案例

例1:转换坐标误差问题

测量队在坐标转换中出现较大误差,被业主投诉事件。
80西安坐标转2000大地坐标再转东莞、广州城建坐标,再转回2000坐标,不会完全一样,属于正常现象。所以尽量避免多次转换。
水下地形图测量误差很大(正负1~2m都可能),对于精确要求的水下设计,要留够富裕。
海南某项目,我们设计人员将海南院提供的海南坐标系图纸导入91地图,再从91地图导出为2000坐标系,请测绘复核,测绘人员答复“没问题”。经过向测绘L总咨询,这里存在2个严重问题,1.坐标转换是个非常谨慎的事情,一定是我们提供给测量去转换,而不是转换后给测量“复核”,此其一;2.答复无问题是不负责任的(或者给我们设计人员造成误解,准确讲,用于前期初步的布置是基本可以,但不能作为正式设计成果用)。坐标转换涉及很多参数,这些参数要么在当地国土取得,要么现场测量得出。任何软件都不可能用默认统一的参数就能轻易转换坐标。测量事故反复出现。

例2:地质钻探封孔问题

地质钻孔几乎从不封孔事件,导致盾构工作井开挖中从地质钻孔中出现涌水,有被索赔的风险。
盾构隧洞对上覆盖层的透水比较敏感,要求钻探孔不要在盾构轴线上,必须距离盾构外壁1倍洞泾以上。

例5:对于非标压力钢结构的试生产问题

对于非标的钢结构,如大直径平板法兰,封板,套筒,等,一定要在图纸上注明工厂先进行试验后才能批量生产,否则会因为螺栓间距和变形影响导致漏水,无法补救。胶圈与钢板接触面的粗糙度,水纹线等不可少。

例6:明敷钢管伸缩节安装要求

设计人员根据钢管长度(假设200m),在基准温度下(20℃),预计正负温变(±20℃),即温度变化在0~40℃区间,算出所需要的正负变形量(200m * 1000*1.2^-5 * ±20℃=±48mm),成品伸缩节的变形量一般在±75mm,因此需要反算出钢管多长就要设置一个伸缩节(如上,200m设一个就有富余)。而安装时刻的温度并非是基准温度(假如20℃),也就是安装时刻不能将伸缩节设置在中间位置。如下图伸缩节结构图,下图是伸缩节处于中间位置。

因此,注意:
1)要在图纸上明确(列出)不同安装温度下,设定的伸缩节间隙尺寸;
2)设计留够富余量,安装误差,以及温度控制不准确,以及凑合误差;一般2倍足够了;
3)长距离钢管要求往一个方向顺接安装,精度控制在mm级别,如果是两侧向中间安装,最后假如少了几mm,钢管是无法凑合这么短的,只能割除一段钢管,重新焊接一节稍长一点的回去;
4)如果全线完全不设置伸缩节,则复核一下钢管轴向应力,叠加环向应力后,满足钢材强度也行;但要考虑轴向因应力过大引起轴向失稳(屈曲变形),要做大量的镇墩,比如高铁轨道就类似这个道理;
5)伸缩节两端与钢管连接方式有法兰连接和短管焊接方式,没有绝对的优劣,焊接方式少了一道橡胶止水,或许少了一个老化的忧虑;
推荐用不锈钢波纹管伸缩节,理由如下:
1)没有橡胶老化问题:不锈钢物理连接。波纹管自身伸缩次数导致老化的年限很长。
2)天然适应纵向变形:小的跨沉降缝的直接用波纹管伸缩节即可,不需要用传统的套筒式的大挠度伸缩节或球形伸缩节了。
3)标准产品伸缩量为±80mm,设计取一半,安全系数为2,可大大延长寿命。
4)问题:如果不锈钢波纹管两端带短钢管,要避免采用碳钢,避免双金属电位差导致碳钢涂层在局部破损情况下加速腐蚀。所以,可能的方式是不锈钢波纹管两端带不锈钢短管和不锈钢法兰,再通过绝缘法兰连接碳钢。这样绝缘法兰的造价又上升,绝缘法兰的橡胶又存在老化问题……似乎无解。

例7:跨海盾构隧洞如何做到万无一失

跨海盾构隧洞在海底60m位置,从管片环缝中飚水,严重的话会导致周边砂层掏空,引起管片失稳坍塌……

结论:
1)管片是一定会漏水的,因此,深层的盾构工程,属于尝试阶段,与浅层的地铁盾构隧洞的区别,不仅仅是止水加强、管片增厚问题,可能还有管片修复,漏水补救等新技术要跟上才能保证工程的寿命周期安全。
2)当这些技术还跟不上的时候,一个是预留盾构内空间,做最坏的加固打算,一个是做成复合衬砌,管片当临时结构考虑。
3)位于砂层中的盾构管片,一旦漏水,引起周边砂层掏空,会直接导致管片没有了周边的约束,外压不均匀,管片会失稳,隧洞会坍塌,因此对于漏水要及时处理;
4)而相对刚性的灌浆处理并不能解决砂层中柔性隧洞的环缝漏水问题,长细的隧洞在砂层中,会轴向变形,并且永远不会稳定。今天处理了这个缝,明天下个缝会漏水。
5)另外,一些单位直接粗暴地将盾构内纵缝和环缝用刚性的水泥封堵死,也不合适,在隧洞轴向变形情况下,这些内部的封堵会瞬间失效。应该在分析漏水原因后再采取止水方案。
当然,这个问题只是一个引子,本次并没有解决这个问题,作为设计人员要感受到由于客观世界复杂性和我们所掌握的技术之间的差距,必须谨慎和富有预见性。

例9:地连墙支护结构嵌入深度不足

发生沿连续墙外表面从墙底绕渗情况。

例10:设备询价

要和业主、审查单位商定清楚,设备的水平:进口、合资或国产高档、中低档。导致超概。

例12:超前钻、施工先导孔等

因招标清单、技术条款未明确桩基、地下结构等超前钻的费用,导致施工单位索赔和工作推诿。
如果项目没有招标阶段,则施工图预算中必须明确。
某项目设计桩长约14m,施工单位根据桩体施工过程中的出渣判断桩底的岩层,导致桩长仅4~6m长,原因是地质含有全风化球状物(孤石),没有超前钻无法探清桩底高程。特别是对于单柱单桩的(如桥、渡槽),必须每个桩都进行超前钻。

例13:使用成品管道、图集等标识不完善

穿堤等处使用预制砼管道按标准图集做法,管座必须标识清楚,管道型号必须标识清楚。否则在排洪过程中造成破坏,则存在设计责任。
其他类似采用的材料、产品,必须写清楚所执行的标准和参数;
采用图集的一定要研究清楚图集说明中的要求。

例15:取消泵站压力箱

取消泵站压力箱设计,必须按水电站岔管的布置方式,采用(非对称Y形)卜形或Y形渐变到主管,水头损失较小。并且注意岔管的角度符合规范要求(非对称Y形45°~70°……)。如果采用水泵出水管90°接入压力箱,一是整体水头损失大,二是靠边的机组扬程要高过其他机组>2m多,扬程不匹配,对机组运行影响很大。

例16:水闸、泵站等厚板不满足最小配筋率要求

这些位置动辄厚度超过2m,按一般的20@200达不到最小配筋率要求,需要留意。

例17:土工膜的焊接连接需要水压试验

有气压和水压或外观检查,按规范严格执行水压试验。

例18:隧洞洞口征地不足、洞内照明排水用电综合管线

往往只圈出隧洞的大小,没有圈出开挖边坡,截水沟,挡土墙等。遗漏用电和综合管路,遗漏配电房和值班房建筑物及征地。

例19:搅拌桩处理范围未超出建筑物结构边线外一定范围

按照挡土墙规范,要求超出结构边线0.5~1m以上,还需要进行地基稳定性验算,防止基础失稳、滑出,防止桩间土失稳,要验算滑弧面安全系数。

例20:水力学计算时,按最不利水位,保证压力管道管顶2m水头

一般在水库最低水位、死水位情况下,保证输水规模不降低,管顶水头不低于2m,否则属于过流能力不足。

例21:泵站基坑支护中的支撑或立柱与安装设备或板梁柱碰撞

要用最后定稿的综合布置图,详细的设备外形尺寸,放到基坑结构布置图中做比对。应尽量避免安装碰撞。实在避免不了,应该同厂家沟通,对设备进行切割安装。

例22:渗透结晶材料在高强度砼中的渗入深度和增效很小

因为砼的特性,高强C50以上的砼本身抗渗性能很好,渗透结晶型材料的渗入条件需要借助水,而水本身都很难渗入,所以结晶材料也难以渗入较深,对砼提高防水、防氯离子等效果就大打折扣了。
工程设计中尽量避免使用渗透结晶型材料,这种规范有个特点,就是没有规定在产品上做检测,都是实验室对样品进行浸泡后做检测,所得数据与现场施工操作区别天壤之别,不可同语。意味着,结晶性材料本身即使合格,并不代表现场做出的产品是合格的。类似这种不可现场检测的产品慎用。
有一款进口水泥基产品(非水性产品),采用特殊荧光剂,在浇筑完成后的结构上钻孔抽芯磨粉,放水中,采用荧光笔照射,能够通过此途径,检验砼中含有的渗透结晶材料添加情况。

例23:泵站、电站水下墙悬臂结构

很多泵站、电站需要进行分缝,对于中间段,其上下游水下墙可能是纯粹的悬臂结构,弯矩将是高度的3次方关系,所以受力和变形都很大,一般采用对撑梁或厚板来解决问题。某泵站采用中间隔墙措施解决,在厂房内部交通方面多有不便。

例24:排水管的反滤结构

总院一些专家倾向于采用《挡土墙》标准图集和《水工结构手册》中传统的3层结构,从外到内颗粒逐渐变细,而不是采用土工布这种简单的反滤措施。

例25:海洋环境的钢结构防腐

总院一些专家倾向于采用环氧玻璃鳞片作为钢结构外防腐土层,或防腐胶带重防腐来对抗海洋环境。
一些S316不锈钢喷焊和改性聚合物砂浆也在验证当中。
很多国产涂料在东深供水改造工程的太园反虹涵出口进行试块验证后,耐久性堪忧,在实际工程中也反应几年后就出现剥落、锈蚀,惨不忍睹。所以选择国产涂料必须非常慎重。

例34:泵站机墩未设置构造钢筋,仅留插筋

一般泵站底板浇筑在前,机墩浇筑在后,由于老砼对机墩底部约束作用,新砼收缩会导致自身产生竖向裂缝。必须在6个面配置双向构造钢筋(温度钢筋),直径不宜低于16mm。
螺杆二期砼预留孔边与机墩砼边的距离,不应小于300~400mm!

例36:引水式泵站前池高程,应尽量做到满足水源最高运行水位(或洪水)要求。

引水式泵站前池与水源之间就是连通器,不能指望管路损失来达到降低泵站前池边墙的目的。所有泵站前池应尽量设置排水溢流设施。

例37:敏感性分析的思维

设计中很多不确定参数相互影响结果,比如糙率大小对过流能力和水面线的影响,必须要做极端的大值和小值分析,取包络。
挡土墙对土体参数的敏感,影响稳定,影响地基应力;地下水位的高低,以及地面内涝水位,都是必须要考虑的。

例38:多座泵站水闸人员定编不能累计

水利工程管理单位定岗标准(试点)2004年5月
1.0.10条规定: 管理多个水库和大中型水闸、大中型灌区、大中型泵站及1~4级河道堤防工程的管理单位,其单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理及水政监察等五类岗位定员总数,按单个工程上述五类岗位定员总数最大值为基数,乘以调整系数确定,调整系数为1.0~1.3;运行、观测类岗位定员按各工程分别确定后相加。
其中,管理多座小型水库工程的管理单位,其单位负责、技术管理、财务与资产管理等三类岗位定员总数,按单个工程上述三类岗位定员最大值为基数,乘以调整系数确定,调整系数为1.0~3.0;运行维护类岗位定员按各工程分别确定后相加。
13.1.1条规定:《大中型泵站工程管理单位岗位定员》,单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理及水政监察类岗位定员数之和(G)按总装机定级后计算得到结果(注:统一管理多座或多级泵站的工程管理单位的定员级别划分按总装机容量核定。),而不是每个泵闸独立计算后累加。
矛盾的地方:前文是按单个工程最大值乘以扩大系数,后文按累计规模后定级,再定员,建议取矛盾的2者的大值。

例39:双金属腐蚀风险

在设计中时刻记住不要将不锈钢和普通碳钢接触!
双金属腐蚀的防止措施
碳钢在海水中的电偶序Eh=-0.40V,304不锈钢在海水中的电偶序Eh=0.30V,碳钢与304不锈钢偶接后,碳钢是阳极,自腐蚀电位Ecorr约为-0.70V,304不锈钢是阴极,自腐蚀电位Ecorr约为-0.20V碳钢首先受到腐蚀。
碳钢-不锈钢偶接有发生双金属腐蚀的倾向。但内衬不锈钢复合钢管采用了密封结构,隔绝了电解质、因此可有效地防止双金属腐蚀的发生。

例40:聚合物改性水泥砂浆

名称方面注意不同处,规范有 聚合物水泥砂浆(CECS:18-2000) 和 聚合物改性水泥砂浆(DL/T 5126-2001),不要写 环氧聚合物改性水泥砂浆,不要写 聚合物砂浆-少了 水泥 2个字,更不是 环氧树脂砂浆,注意 环氧树脂砂浆是加固用。

例41:初设阶段必须进行重要结构计算

初设阶段重要建筑物,一定要粗算结构设计,避免施工图阶段大动结构。确定柱子的尺寸,因为会影响到厂房空间大小,吊车梁的跨度等问题。越早确定越好。

例42:结构分缝

结构的分缝一定要重视,分哪里、怎么分,对结构的影响一定要复核下,否则对结构影响也会很大,甚至结构缝分出问题
厂房分缝,前池分缝,分缝之间的衔接。
隧洞分缝与衬砌砼的温控,分缝不合适,可能是导致裂缝产生较多的原因之一。

例43:分标原则

在珠三角开会分享了交通线路工程分标设计的经验,可供供水线路工程参考。首先是一个项目里面难的标和关键工期的标不要超过五个,招标时优惠政策(如下浮率)方面对这五个倾斜。业主管理资源方面也对这五个进行重点关注即可,其他的就不用太多的关注,以便节约管理成本。如果全部是关健线路,到处救火,按了这头,翘了那头。具体到输水工程,例如盾构区间,不多于5个在3.5km左右,其余都在3km内。

例44:PCCP管砂浆保护层

https://www.ccpa.com.cn/site/content/8497.html
由表可知,GB/T 19685-2017要求的PCCP砂浆保护层主要性能参数(厚度、强度、渗透性)满足一般环境条件下设计使用年限50年对应的预应力结构耐久性要求,当设计使用年限为100年时,净保护层厚度不应小于30 mm。

例45:美国PCCP失效爆管情况

https://www.sohu.com/a/208485751_718660
Interpace公司决定制作自己的预应力钢丝,而实际上他们对钢丝性能的掌握并不专业,他们虽然制定了通过ASTM批准的专门用于PCCP的预应力钢丝标准,但该标准却并没有对钢丝的抗拉强度设置上限。因为该钢丝的使用在AWWA C301标准中是被允许的,所以其他PCCP制造商也使用了这种钢丝,同样他们也不了解钢丝的性能。这导致钢丝生产商开始使用快速拉拔法生产钢丝,从而引起钢丝过热并产生“动态应变老化”。这种钢丝对普通的腐蚀比较敏感,而对氢脆性异常敏感。有时,钢丝开始仅受到一般腐蚀,之后钢丝腐蚀点处聚集的氢原子会产生氢脆和造成钢丝脆断。
另外一些情况是,一些对产品不甚了解的防腐工程师将阴极保护放在PCCP上,他们并不了解过强的阴极保护将会导致PCCP钢丝表面产生氢原子,反而使具有阴极“过保护”的管道受到破坏,有的破坏甚至在管道投入使用前就发生了。在相同的时间内,有几家PCCP制造商并未采用专业的制造工艺,而是采用含水率较低的拌合砂浆喷射保护层生产管道,这些砂浆保护层比以前的保护层更多孔,使土壤中的腐蚀性物质更容易地侵入到预应力钢丝。低质量的砂浆和易腐蚀的钢丝,这两个主要因素的结合导致了在20世纪70年代在美国生产的PCCP有着显著更高和更快的失效,尤其是由Interpace公司生产的管道。
同样在20世纪70年代,美国西部的沙漠地区铺设了一大批PCCP。沙漠地区的问题是,在有河流和小溪的区域,土壤是饱和的,当管道从干燥土壤环境铺设到潮湿土壤的环境中时,会有一个边界区域,其中的盐会从潮湿土壤扩散到边界区域,这时铺设的管道在砂浆保护层中就会由于盐的浓度产生吸附作用。在密实的砂浆保护层中,吸附作用虽然需要很长时间,但是最终在砂浆保护层中将聚集足够的氯化物(氯离子),使预应力钢丝钝化层破坏,使其生锈甚至断裂。在大约1980年之前,基于当时管道按照盐雾试验2.5年是不会发生腐蚀的认识,PCCP行业的期望是只要制造合格的PCCP则可以永久抵抗土壤盐浸蚀。但不幸的是,盐雾试验需要持续很多年才能显示开始腐蚀,即使在合格地制造和安装的管道上也是如此。结果,由于美国东部地区Interpace公司的“不合格产品”的管道问题,以及美国西部大型PCCP管道出现的一些意想不到的腐蚀问题,使许多客户对PCCP的应用产生了怀疑。
从教训中走出,美国PCCP行业学习了很多有关钢丝、钢丝动态应变老化机理以及如何预防它的知识。当管道铺设在干湿交替的环境中时,我们学会了如何保护管道免受高浓度盐的影响,掌握了如何制造始终致密的砂浆保护层的方法。我们将有关知识写进AWWA和ASTM的升级标准中,建立了PCCP工厂质量审核体系作为美国混凝土压力管协会所有成员的要求,以更好地保证美国和加拿大所有PCCP生产商按照正确的方法生产PCCP。所有这些努力的结果是,自1984年以来生产的PCCP的失效率已经下降到几乎为零,表现可能比1970年之前更好。PCCP行业经历了客户在过去的采购标准中不接受使用PCCP到现在重新使用PCCP的过程。
https://www.sohu.com/a/237280429_806515
Ⅳ级预应力钢丝的冷作硬化与脆性
美国经验的网站acppa:https://acppa.org/technical-resources/design-programs/
有一些标准做法,维修方法,接口方法,外层保护方法
https://www.docin.com/p-2350577416.html

例46 法兰水封面的防腐问题

关于封板等法兰密封面的要求
1密封面不得有任何损伤,密封面加工完成后应涂防锈油,并防止碰伤。
2 密封面不允许涂刷环氧防腐涂料,如已经涂刷,应清理干净,粗糙度达到《GB∕T 9124.1-2019 钢制管法兰 第1部分:PN 系列》要求。

图上标注的是指Ra的上限值3.2微米,下限值1.6微米
https://zhuanlan.zhihu.com/p/363215803
粗糙度代号可以分为:符号,粗糙度项目及数值。 常用标注参数是Ra,标注Ra时Ra可以省略,标注Rz和Ry时,在粗糙度数值前加对应的符号Rz和Ry。



例47 压力隧洞频繁变径

压力洞冲水时,如果洞径频繁改变,会造成大直径位置的顶部气体无法排出。检修排水也会因为底坡不顺无法排干净。
而无压洞则没有顶部排气问题,但也会有底部检修排水无法顺坡排出的结果。

例48 PCCP砼管座

1.4m以上大直径PCCP管应该设置砼管座,除非岩基。方便施工和基坑干爽。
采用沙弧基础会导致不均匀沉降,造成接口偏位漏水。
由于设计缺陷,大直径PCCP管承插口插入深度偏小,很小的偏转角即造成承插口和胶圈脱开。

例49 引调水、供水项目最小流量问题

最小流量一定要明确,以及对应的小糙率情况下的最小扬程。如果机组无法满足,则需要采取工程措施,例如采用调蓄水库,增加高位水池,增加溢流,大小机组搭配,增加机组台数,加大变频范围等。

作者:秦晓川  创建时间:2022-07-09 11:55
最后编辑:秦晓川  更新时间:2024-06-15 14:38