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它是帶有鋼筒的高強度混凝土管芯纏繞預應力鋼絲,噴以水泥砂漿保護層,采用鋼制承插口,同鋼筒焊在一起,承插口有凹槽和膠圈形成了滑動式膠圈的柔性接頭,是鋼板、混凝土、高強鋼絲和水泥砂漿幾種材料組成的復合結構,具有鋼材和混凝土各自的特性。適用于跨區(qū)域水源地之間的大型輸水工程,自來水、工業(yè)和農業(yè)灌溉系統(tǒng)的供配水管網(wǎng),電廠循環(huán)水管道,各種市政壓力排污主管道和倒虹吸管等,在全球范圍內廣泛使用。鋼筋混凝土結構中的主要受力材料,它與脆性混凝土材料的結合才能構成堅固的實體,使之應用于安全度要求很嚴的建筑產品中,如鋼筋工程中任一項內容未嚴格按規(guī)范設計要求進行配制和施工,輕則影響使用功能,重則造成建筑物的倒塌。
預應力鋼筋混凝土管又稱預應力混凝土壓力管,簡稱預應力混凝土管。配置有預應力鋼筋的鋼筋混凝土管。
大口徑、高壓力的水泥壓力管大都為預應力鋼筋混凝土管。分平口式及承插式兩種。平口式已漸淘汰。承插式管沿縱向全長分為承口段、管體與插口段三部分。管壁內配置環(huán)向與縱向預應力鋼筋。內徑到10cm,大的可達數(shù)米。管壁厚度按管徑大小和內壓力而定。
一般多采用三階段或一階段制管工藝生產。具有良好的抗?jié)B性和抗裂性,輸送能力強,使用壽命長。用來代替鋼管和鑄鐵管可節(jié)約大量金屬材料。用于輸水、輸油、輸氣或輸送其他物質。其缺點為自重較大、性脆、在運輸安裝過程中較易破損。
在制管過程中,使管身混凝土獲得預壓應力的鋼筋混凝土管,通稱預應力混凝土管。它能承受較高的管內徑向壓力。廣泛用于各種壓力式輸水管道,以及輸油、輸氣管道等。管的直徑在0.4米以下的為小口徑管,0.4~1.4米的為中口徑管,1.4米以上的為大口徑管。管的接頭分承插式與平口式兩種。承插式管屬柔性接頭,安裝方便,密封止水效果好,見圖。平口式管制作簡單,但密封效果差,接頭易發(fā)生斷裂、滲漏。4)PCCP管由于單節(jié)重量大,安裝時對吊裝設備要求高,工作面寬度要求比鋼管寬,且受周邊環(huán)境影響較大,不如鋼管安裝靈活。管的生產工藝有三階段和一階段之分。三階段制管工藝,首先制作帶有預應力或非預應力縱向鋼筋的混凝土管芯,然后在管芯上纏繞環(huán)向預應力鋼絲,后在環(huán)向鋼絲外面覆加一層砂漿保護層。一階段制管工藝是將三個工序合并為一道工序。
預應力鋼筋混凝土管,一般能比鋼管節(jié)省鋼材70%左右,降低造價約60%,比一般鋼筋混凝土管具有較高的抗裂性和較好的抗?jié)B性。世界各國都在積極推廣和擴大生產,并向大口徑和輕質高強度方向發(fā)展。預應力鋼筋混凝土管主要缺點是性脆、怕碰撞等。 [2]
預應力鋼筋混凝土管作壓力給水管,可代替鋼管和鑄鐵管,降低工程造價,它是目前我國小城鎮(zhèn)常用的給水管材。預應力鋼筋混凝土管除成本低外,且耐腐蝕性遠優(yōu)于金屬管材。
鋼筋混凝土輸水管外壓荷載試驗方法
一、 GB/T11836-2009標準規(guī)定了II級鋼筋混凝土輸水管外壓荷載、儀器設備和量具、試驗方法、試驗步驟、結果計算及試驗報告。
二、外壓荷載
采用三點試驗法,通過機械壓力的傳遞,試驗管子的抗裂荷載和破壞荷載。
三、試件一個,為整根管或從管體上截取長度不小于1m的圓柱體;自然養(yǎng)護的管齡期不少于28天;蒸汽養(yǎng)護的管齡期不少于14天。
四、試驗步驟
1、檢查設備狀況,設備無故障時方可試驗;
2、將試件安置于外壓試驗機的下支承梁上,使管的軸線與兩根硬質木梁平行。然后將上支承梁安置于管上,使上、下支承梁與管的軸線平行;
3、開動外壓試驗機油泵,使壓板與上支承梁接觸,按每分鐘不大于5kN/m的加荷速度均勻加荷;
4、按裂縫荷載的加荷速度分級加荷,每級加荷量為裂縫荷載的20%,恒壓1min。逐級加荷至裂縫荷載的80%時,觀察有無裂縫寬度較小或無裂縫,可繼續(xù)加荷至裂縫寬芳達到0.2mm,讀取裂縫荷載值。
5、繼續(xù)按破壞,若未破壞可繼續(xù)按破壞荷載的10%加荷至破壞荷載,恒壓3min,檢查破壞情況,如仍未破壞可繼續(xù)分級加荷至破壞。
6、管體已經破壞不能繼續(xù)能受荷載時的荷載值為破壞荷載