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在河南省南水北调输水配套工程中,输水管道以大直径PCCP为主。自工程项目开工以来,发现PCCP在生产制造、运输转移、工厂停放等过程中管芯内层混凝土表面普遍会出现裂缝,且裂缝具有一定的规律性。为了给PCCP的设计制造、出厂验收制定或者修订相关规范、标准提供试验基础和理论依据,同时为了保证河南省南水北调输水配套工程的安全,本文对PCCP管芯内层混凝土裂缝问题做了试验研究,主要结论有:(1)通过对现有资料的分析及现场调研,分析了PCCP管芯内层混凝土表面裂缝出现的原因,并给出了减小裂缝宽度的具体措施。(2)通过现场裂缝检查及裂缝宽度检测,发现了裂缝分布规律,分析了产生这种规律的具体原因,得到了PCCP干缩预测模型。(3)为研究PCCP管芯内层混凝土裂缝自愈合性能,对PCCP进行了原型湿胀试验,从湿胀应变的角度分析了PCCP内层混凝土裂缝湿胀愈合的效果。结果表明PCCP内层混凝土湿胀速度与PCCP的泡水龄期有关,泡水1 d时湿胀速度最快,3 d时速度减慢,之后趋于平缓;对于出现3条裂缝的PCCP,裂缝通过湿胀可愈合的宽度为0.3 mm。(4)本文对裂缝深度进行了检测,分析了裂缝深度与裂缝表面宽度及PCCP龄期三者之间的关系,结果表明,PCCP内层混凝土裂缝深度与PCCP龄期之间关系明显:基本上PCCP龄期每增加一个月,裂缝深度增加10 mm左右,PCCP在场内堆放6个月,裂缝深度可达到钢筒。依据试验结果,本文给出了裂缝深度与龄期两者之间的关系式。(5)本文还研究了约束对PCCP管芯内层混凝土裂缝湿胀自愈性能的影响。采用有限元分析的方法,计算出了不同裂缝深度下的约束湿胀系数。结果表明,约束湿胀系数随裂缝深度的增大而减小。