分析了中美两国PCCP设计标准中关于砂浆强度取值以及开裂控制条件的一些规定,并基于ABAQUS有限元分析软件,模拟和研究了PCCP在安装和运行过程中砂浆保护层的力学响应机理,依据计算结果对设计标准中存在的问题进行了探讨。结果表明,目前设计中采用砂浆的抗压强度作为砂浆强度的设计值,高估了PCCP砂浆的承载能力,同时,设计标准中控制砂浆层开裂验算中的应变限值过高,导致砂浆保护层容易产生裂缝这一现象被忽视,容易导致由设计缺陷造成的PCCP结构失效和破坏。

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。