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對預應力鋼筋的一些要求:
(1)強度要高。預應力鋼筋的張拉應力在構件的整個制作和使用過程中會出現(xiàn)各種應力損失。這些損失的總和有時可達到200N/mm²以上,如果所用的鋼筋強度不高,那么張力時所建立應力甚至會損失殆盡。
(2)與混凝土要有較好的粘結力。特別在先張法中,預應力鋼筋與混凝土之間必須有較高的粘結自錨強度。對一些高強度的光面鋼絲就要經(jīng)過“刻痕”、“壓波”或“扭結”,使它形成刻痕鋼絲、波形鋼絲及扭結鋼絲,增加粘結力。
(3)要有足夠的塑性和良好的加工性能。鋼材強度越高,其塑性越低。鋼筋塑性太低時,特別當處于低溫和沖擊荷載條件下,就有可能發(fā)生脆性斷裂。良好的加工性能是指焊接性能好,以及采用鐓頭錨板時,鋼筋頭部鐓粗后不影響原有的力學性能等。
中國常用的預應力鋼筋有冷拉III級鋼筋、冷拉IV級鋼筋、冷扎帶肋鋼筋、熱處理鋼筋、高強鋼絲等。
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(nèi)配置環(huán)向與縱向預應力鋼筋。內(nèi)徑到10cm,大的可達數(shù)米。管壁厚度按管徑大小和內(nèi)壓力而定。
一般多采用三階段或一階段制管工藝生產(chǎn)。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(zhì)。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(nèi)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。PCCP管往往由于管芯內(nèi)層混凝土干縮率過大而出現(xiàn)內(nèi)裂縫的現(xiàn)象。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。管的生產(chǎn)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(chǎn),并向大口徑和輕質(zhì)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。
水泥排水管的質(zhì)量判定
水泥排水管的質(zhì)量問題,這是用戶比較關注的問題,而且水泥排水管的質(zhì)量是有一定判定規(guī)則的:
1、優(yōu)等品
混凝土抗壓強度符合標準要求,外觀質(zhì)量符合5.2.1、5.2.2、5.2.3的規(guī)定,八根或八根以上水泥排水管尺寸達到優(yōu)等品要求,內(nèi)水壓力和外壓荷載達到規(guī)定要求時,判該批產(chǎn)品為優(yōu)等品。
2、一等品
混凝土抗壓強度符合標準要求,外觀質(zhì)量符合5.2.1、5.2.2、5.2.3的規(guī)定,允許有二根管子修補,且在5.2.4規(guī)定的允許修補范圍之內(nèi)已修補,八根或八根以上水泥排水管尺寸達到一等到品要求,內(nèi)水壓力和外壓荷載達到規(guī)定要求時,判該批產(chǎn)品為一等品。混凝土標號通常為C30,也可以做到C40,但管口的混凝土強調(diào)是低于管身的,不適合做頂管。
3、合格品
混凝土抗壓強度符合標準要求,外觀質(zhì)量符合5.2.1、5.2.2、5.2.3的規(guī)定,允許有水泥排水管修補,且在5.2.4規(guī)定的允許修補范圍之內(nèi)已修補,八根或八根以上水泥排水管尺寸達到合格品要求,內(nèi)水壓力和外壓荷載達到規(guī)定要求時,判該批產(chǎn)品為合格品。80年代,中國和其他一些國家發(fā)展了自應力鋼筋混凝土管,其主要特點是利用自應力水泥(見特種水泥)在硬化過程中的膨脹作用產(chǎn)生預應力,簡化了制造工藝。
鋼筋混凝土排水管的施工
鋼筋混凝土排水管的施工有一定的順序,按照步驟進行:
鋼筋混凝土排水管在下管時,要清管膛管口,上膠圈及頂裝接口。檢查好頂拉設備、手動葫蘆、吊鏈、卷揚機、千斤頂、反鏟挖掘機、吊車等動力機械。安裝鋪設排管時應按照從下游排向上游。特別在先張法中,預應力鋼筋與混凝土之間必須有較高的粘結自錨強度。插口向下游,承口向上游的原則進行安裝。即將單節(jié)的管子。逐節(jié)的將插端裝進承端,使其成為整體的管道。其程序通過對、裝、索三種手段來完成:
對:則通過人工撬動,或是吊車的徐徐移動,將插端中心對準承口的中心的過程叫對口。
裝:則用手動葫蘆、吊鏈、卷揚機、千斤頂、撬棍作為動力,使被安裝的管節(jié),沿著對準的軸線,使插端帶動膠圈徐徐的插人承口內(nèi)的過程叫裝口。
索:為了減小就位后的回彈。將已就位的末端2-3節(jié)用繩索拉緊,從而減小回彈量,或是在管底兩側適當塞填砂石料加大摩擦阻力,使管身穩(wěn)定。裝口時所用的拉、頂、繩、杠均應有一定的安全度,否則會因繩斷,杠斷傷人。
鋼筋混凝土排水管的施工步驟包括對,裝和索等,還要注意在施工時施工人員的安全。