结合预应力钢筒混凝土管(PCCP)产品标准、混凝土结构耐久性设计相关标准和文献,分析了PCCP的工程结构属性、服役环境、结构特点,强调了PCCP耐久性设计的必要性,归纳了PCCP耐久性设计的基本内容,总结了与耐久性相关的PCCP管体结构、环境作用条件、管体混凝土材料、工艺构造以及附加防腐措施等方面的技术要求,提出了不同环境条件下PCCP的耐久性设计思路。

针对埋地刚性管道上作用的地面荷载,明确附加荷载与堆积荷载的区别,并对几种计算方法进行分析和算例计算,提出了地面荷载计算时应明确的参数,得出了不同荷载条件下适用的计算方法。

针对近年来较受关注的PCCP耐久性问题,对PCCP砂浆保护层吸水率指标的工艺质量控制进行了相关试验研究,采集了设备工艺参数、砂浆配合比以及掺用专用防水剂等技术手段方面的一系列试验数据,并分析了以上因素对砂浆吸水率造成影响的原因,证明了PCCP砂浆保护层吸水率指标完全能达到标准要求。同时,指出PCCP砂浆保护层必须从原材料、配合比、设备工艺参数、养护制度等环节进行全过程质量控制和相关试验验证,以保证其质量达标。最后,提出了在一定条件下可通过在砂浆中掺加适量的专用防水剂来改善砂浆吸水率,并提高生产效率。

通过对国标GB/T 19685—2005《预应力钢筒混凝土管》中PCCP抗裂内、外压检验荷载公式的分析,修改了抗裂内压检验荷载公式中的个别参数,整理出了新的抗裂内、外压检验荷载公式,并举算例进行了对比计算,提出了对公式使用的几点认识。