高度重视高水头钢筋混凝土压力管道的风险简化

高流速下钢筋混凝土管道的保护措施覃雪明　肖睿书(广西华蓝设计(集团)有限公司,南宁　530011) 摘要　以南宁市恒大苹果园小区二期道路雨水工程为例,探讨钢筋混凝土管道内水的流速>5 m/s时,对管道及配套构筑物采取的相应保护措施,诸如采用新工艺生产高强度管材、提高级别选择高流槽钢筋混凝土污水检查井取代低流槽砖砌雨水检查井并设置通气井盖等,以使钢筋混凝土管道在高流速下能长期安全可靠地工作。

关键词　高流速　钢筋混凝土管道　高强度管材　气水冲洗　通气井盖　污水检查井 鉴于《室外排水设计规范》(G B50014—2006)[1]对排水管道的最大设计流速规定,由上版旧规范“应遵守”弱化为“宜符合”,当实际工程中地形坡度较大,为避免由于流速的限制造成管道坡度过小、管道起端埋深过大和沿途不断跌水的情况,非金属管道采取一些保护措施,流速可以采用v>5m/ s。

在高流速作用下,管道及附属构筑物处于一种非安全状态,设计上应采取增强抗冲刷能力等方面的加固处理,使管道能长期安全可靠地工作。

本文以南宁市恒大苹果园小区二期道路雨水工程为例,简述高流速下钢筋混凝土管道的一些保护措施。

1　工程概况恒大苹果园小区是商品住宅小区,属于坡地建筑。

小区内道路随地形变化坡降较大,道路的坡度为2.5%～7.9%。

以小区内金苹果大道西段雨水管道为例,暴雨公式采用南宁市暴雨强度公式,径流系数取0.7,集水时间t1=10min,重现期P=2a,延缓系数m=2,粗糙系数为0.013。

1.1　按上版旧规范设计受上版旧规范v≤5m/s的限制,当雨水管道采用小坡度、低流速时,计算结果见表1。

表1　按上版旧规范雨水管道水力计算参数管段编号本段面积/hm2累计面积/hm2设计流量/L/s管径/mm坡度/‰流速/m/s泄流量/L/s1-27.87.82112.512003 1.892135.4 2-3 5.513.53470.712008 3.083487.1 根据计算,雨水管道流速采用v≤5m/s,道路坡度大,管道坡度小,造成管道起点埋深大,终点埋深小,需连续跌水以满足覆土要求,如图1和表2。

住房城乡建设部关于印发大型工程技术风险控制要点的通知建质函[2018]28号各省、自治区住房城乡建设厅，直辖市建委（规委），新疆生产建设兵团建设局：为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，指导建立大型工程技术风险控制机制，我部组织编制了《大型工程技术风险控制要点》。

现印发给你们，请参照执行。

中华人民共和国住房和城乡建设部2018年2月2日（此件主动公开）附件下载:1、大型工程技术风险控制要点大型工程技术风险控制要点住房城乡建设部2018年2月为加强城市建设风险管理，提高对大型工程技术风险的管理水平，推动建立大型工程技术风险控制机制，住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织国内建筑行业专家编制了《大型工程技术风险控制要点》。

主编单位：上海市建设工程安全质量监督总站上海建科工程咨询有限公司参编单位（按章节排序）：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司华东建筑集团股份有限公司上海市隧道工程轨道交通设计研究院中国建筑第八工程局有限公司上海建工七建集团有限公司上海隧道工程股份有限公司上海市建设工程设计文件审查管理事务中心中国太平洋财产保险股份有限公司上海分公司主要起草人：黄忠辉、金磊铭、周红波、曹丽莉、高惕非、夏群、高承勇、朱晓泉、李冬梅、李浩、崔晓强、尤雪春、朱雁飞、陆荣欣、朱骏、唐亮、陈华、田惠文、梁昊庆、刘爽、周翔宇、张渝、李伟东、邵斐豪1总则 (1)2术语 (2)3基本规定 (4)3.1风险管理范围 (4)3.2风险管理目标 (4)3.3 风险管理阶段 (4)3.4 风险等级 (4)3.4.1 概率等级 (4)3.4.2 损失等级 (5)3.4.3 风险等级确定 (6)3.4.4 风险接受准则 (6)3.5 风险控制职责 (7)3.5.1 建设单位职责 (7)3.5.2 勘察单位职责 (8)3.5.3 设计单位职责 (8)3.5.4 施工单位职责 (8)3.5.5 监理单位职责 (8)4风险控制方法 (9)4.1 风险识别与分析 (9)4.1.1风险识别与分析工作内容 (9)4.1.2风险识别与分析工作流程 (10)4.1.3风险识别与分析工作方法 (10)4.2 风险评估与预控 (11)4.2.1风险评估与预控工作内容 (11)4.2.2风险评估与预控工作流程 (11)4.2.3风险评估与预控工作方法 (12)4.2.4风险评估报告格式 (13)4.3 风险跟踪与监测 (13)4.3.1风险跟踪与监测工作内容 (13)4.3.2风险跟踪与监测工作流程 (14)4.3.3风险跟踪与监测工作方法 (14)4.4 风险预警与应急 (14)4.4.1风险预警与应急工作内容 (15)4.4.2风险预警与应急工作流程 (15)4.4.3风险预警与应急工作方法 (16)5勘察阶段的风险控制要点 (17)5.1 建设场址 (17)5.1.1地质灾害风险 (17)5.1.2地震安全性风险 (18)5.2 地基基础 (18)5.2.1地基强度不足和变形超限风险 (18)5.2.2基坑失稳坍塌和流砂突涌风险 (19)5.2.3地下结构上浮风险 (20)5.3 地铁隧道 (21)5.3.1盾构隧道掘进涌水、流砂和坍塌风险 (21)5.3.2盾构隧道掘进遭遇障碍物风险 (21)5.3.3盾构隧道掘进遭遇地下浅层气害风险 (22)5.3.4矿山法施工隧道涌水塌方风险 (22)6设计阶段的风险控制要点 (23)6.1 地基基础 (23)6.1.1基坑坍塌风险 (23)6.1.2坑底突涌风险 (24)6.1.3坑底隆起风险 (24)6.1.4基桩断裂风险 (25)6.1.5地下结构上浮和受浮力破坏风险 (25)6.1.6高切坡工程风险 (26)6.1.7高填方工程风险 (28)6.2 大跨度结构 (29)6.2.1大跨钢结构屋盖坍塌风险 (29)6.2.2雨棚坍塌风险 (30)6.3 超高层结构 (30)6.3.1超长、超大截面混凝土结构裂缝风险 (30)6.3.2结构大面积漏水风险 (31)6.4 地铁隧道 (31)6.4.1盾构始发/到达时发生涌水涌砂、隧道破坏、地面沉降风险 (31)6.4.2盾构隧道掘进过程中地面沉降、塌方风险 (32)6.4.3区间隧道联络通道集水井涌水并引发塌陷风险 (32)6.4.4联络通道开挖过程中发生塌方引起地面坍塌风险 (32)6.4.5矿山法塌方事故风险 (33)7施工阶段的风险控制要点 (34)7.1 地基基础 (34)7.1.1桩基断裂风险 (34)7.1.2高填方土基滑塌风险 (34)7.1.3高切坡失稳风险 (35)7.1.4深基坑边坡坍塌风险 (35)7.1.5坑底突涌风险 (37)7.1.6地下结构上浮风险 (37)7.2 大跨度结构 (38)7.2.1结构整体倾覆风险 (38)7.2.2超长、超大截面混凝土结构裂缝风险 (39)7.2.3超长预应力张拉断裂风险 (39)7.2.4大跨钢结构屋盖坍塌风险 (40)7.2.5大跨钢结构屋面板被大风破坏风险 (40)7.2.6钢结构支撑架垮塌风险 (41)7.2.7大跨度钢结构滑移（顶升）安装坍塌风险 (41)7.3 超高层结构 (43)7.3.1核心筒模架系统垮塌与坠落风险 (43)7.3.2核心筒外挂内爬塔吊机体失稳倾翻、坠落风险 (47)7.3.3超高层建筑钢结构桁架垮塌、坠落风险 (49)7.3.4施工期间火灾风险 (52)7.4 盾构法隧道 (54)7.4.1盾构始发/到达风险 (54)7.4.2盾构机刀盘刀具出现故障风险 (54)7.4.3盾构开仓风险 (55)7.4.4盾构机吊装风险 (55)7.4.5盾构空推风险 (56)7.4.6盾构施工过程中穿越风险地质或复杂环境风险 (56)7.4.7泥水排送系统故障风险 (57)7.4.8在上软下硬地层中掘进中土体流失风险 (57)7.4.9盾尾注浆时发生错台、涌水、涌砂风险 (58)7.4.10管片安装机构出现故障风险 (58)7.4.11敞开式盾构在硬岩掘进中发生岩爆风险 (58)7.5 暗挖法隧道 (59)7.5.1马头门开挖风险 (59)7.5.2多导洞施工扣拱开挖风险 (60)7.5.3大断面临时支护拆除风险 (60)7.5.4扩大段施工风险 (60)7.5.5仰挖施工风险 (61)7.5.6钻爆法开挖风险 (61)7.5.7穿越风险地质或复杂环境风险 (61)7.5.8塌方事故风险 (61)7.5.9涌水、涌砂事故风险 (63)7.5.10地下管线破坏事故风险 (63)附录A 风险评估报告格式 (64)附录B 动态风险跟踪表 (65)附录C 风险管理工作月报 (67)附录D 风险管理总结报告格式 (69)附录E 风险分析方法 (70)附录F 风险评估方法 (71)1总则1.0.1 为了指导我国大型工程建设技术风险的控制，有效减少风险事故的发生，降低工程经济损失、人员伤亡和环境影响，保障工程建设和城市运行安全，特制定本控制要点。

4防止输水系统结构损坏事故总体情况说明水电站输水系统结构损坏产生的原因主要有：（1）充排水速度控制不合理，超过结构本身能够承受的能力；（2）不利的地质条件造成结构损坏；（3）封堵段失稳造成结构的损坏；（4）机组尾水钢管鼓包事故。

木章共分为四个部分，内容包括：“防止充、排水速度不合理造成结构损坏事故”、“防止封堵段失稳造成结构损坏事故”、“防止地质条件恶化造成结构损坏事故”、“防止机组尾水钢管鼓包事故，每一个部分又从设计、基建和运行三个阶段提出防止事故发生的关键注意事项。

条文说明条文4.1防止充、排水速度不合理造成结构损坏事故水道系统（特别是高水头水道系统）的充排水速度控制不合理，将会影响混凝土和钢筋混凝土衬砌管道的稳定。

因此，水道系统的初期充、排水试验是检验水道系统安全性的关键措施，通过加载、卸载、检查、监测，及时发现问题并处理。

充、排水试验涉及多专业协调，必须制定切实可行的技术方案。

本条文主要指出充、排水过程中应注意的关键技术和管理要求。

条文4.1.1 （设计阶段）应充分论证充、排水速度对输水系统的影响，明确不同水头下合理的充、排水速度、稳压时间和衬砌设计允许的压差。

[案例1] 某抽水蓄能工程水道设计充水速度控制为Iom∕h~30m∕h,初次充水时发生一次椎体孔塞卡死，关闭不灵，充水速度失控，在Ih内上涨了IOom,经紧急处理才化险为夷。

[案例2] 2012年2月27日，某抽水蓄能电站1号机组定检完成后，为缩短对1号机组尾水管充水时间，运行人员打开引水系统排水阀及针阀，使机组尾水在短时间内充满，在关闭针阀时，引发水锤。

经估算，上游压力钢管内水量约2445ι√,管内水压约2.8MPa,水锤导致1号蜗壳放空阀与尾水管相连的法兰处产生破裂，大量压力水灌入厂房，蜗壳层地面积水达IOem时启动了水淹厂房报警系统，运行人员发现报警后立即启动水淹厂房应急预案，开展现场处置。

条文4. 1.2 （设计阶段）输水隧洞和主进水阀、蜗壳进口等部位应设置可靠的压力测量点。

2024年钢筋混凝土工程的安全要求第一、在现场安装模板时，所用工具应装在工具包内，当上下交叉作业时，应安全帽。

垂直运输模板或其他材料时应统一指挥，统一信号。

拆模时有专人负责安全监护，或设立警戒标志。

高空作业人员经过体格检查，不合格者不得进行高空作业。

高空作业应防滑鞋，拴好安全带。

模板在支撑系统未钉牢固稳定之前，不得上人；未安装好的梁底板或平台模板上禁止放重物和行走，已安装好的模板，不准堆放过多的材料或设备等。

阳台与挑檐等模板的安装与拆除必须有可靠的技术措施，确保安全。

非拆模人员不准在拆模范围内通行。

拆除后的模板应将模板上的朝天钉向下，并及时运至指定的堆放地点，然后排除钉子，分类堆放整齐。

第二、在高空绑扎和安装钢筋，须注意不要将钢筋集中堆放在模板或脚手架的某一部位，以保安全，特别是悬臂构件，更要检查支撑是否牢固，有脚手架上不要随便放置工具、箍筋或短钢筋，避免放置不稳滑下伤人。

焊或扎结竖向放置的钢筋骨架时，不得站在已绑扎或焊接好的箍筋上工作。

搬运钢筋的工人须戴帆布垫肩、围裙及手套，除锈工人应戴口罩及风镜；电焊工应戴防护镜并穿工作服。

30-50cm的钢筋短头禁止用机器切割。

吊装高处的钢筋骨架时，在高空作业的工人应挂安全带并穿防滑鞋。

在有电线通过的地方安装钢筋时，必须特别小心谨慎，勿使钢筋碰到电线。

第三、在进行混凝土施工前应仔细检查脚手架是否绑扎牢固，如有空（探）头板应及时搭好，脚手架应设保护栏板。

运输脚手架的宽度：单行道应比手推车的宽度大40cm以上；双行道应比两车宽度大70cm以上。

搅拌机、卷扬机、皮带运输机和振动器等接电要安全可靠，绝缘接地装置良好，并应进行试运转。

搅拌台上操作人员应戴口罩，搬运水泥工人应戴口罩和手套，有风时戴好防风眼镜。

2024年钢筋混凝土工程的安全要求（二）随着社会的不断发展和科技的进步，钢筋混凝土工程在建筑领域的应用越来越广泛。

为了保障工程质量和人员安全，对钢筋混凝土工程的安全要求也越来越高。

高水头小流量水电站压力钢管结构分析与设计摘要:hm水电站属于小流量、高水头的引水式电站，该电站压力管道部分全线采用地下埋管，调压井与主厂房之间采用一竖井一平洞连接。

本文结合压力钢管设计，对压力钢管主、岔、支管的总体布置、水力计算、管材及壁厚选择、结构设计进行分析。

关键词: 地下埋管竖井外水压力结构设计分析岔管abstract: hm hydropower station belongs to a small flow, high water head of water diversion type power station, the power of the pressure piping all buried pipes, surge tank and main building between the shaft well a flat a hole connection. combining with the design pressure pipe, steel pipe to pressure the bifurcation, pipe, the overall layout, hydraulic calculation, piping and wall thickness selection, structure design for analysis.keywords: buried pipes external water pressure of vertical shaft structure design analysis bifurcation pipe中图分类号：tu318文献标识码：a 文章编号：1 工程概况hm水电站发电引用流量19.71 m3/s,总装机容量为3×25mw，年发电量3.6125亿kw·h，其年利用小时数为4817h。

2 水力计算选定主管直径为3.0m、2.8m、2.6m和2.2m四种，支管直径1.2m，管道过最大引用流量19.71m3/s，主管的流速为2.79～5.16m/s，支管的流速为5.81m/s，相应坝前正常蓄水位1430.0m时，压力钢管的最大静水头为457m，在该水头下，电站带满负荷时，水头损失按9.67m计。

水利水电工程设计质量评定标准1水文1.1水文部分的安全性应满足下列要求：1水文分析计算内容齐全，满足项目要求。

2设计洪水复核，对新出现的大洪水宜详细说明，复核后的设计洪水成果，与上阶段成果进行比较并确定采用成果。

3水文自动测报系统总体设计应满足数据采集、存储、传输和数据处理等工程运行管理和水文预报的要求。

1.2水文部分的可靠性应满足下列要求：1气象、径流、洪水、泥沙等资料搜集齐全、可靠。

2资料系列还原等一致性处理方法正确。

3系列插补延长方法正确，系列长度满足规范要求，历史洪水（或暴雨、潮位等）重现期、系列代表性应经过论证。

4各设计成果的分析计算方法正确，成果合理。

5水文自动测报系统的水文预报方案合理，站网范围及站点布设应经过论证。

6报告附表、附图齐全。

2工程地质2.1工程地质部分的安全性应满足下列要求:1区域构造稳定性的评价准确，场地地震动参数的确定符合有关技术标准规定。

2对水库渗漏、岸坡稳定、浸没和诱发地震等问题分析充分，评价准确，结论合理。

3对建筑物存在的工程地质问题分析充分，评价准确，结论合理。

4岩土体物理力学指标和开挖边坡坡比等地质参数合理，确定依据可靠。

5对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的分布、规模、稳定性、工程影响以及工程边坡的稳定条件等分析充分，评价准确，结论合理。

6对规划移民区场地的稳定性及适宜性评价准确。

2.2工程地质部分的可靠性应满足下列要求：1勘察布置合理，勘察方法和深度满足规程规范要求。

2基础资料、勘察成果齐全且真实可信。

3区域地质及水库区、建筑物区基本地质条件分析叙述详细、全面。

4不同设计方案工程地质条件的差异分析充分，方案比选的地质意见合理。

5针对主要不良地质缺陷处理应提出建议。

6天然建筑材料勘察满足详査精度。

3工程任务和规模3.1工程任务和规模部分的安全性应满足下列要求：1防洪、蓄滞洪区、河道及河口等工程的洪水标准合理，洪水调节计算成果及水面线推算成果正确；治涝工程的骨干排涝河道、堤防、滞涝区的水位计算成果正确，综合利用工程的洪水调节计算及回水计算成果正确。

浅谈高水头、小流量水电站建设在新疆的应用文章介绍工程概况，详细介绍高水头、小流量在高山盆地地形条件下水力发电站的设计理念。

水力发电在新疆农村小水电发展起到该工程是合理开发利用当地水能资源，解决农民燃料和改善农村能源结构逐步改善当地生态环境状况，从而减少和降低自然灾害对农牧业生产和人民生活的危害数量和程度，最终实现经济、社会可持续发展的重要战略性措施。

为新疆山多、水少地区，尤其是在高水头、小流量条件下建设水利发电站提供宝贵经验和资料。

标签：拦河式水电站；高水头、小流量1、工程概况布尔津海流滩水电站为径流引水式电站。

电站装机容量5.8W。

开发任务为发电，无其它综合利用要求。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）确定本工程为Ⅴ等小（2）型工程，发电引水系统（取水枢纽、引水隧洞、压力钢管）、发电厂房、升压站等主要建筑物均为5级建筑物；导流建筑物、临时施工用房、施工道路等为5级建筑物。

拦河渠首Ⅳ等小（1）型工程，主要建筑物均为4级。

工程设计烈度为Ⅵ度。

2、工程总体布置该水电站工程由挡水建筑物、水电站取水枢纽、引水隧洞、压力管、主副厂房、升压站、尾水渠等建筑物组成。

取水口布置在该河台地上河流进入峡谷前0.5km河床上，引水隧洞由西北向东南穿过盆地之间的低山，全长约0.85km，在js公路以东的山坡上出山体后接压力管道，压力管顺着jq道路以东的山坡由西北向东南进入到che盆地中。

厂房位于che盆地中的hlt河边，尾水投入到hlt河中。

引水系统全长3.78km，其中隧洞长度0.91km，压力管长度2.6km，水位落差386m。

3、拦河渠首设计为保证电站发电效益，挡水建筑物采用拦河式溢流坝结合冲沙闸型式。

渠首垂直于河道方向布置，渠首总长65.42m，主要由非溢流段、溢流坝和底孔冲沙闸等部分组成。

其中非溢流段长26.62m，布置于溢流坝段两侧靠近两岸山体处；溢流坝长34.80m，溢流坝轴线呈东偏南43°，采用梯形实用堰；冲沙闸采用封闭式竖井。