李 伟

（山西省水利水电科学研究院 山西太原030002）

1 钢管变形情况

某工程主管线使用的管材为PCCP（预应力钢筒混凝土管道），部分陡坡段采用埋地钢管与PCCP进行转换。钢管具有强度高、管材及管件加工容易、抗震性能强、对复杂地形适应性强等优点，它的缺点是刚度小，易变形，且对衬里及外防腐要求高。管道填埋一段时间后发现有A、B两段埋地钢管出现竖向变形问题，管道横截面有较明显的椭圆化趋势，部分管段钢管内的水泥砂浆防腐层出现裂纹。其中A段埋地钢管参数为（DN1800-0.6 MPa/6 m）,设计纵坡为1/6.336，管道长度为120 m；B段埋地钢管参数为（DN2000-0.8 MPa/4 m）,设计纵坡为1/3.973，管道长度为144 m。两段钢管均采用厚度为2 cm的钢板螺旋焊接而成。

现场依据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008中4.5.12、4.6.3等条款的相关内容，对管道变形进行实际测量与变形率计算。具体测量与计算方法是在每节钢管（每节长6 m）的接口焊缝处测量竖直方向的钢管内径，计算管道变形率，管道变形率=（管道内径-垂直方向实际内径）／管道内径×100%。表1为A、B两段的钢管变形率计算结果汇总，可以较为直接地反应出管道的变形程度。

表1 A、B钢管变形率计算结果汇总

2 埋地钢管工作原理

按管道与土壤的相对刚度（即相对变形）管道可分为柔性管道（管土相对刚度小于1）、刚性管道（管土相对刚度比大于1）。钢管是柔性管道，在填土的垂直压力和地面荷载作用下，由于薄壁管壳刚度较小，产生较大变形，管环断面失去正圆形而呈略微扁平的椭圆形，管道的变形迫使管道左右两侧向外膨胀挤压管壁土体，土体产生位移同时产生弹性抗力。……