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SL／T 281-2020 水利水电工程压力钢管设计规范（替代SL 281-2003，清晰无水印，附条文说明）

2.1.26膜应力membranestress

沿钢管厚度均匀分布的拉（压）应力及管壁平面内的剪 应力。

在内水压力作用下，满足基本力的平衡条件而产生的、沿截 面厚度均匀分布的应力，其影响范围遍及整个结构，不具有自 限性。

2.1.29局部膜应力localmembranestres

在内水压力作用下，因管壳不同锥体连接处母线的不连续 造成整体结构不连续。满足变形协调关系而产生的、沿截面厚度 均匀分布的应力某文化艺术中心和体育中心工程绿色施工方案，其影响范围仅限于结构局部区域，

2.1.30局部膜应力十弯曲应力localmembranestre

dingstress 沿管壁厚度上同时存在局部膜应力和弯曲应力，其最大值发 生在管壁的表面处

局部结构管壳不连续或者加强构件约束产生的弯曲应力，1 以 者温度产生的局部热应力统称为峰值应力，具有自限性

（ 钢管（钢衬）内直径； E 混凝土弹性模量；

E一一钢材弹性模量； H一一作用水头； K一 岔管膜应力区应力集中系数； K2 岔管局部应力区应力集中系数； P 一内水压力； 球形岔管球壳内半径或三梁式岔管、月牙肋岔管、无 梁岔管的虚拟球内半径； Y 钢管（钢衬）内半径； 钢管（钢衬）管壁计算厚度； αs 钢材线膨胀系数； 钢材容重； V 混凝土泊松比； Vs 钢材泊松比； P 焊缝系数； Os 钢材屈服强度； Ob 钢材抗拉强度； Ox 钢管轴向正应力； O 钢管环向正应力； Tx0 剪应力； 7 设计允许应力； 11 岔管膜应力区允许应力； 12 岔管局部应力区允许应力。

3.1.1管道线路布置应与工程区域的相关规划相协调，并符合

3.1.1管道线路布置应与工程区域的相关规划相协调，并符合 工程总体布置要求，考虑地形、地质、环境、水力学、施工、交 通、运行管理、建设征占地、既有地面地下设施等因素，经技术 经济比较后确定

3.1.1管道线路布置应与工程区域的相关规划相协调

3.1.2电站工程管道条数应根据机组台数、管线长短、地形利

地质条件、机组安装的分期、制作安装和运输条件，电站工程还 应考虑电站运行方式及其在电力系统中的地位等因素，经技术经 济比较后确定

变化情况分段定出几种管径。变径次数不宜过多，

3.1.4管道布置应考虑控制管内压力流态，正常运行条件下，

3.1.4管道布置应考虑控制管内压力流态，正常运行条件下 电站工程管道顶面应在最低压力线以下2m，输水工程管顶线宜 布置在最低压力线以下2m。

电站工程明官、项内理官、 钢衬钢肋混凝土官以及水轮 机前不设进水阀的地下埋管、回填管，在管道首端应设置快速闸 （阀）门和必要的检修设施

机前不设进水阀的地下理管、回填管，在管道首端应设置快

3.1.6管道进口闸（阀）门下游必须设置通气装置。充水阀出

3.1.6管道进口闸（阀）门下游必须设置通气装置。充水阀出 水水流不得封堵通气孔口。通气孔上端应设在启闭室之外，孔口 高于设计最高运行水位，并应有防护设施。

水阀或充水管面积不宜大于通气孔面积的1/5，不应超过通

管道转弯半径可适当减小。位置相近的平面转弯和立面转弯宜合 并，位置相近的弯管和渐缩管宜合并成渐缩弯管。

3.1.9渐变段长度不宜短于1倍管径。渐变段进口断面与钢 员形断面的面积比应根据布置、结构、进水口流态、水头损失 启闭机规模等因素，综合比较后确定

考虑不均匀变形等因素的影响，采取适当管道过缝或过断层技 措施，可设伸缩节或垫层管等。压力钢管穿过厂房上游墙处， 设软垫层。

水保证率、受水区水源数量及调蓄能力等因素，经技术经济比较 后确定。如采用双条管道或多条管道输水时，管道之间的连通管 数量及断面应按相关要求确定

3.1.14输水工程管道与建筑物、铁路和其他管道的水平净

应根据建筑物基础结构、路面种类、卫生安全条件、管道理深 管径、施工条件、管内工作压力、管道上附属构筑物大小等 定，并符合GB50013的规定

3.1.15不具备明挖沟槽敷设条件的输水工程管道，可选择 空、顶管、沉管和水平定向钻等工艺施工，并应根据需要采取 应保护措施。

.1.10 输水工程调流调压设施、检修阀、排水阀、通一 孔）等设施的设置、型式和数量应根据管道布置、运行管理 水力过渡过程分析成果要求确定

3.1.17地形等条件允许时，可优先在输水管线适当位置设调

井或调压塔，减小运行中可能产生的水锤压力

3.1.18结合地形条件和运行管理要求，在输水工程管道上每间 隔5～10km宜设置一个检修阀室（井）。穿越河（渠）道、年 铁

隔5～10km宜设置一个检修阀室（井）。穿越河（渠）道、 铁 路、高等级公路可根据相关要求设置检修阀。检修阀前或后宜设

置通气设施和检修进人孔，两者宜结合布置。 3.1.19输水工程管道高点或隆起点和长平缓段应设通气设施 平缓管段每间隔1km左右宜设通气设施。 3.1.20在管径大于等于DN1000的输水工程管道平直段上必要

置通气设施和检修进人孔，两者宜结合布置。 3.1.19输水工程管道高点或隆起点和长平缓段应设通气设施

产拨官段母间隔1Km左石直设通气设施。 3.1.20在管径大于等于DN1000的输水工程管道平直段上必要 位置宜设置检查孔：检查孔宜与通气设施结合布置。

3.1.20在管径大于等于DN1000的输水工程管道平直段上必要

3.2.1明管线路宜避开滑坡、崩坍、泥石流等不良地质段。不 能避开山洪、坠石等影响时，应采取其他管型（如洞内明管、地 下埋管或外包混凝土的钢管）。遇有河沟，可用倒虹吸管或管桥 等型式，并应考虑洪水和泥石流等对这些建筑物的影响。

位，应设置事故排水和防冲设施。

基上的管段，镇墩间距宜适当减小。 3.2.6支墩间距应通过钢管应力分析，可按附录A计算，并考 虑安装条件、支墩型式和地基条件等因素确定。在两相邻镇墩之 间，支墩宜等间距布置。设有伸缩节的一跨，间距宜缩短。 3.2.7支座型式可按管径等因素选择鞍型滑动支座、平面滑动 支座、滚动支座、摇摆支座等型式。在钢管两侧温差较大的区 域，宜在支座上设置侧向限位措施。地基可能产生不均匀沉陷或 管道通过活动断裂区域，应采取相应工程结构措施。 3.2.8管道沿线应布置排水沟和交通道，并应在钢管下设置横 向排水沟。

虑安装条件、支墩型式和地基条件等因素确定。在两相邻镇墩之 间，支墩宜等间距布置。设有伸缩节的一跨，间距宜缩短。

支座、滚动支座、摇摆支座等型式。在钢管两侧温差较大的区 域，宜在支座上设置侧向限位措施。地基可能产生不均匀沉陷或 管道通过活动断裂区域，应采取相应工程结构措施。 3.2.8管道沿线应布置排水沟和交通道，并应在钢管下设置横 向排水沟。

可能产生严重危害时，不宜采用明管

3.2.10 寒冷地区管道应根据运行要求设置必要的保温措施，

3.3.1地下理管线路应选择地形、地质条件相对优良的地段， 宜避开成洞条件差、活动断层、滑坡体、地下水位高和涌水量大 的地段。管道埋深宜适中，覆盖岩层厚度要求可按附录B.1.3 计算。

宜避开成洞条件差、活动断层、滑坡体、地下水位高和涌水量大 的地段。管道埋深宜适中，覆盖岩层厚度要求可按附录B.1.3 计算。 3.3.2洞井型式（平洞、斜井、竖井）及坡度，应根据布置要 求、工程地质条件和施工因素等选用。长度和高差过大的斜并和 竖井，可布置中间平段。

求、工程地质条件和施工因素等选用。长度和高差过大的斜井 竖井，可布置中间平段

3.3.3宜结合施工支洞、排水廊道等，在合适的位置设置检修 进人孔。

3.3.4地下埋管宜减少主管条数

有分期完工或单管充水要求时，应满足岩体在施工期和运行期的 稳定及强度要求

有分期完工或单管充水要求时，应满足岩体在施工期和运

3.3.5对于理置较深的钢管应研究地下水位与管道的关系。夕

水压力较大时应布置排水防渗系统，其措施应安全可靠，宜能 修，并监测地下水位变化

水压力较大时应布置排水防渗系统，其措施应安全可靠，

3.3.6地下埋管的起始位置应根据内水压力和地质条件，并

合工程布置的具体情况确定。地下厂房前或地下埋管出洞前的钢 管长度不宜小于钢管最大静水头的0.25倍

3.4.1压力钢管的平面位置宜位于坝段中央，管径不宜大于坝 段宽度的1/3，不应大于坝段宽度的1/2。

3.4.2管线在坝体铅垂面中的布置应进行方案比较，包括下

钢管对坝体稳定和应力的影响。 2 工程量和水头损失的大小。 3钢管安装、坝段混凝土的施工条件以及相互干扰。

3.5钢衬钢筋混凝土管

3.5.1布置在混凝土坝下游面的管道及引水式电站或

3.5.1布直在混凝土项下游面的官道及引水式电站或输水工程 沿地面布置的管道可采用钢衬钢筋混凝土管。沿地面布置的钢衬 钢筋混凝土管宜视管道规模和地形条件进行土体回填。 3.5.2混凝土坝下游面钢衬钢筋混凝土管的平面位置宜位于坝 段的中央，对于拱坝宜沿径向布置。 3.5.3钢衬钢筋混凝土管在下游坝面的位置：应经技术经济论

沿地面布置的管道可采用钢衬钢筋混凝土管。沿地面布置的钢衬 钢筋混凝土管宜视管道规模和地形条件进行土体回填。

证确定，可采用下列形式： 1斜直管段紧贴于下游坝面，管道外包混凝土的底面与下 游坝面一致。 2坝下游面预留管槽新民至水口圩堤加固工程施工组织设计，管道可部分或全部布置于坝面以内

3.6.1回填管线路应选择地形、地质条件相对优良的地段，宜 避开崩坍、滑坡等不稳定土层，以及活动断层、流砂、淤泥、人 工填土、湿陷性黄土、永久性冻土、膨胀土、地下水位高和涌水 量大的地段。必须敷设时，应采取保证管道施工及运行安全的工 程措施

质、地基状况、外荷载、地下水位、地层冻结深度、地表植被 环境温度、交通、河流冲刷等因素确定

设置镇墩。回填管沿线一般不设伸缩节，但对敷设在地震区或穿 过活动断裂带的管道，沿线应设置必要数量的伸缩节，宜布置在 伸缩节井内。

3.6.4寒冷地区回填管管顶宜布置在冻土深度以下，管顶理置

间的净距除应满足公式（3.6.5－1）的要求外，还应满足施工要

求GB_T20801.3-2006：压力管道规范工业管道第3部分_设计和计算 (1).pdf，不宜小于500mm

4.1.1钢管管壁、支承环、岔管及其加强构件等主要受力构件 应使用镇静钢。钢材的性能及技术要求应符合国家现行有关标准 的规定，材料屈服强度和抗拉强度取值应符合表4.1.1的规定。 1宜采用的碳素结构钢有Q235、Q275的C、D级钢板；低 合金高强度结构钢有Q355、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550 Q620、Q690的C、D、E级钢板；压力容器用低焊接裂纹敏感 性调质高强度钢07MnMoVR、07MnNiVDR、07MnNiMoDR 12MnNiVR；锅炉与压力容器用钢有Q245R、Q345R、Q370R Q420R等。 2明管、岔管宜采用压力容器用钢。其他受力构件，如明 管支座滚轮等可采用Q235碳素结构钢，Q355低合金高强度结 构钢，35、45优质碳素结构钢以及ZG270～ZG500、ZG310 ZG570碳素铸钢等

表4.1.1常用钢材强度指标