面（已扣除不應(yīng)計(jì)入的巖層）；2—地面線；3—管軸線1鋼管與圍巖共同承受內(nèi)水壓力情況。1）同時(shí)滿足縫隙判別條件和全部覆蓋圍巖厚度條件，鋼管壁厚t按下式計(jì)算：（A.1.2-7）相應(yīng)鋼管最大環(huán)向應(yīng)力按下式計(jì)算：（A.1.2-8）以上兩式中：——鋼管管壁厚度（mm）；——圍巖單位抗力系數(shù)較小值（N/mm3）；——鋼管環(huán)向正應(yīng)力（N/mm2）。若由式（A.1.2-7）求得的t＜0或較小，則鋼管壁厚由抗外壓穩(wěn)定和最小壁厚確定。2）滿足式（A.1.2-1）和式（A.1.2-2），但不滿足式（A.1.2-3）。令（A.1.2-9）則（A.1.2-10）以上各式中均按地下埋管取值。2鋼管單獨(dú)承受內(nèi)水壓力情況1）滿足式（A.1.2-2），但不滿足式（A.1.2-1），按式（A.1.2-11）計(jì)算，式中仍按地下埋管取值。（A.1.2-11）2）不滿足式（A.1.2-2），t仍按式（A.1.2-11）計(jì)算，但式中按明管取值。A.2鋼管抗外壓穩(wěn)定分析A.2.1光面管計(jì)算臨界外壓可用經(jīng)驗(yàn)公式或阿姆斯特茲公式。1經(jīng)驗(yàn)公式：（A.2.1-1）式中：——抗外壓穩(wěn)定臨界壓力計(jì)算值（N/mm2）；——鋼材屈服強(qiáng)度（N／mm2），應(yīng)取表5.1.4中的。2阿姆斯特茲公式，可按式（A.2.1-2）計(jì)算，亦可查圖A.2.1。

圖A.2.1地下埋管臨界外壓曲線（阿氏公式）（a）Re＝230N/mm2；（b）Re＝330N/mm2；（c）Re＝420N/mm2（A.2.1-2）用試算法由式（A.2.1-3）求解：（A.2.1-3）（A.2.1-4）（A.2.1-5）式中：——由外壓引起的管壁屈曲處的平均應(yīng)力（N/mm2）；——平面應(yīng)變問題的鋼材屈服強(qiáng)度（N/mm2）；——鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2），按表5.1.4取用；——與圍巖塑性壓縮縫隙值之和（mm），；——圍巖塑性壓縮縫隙值（mm）；——圍巖單位抗力系數(shù)最大可能值（N/mm3），若，則取與二者之中的大值；——圍巖變形模量（N/mm2）；——圍巖彈性模量（N/mm2）。A.2.2加勁環(huán)式鋼管1加勁環(huán)間管壁的穩(wěn)定。加勁環(huán)間管壁的臨界外壓值可采用米賽斯公式計(jì)算：（A.2.2-1）（A.2.2-2）式中：——最小臨界壓力的波數(shù)，取相近的整數(shù)；——加勁環(huán)間距（mm）。初步計(jì)算時(shí)，值可由圖A.2.2-1查出。圖A.2.2-1臨界外壓力曲線2加勁環(huán)的穩(wěn)定。臨界外壓可按式（A.2.2-3）計(jì)算：（A.2.2-3）（A.2.2-4）式中：——加勁環(huán)有效截面面積（mm2），見圖A.2.2-2；——加勁環(huán)高度（mm）；——加勁環(huán)厚度（mm）；——加勁環(huán)間距（mm）。3加勁環(huán)應(yīng)力可采用鍋爐公式計(jì)算。圖A.2.2-2加勁環(huán)處斷面特性1—加勁環(huán)；2—重心軸附錄B岔管結(jié)構(gòu)分析方法B.1月牙肋岔管結(jié)構(gòu)分析方法B.1.1月牙肋岔管的體形設(shè)計(jì)和管壁厚度計(jì)算分別見本規(guī)范第7.4.3條和第7.4.4條。B.1.2肋板應(yīng)力分析（圖B.1.3-1）的基本假設(shè)為：1由于岔管埋在鋼筋混凝土鎮(zhèn)墩或巖體中，因此，內(nèi)壓成為主要荷載，以下只計(jì)入內(nèi)壓荷載。2管壁處于膜應(yīng)力狀態(tài)，管壁破口處的不平衡力傳到肋上，作為肋的荷載。3肋上各橫截面處于中心受拉狀態(tài)，合力通過橫截面形心。B.1.3肋板應(yīng)力的計(jì)算應(yīng)符合下列要求：肋上各截面的豎向內(nèi)力、和水平內(nèi)力、為：（B.1.3-1）（B.1.3-2）（B.1.3-3）（B.1.3-4）其中：（B.1.3-5）（B.1.3-6）（B.1.3-7）（B.1.3-8）（B.1.3-9）（B.1.3-10）（B.1.3-11）（B.1.3-12）（B.1.3-13）（B.1.3-14）以上各式中：、——肋上各截面豎向內(nèi)力（N）；、——肋上各截面水平內(nèi)力（N）；——底圓圓心角（°）；——另一側(cè)支錐管底圓圓心角（°）；——肋端點(diǎn)相應(yīng)底圓圓心角（°）；——另一側(cè)支錐管肋端點(diǎn)相應(yīng)底圓圓心角（°）；——底圓半徑（mm）；——另一側(cè)支錐管底圓半徑（mm）；——支錐管交線斜角（°），見岔管平面圖（圖B.1.3-1）；——內(nèi)水壓力設(shè)計(jì)值（N/mm2）；——支錐管半錐頂角（°）；——另一側(cè)支錐管半錐頂角（°）；——泊松比，埋入巖體或鎮(zhèn)墩中的岔管，取0.25～0.3，水壓試驗(yàn)狀態(tài)，三端設(shè)有悶頭，取0.5，為虛擬的泊松比。將肋兩側(cè)支管在同一點(diǎn)Z[其坐標(biāo)值為（E，F(xiàn)），Z為肋壁中面相貫線上的一點(diǎn)]的內(nèi)力疊加：（B.1.3-15）（B.1.3-16）肋的橫截面上的法向力為：（B.1.3-17）肋的橫截面上的切向力為：（B.1.3-18）肋的橫截面上的合力為：（B.1.3-19）以上各式中：、、——月牙肋上各截面豎向內(nèi)力（N）；、、——月牙肋上各截面水平內(nèi)力（N）；——月牙肋橫截面上的法向力（N）；——月牙肋橫截面上的切向力（N）；——月牙肋橫截面上法向力與切向力的合力（N）；——與肋板截面之夾角（°）。理論上，肋上應(yīng)力為：（B.1.3-20）式中：——月牙肋上應(yīng)力（N/mm2）;——肋寬（mm），肋的合理寬度可參考圖B.1.3-2；——肋厚（mm）。圖B.1.3-1岔管受力示意1—肋；2—肋壁中面相貫線圖B.1.3-2肋板寬度參考曲線1—肋；2—管壁交線；Ⅰ—試驗(yàn)工況；Ⅱ—運(yùn)行工況；—相貫線水平投影長(zhǎng)度；—肋腰部斷面寬度但實(shí)際上往往不垂直于O＇線，所以將肋寬投影到垂直于的方向計(jì)算應(yīng)力。在已知抗力限值、肋厚的情況下，即可求得肋寬。肋厚宜取壁厚的1.9倍～2.3倍。（B.1.3-21）（B.1.3-22）以上各式中：——與水平線之間的夾角（°）；——壓力鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力限值（N/mm2）,見7.1.10?？蓮南嘭灳€上相應(yīng)的坐標(biāo)值（，）求得：（B.1.3-23）式中：、——相貫線上與肋橫截面相應(yīng)的坐標(biāo)值（mm）。荷載對(duì)的力矩為：（B.1.3-24）其中:（B.1.3-25）（B.1.3-26）（B.1.3-27）（B.1.3-28）以上各式中：——肋上荷載對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)′點(diǎn)的力矩（N·mm）?！狭ψ饔命c(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)′的距離（mm）。計(jì)算結(jié)果常出現(xiàn)兩種異?，F(xiàn)象：肋以腰線為對(duì)稱軸，結(jié)構(gòu)和荷載都上下對(duì)稱，腰線上的切向力應(yīng)為零，但常不為零；合力作用點(diǎn)有時(shí)位于相貫線之外。其原因是，實(shí)際上管壁不處于膜應(yīng)力狀態(tài)，膜應(yīng)力的假定不符合平衡條件，所以計(jì)算有誤差。處理辦法是，滿足肋寬要求，盡量將肋布置在管內(nèi)，管外只留約50mm～100mm寬度，能夠焊接即可。B.1.4幾何尺寸計(jì)算，除特別注明外，以下公式均按管壁中面進(jìn)行計(jì)算：1半錐頂角和轉(zhuǎn)折角計(jì)算（見圖B.1.4-1和B.1.4-2），計(jì)算公式如下：半錐頂角為：（B.1.4-1）式中：——節(jié)半錐頂角（°）； ——節(jié)半錐頂角（°）；——節(jié)右側(cè)腰線轉(zhuǎn)折角（°）；