GBT19685-2005 预应力钢筒混凝土管.pdf
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GB/T196852005
a)PCCPE管子外形图
DPCCPSE管子接头图
注:钢筒也可焊接在承插口钢环的内侧,钢筒外径D,由设计确定。
电气标准规范范本PCCPDE管子接头图
PCCPDE管子接头图
图2埋置式预应力钢筒简混凝土管(PCCPE)示意图
应力钢简混凝土管,标记如下
制管用水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,水泥性 能应分别符合GB175、GB748及GB1344的规定。采用活性掺合材料作为水泥的替代物时,水泥强度 等级不应低于42.5。
管芯混凝土宜采用中粗砂;保护层水泥砂浆宜采用细砂。砂子的质量要求应符合GB/T14684的 规定,其含泥量不应大于1%,
管芯混凝土用粗集料应为人工碎石或卵石,石子的最大粒径不应大于30mm,且不得大于混凝王 层厚度的2/5。石子的质量要求应符合GB/T14685的规定,其含泥量不应大于1%。 5.4水
使用外加剂时,所用外加剂不应对管子或水质产生有害影响,其质量要求应符合GB8076的规定; 混凝土外加剂的使用应符合GB50119的规定
成品粉煤灰、磨细矿渣或硅 为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的替代物,其最 大替代量需经试验确定。成品粉煤灰的质量要求应不低于GB1596一1991表1中Ⅱ级灰的规定;磨细 矿渣或硅灰的质量要求应分别符合相应标准的规定
制造钢筒用薄钢板应分别符合GB700、GB912和GB11253的规定,薄钢板的最小屈服强度不应 低于215MPa
制造承插口接头钢环所用的承口钢板和插口异型钢应分别符合GB/T699、GB700和GB3274的 规定,钢板的最小屈服强度不应低于205MPa
制造配件用钢板应分别符合GB/ B700和GB3274的规定。钢板的屈服强 计工作压力引起的管壁应力的两 强度不应低于205MPa
水泥砂浆保护层及配件加强用钢筋焊接网应采用机械制造,所用钢筋或钢丝直 .3mm。钢筋焊接网的技术要求应符合GB/T1499.32002的规定。
加强用钢筋应分别符合GB1499和GB13788的规定,钢筋的最小屈服强度不应低于335MPa。 5.13胶圈
5. 13. 1胶圈性能
管子接头用橡胶密封圈应采用 胶圈的尺计和体积应与律描口 寸和配合间隙相匹配。橡胶密封圈的基本性能和质量要求应分别符合JC/T748一1987(1996)的规定。
5. 13.2胶圈的拼接
GB/T 196852005
管子接头用橡胶密封圈允许拼接。每根橡胶密封圈最多允许拼接两处,两处拼接点 应小于600mm。
5.13.3拼接点的检验
逐个检验橡胶密封圈的每个拼接点,检验时将橡胶密封圈拉长至原长的两倍以上并扭转360°,然 后采用肉眼检查,如胶圈的拼接点出现脱开或裂纹应重新拼接或废弃。
逐个检验橡胶密封圈的每个拼接点,检验时将橡胶密封圈拉长至原长的两倍以上并扭转360°,然
5. 13. 4胶圈存放
橡胶密封圈应存放在于燥、阴凉的地方,避免受阳光照射。
6.1.1预应力钢筒混凝土管的结构设计应遵循GB503322002和CECS140:2002的规定;经供需双 方协商也可采用其他设计规范对管子进行结构设计。 5.1.2在进行管子结构设计时,允许通过增加管芯厚度、钢筒厚度或提高混凝土设计强度等级,以获得 合理的管子结构,
插口钢环焊接可采用手工电弧焊、电阻焊或埋弧焊,而薄钢板焊接宜采用埋弧焊或二氧化 造厂应编制准确的焊接工艺规程,所有焊工应具备相应的焊接资质并经考试合格才能上 接操作均应符合GB50236及GB50268的规定,
6. 2. 2接头钢环
6.2.2.1承口钢环应采用一块钢板或由多块钢板组成的钢板条,经过制圈焊接形成圆环后以超过钢板 弹性极限强度的扩张力对承口钢环进行扩张整圆,以获得设计所确定的精确尺寸。 6.2.2.2插口钢环应采用符合要求的异型钢板条,经过制圈焊接形成圆环后以超过钢板弹性极限强度 的扩张力对插口钢环进行扩张整圆,以获得设计所确定的精确尺寸。 6.2.2.3制成的承插口接头钢环工作面的对接焊缝应精心打磨光滑并与邻近表面取平,焊缝表面不应 出现裂纹夹渣、气孔等缺陷
6.2.3.1钢筒体制作
筒体制作可采用螺旋焊、拼板焊或卷筒焊;钢板的拼接可采用对焊或搭接焊。钢简体的尺 图纸的要求。
6. 2. 3. 2 钢简组装
6.2. 3.3钢筒焊缝
筒体的焊缝可以是螺旋缝、环向缝或纵向缝,但不允许出现“十”字形焊缝。内衬式预应力 子用钢筒体的焊缝应连续平整,采用对焊时焊缝凸起高度不应大于1.6mm,采用搭接焊 度不应大于钢筒钢板厚度加上1.6mm。
6.2.3.4钢筒水压检验
制成的带有承插口钢环的钢筒应进行水压试验以检验钢筒体焊缝的渗漏情况。检验压力(P)由 公式(1)计算所得,钢筒在规定的检验压力下至少恒压3min。试验过程中检验人员应及时检查钢筒所 有焊缝并标出所有的渗漏部位,待卸压后对渗漏部位进行人工焊接修补,经修补的钢筒需再次进行水压 试验直至钢简体的所有焊缝不发生渗漏为止。
P一一钢筒抗渗检验压力,(MPa); 薄钢板承受的拉应力,(MPa)。采用卧式水压时α至少应为140MPa,但其最大值不应超过 172MPa;采用立式水压时底部钢筒所受的拉应力应为172MPa; D, 钢筒外径,(mm),根据产品设计图纸计算确定; 钢筒厚度,(mm),根据产品设计图纸确定。对有特殊用途的管子,若管子结构设计中采用
6. 2.3. 5 钢筒表面处理
作混凝土管芯或制作水泥砂浆保护层之前应对钢筒表面进行清理和整平处理。钢筒表面 降低钢筒与混凝土或水泥砂浆粘接强度的油脂、锈皮、碎屑及其他异物;钢筒表面的凹陷 基准面之间的偏差不应大于10mm
6. 2. 4管芯混凝土
振动法成型,制管用混凝土设计强度等级不应低 土配合比设计应遵循JGJ55的规定,混凝土的操作施工应遵循GB50204的规定,混凝土 时应遵循GB50119的规定
时应遵循GB50119的规定。 6.2.4.2每班或每拌制100盘(不大于100m)同配比的混凝土拌和料应抽取混凝土样品制作3组立 方体试件或圆柱体试件用于测定管芯混凝土的脱模强度、缠丝强度及28d标准抗压强度。用于测定管 芯混凝土脱模强度和缠丝强度的试件的养护条件应与管子相同。 6.2.4.3管芯混凝土标准立方体试件抗压强度的检验与评定应符合GBJ107一1987的规定。如采用 标准圆柱体试件测定混凝土抗压强度时应将测试结果换算成标准立方体试件的抗压强度进行评定,换 算系数应由试验确定,无资料时可取1.25。
6.2.5.1内衬式管混凝土内衬通常采用卧式离心工艺成型。成型操作时采取的离心工艺制度应保证 管芯获得设计要求的管芯厚度和足够的密实度,成型后的管芯混凝土内衬不得出现任何塌落,钢筒与管 芯之间不应出现空壳现象。离心成型结束后,应及时对混凝土管衬内壁进行平整处理并排除管内余浆。 6.2.5.2埋置式管管芯混凝土通常采用立式振动工艺成型。成型操作时采取的振动频率和振动成型 时间应保证管芯获得足够的密实度,成型过程中钢筒不得出现变形、松动和位移。每根管芯的全部成型 时间不得超过水泥的初凝时间
6. 2. 6管芯养护
.2.6.1新成 大于22℃/h;采用自然养护时应覆盖保护材料防止混凝土过度失水,在混凝土充分凝固后应及时进行 酒水养护。 6.2.6.2对于内衬式管可采用一次蒸汽养护法。采用的蒸汽养护制度应保证管芯混凝土达到6.2.7.2 规定的脱模强度,养护时最高恒温温度不宜超过85℃。 6.2.6.3对于埋置式管宜采用二次养护法,第一次养护结束时使管芯混凝土强度达到6.2.7.2规定的 脱模强度;第二次养护结束时使管芯混凝土强度达到6.2.8.1规定的缠丝强度。采用蒸汽养护时最高 高温温度不应超过60℃
6.2.6.3对于埋置式管宜采用二次养护法,第一次养护结束时使管芯混凝土强度达到6. 脱模强度;第二次养护结束时使管芯混凝土强度达到6.2.8.1规定的缠丝强度。采用蒸 恒温温度不应超过60℃,
6.2.7.1管芯脱模操作不应对管芯混凝土产生明显的损坏,管芯混凝土内外表面不得出 现象:
2内衬式管脱模时管芯混凝土立方体抗压强度不应低于30MPa;埋置式管脱模时管芯 本抗压强度不应低于20MPa。
立方体抗压强度不应低于20MPa
立方体抗压强度不应低于20MPa
6.2.8缠绕预应力钢丝
6.2.8.1缠绕环向预应力钢丝时管芯混凝土立方体抗压强度不应低于28d抗压强度的70%,同时缠 丝时在管芯混凝土中建立的初始压应力不应超过缠丝时混凝土抗压强度的55%,缠丝时管芯表面温度 不得低于2℃。 6.2.8.2在缠丝操作之前,内衬式管钢筒外表面粘附的所有异物或混凝土块都应清理干净;埋置式管 管芯混凝土外表面直径或深度超过10mm的孔洞以及高于3mm混凝土棱角都必须进行修补和清理。 6.2.8.3缠丝时预应力钢丝在设计要求的张拉控制应力下按设计要求的螺距呈螺旋形缠绕在管芯上, 钢丝的起始端应牢固固定,管芯两端的锚固装置所能承受的抗拉力至少应为钢丝极限抗拉强度的 75%,管芯任意0.6m管长的环向预应力钢丝圈数不应低于设计要求,所用的预应力钢丝表面不得出 现鳞锈和点蚀。 6.2.8.4缠丝过程中如需进行钢丝搭接,则钢丝接头所能承受的拉力至少应达到钢丝的最小极限强度 且不得进行密缠;缠丝机应具备可以连续记录钢丝张拉应力的应力显示装置或应力记录装置,缠丝过程 中张拉应力偏离平均值的波动范围不应超过士10%。 6.2.8.5缠丝时环向钢丝间的最小净距不应小于所用钢丝直径,同层环向钢丝之间的最大中心间距不 应大于38mm。对于内衬式预应力钢筒混凝土管,当采用的钢丝直径≥6mm时,缠丝最大螺距不应大 于25.4mm。 6.2.8.6多层缠丝时,每层钢丝表面都必须制作水泥砂浆覆盖层并进行合理养护,覆盖层的净厚度至 少应为所缠绕的钢丝直径,再次缠丝时水泥砂浆应具备的立方体抗压强度不应低于31.5MPa,水泥砂 浆覆盖层表面应平整。 6.2.8.7每次缠丝之前都应在管芯表面喷涂一层水泥净浆,净浆用水泥应与管芯混凝土相同。水泥净 浆的水灰比应为0.625,涂覆量应为0.41L/m。
6.2.9水泥砂浆保护层
作水泥砂浆保护层应采用辊射法、喷涂法或其他有效方法,制成的水泥砂浆保护层应密实 泥砂浆的含水量不得低于其干料总重的7%。制作水泥砂浆保护层时,应首先在管芯钢 层水泥净浆。制作埋置式预应力钢筒混凝土管水泥砂浆保护层时所用的水泥应与管芯混 乍水泥砂浆保护层时管芯的表面温度不得低于2℃
6.2.9.2保护层水泥砂浆抗压强度
了验证水泥砂浆保护层制作机的机械性能和水泥砂浆配合比是否满足制管要求,每隔三 砂浆原材料来源发生改变时至少应进行一次保护层水泥砂浆强度试验。水泥砂浆试样的 砂浆保护层相同,保护层水泥砂浆28d龄期的立方体抗压强度不得低于45MPa。
6.2.9.3保护层水泥砂浆吸水率
验,水泥砂浆试样的养护应与管子砂浆保护层 相同。水泥砂浆吸水率全部试验数据的平均值不应超过9%,单个值不应超过11%。如连续10个工作 班测得的保护层吸水率数值不超过9%,则保护层水泥砂浆吸水率试验可调整为每周一次;如再次出现 保护层水泥砂浆吸水率超过9%时应恢复为日常检验。
6.2.9.4保护层养护
的水泥砂浆保护层应采用适当方法进行养护。采用自然养护时,在保护层水泥砂浆充分 至少应酒水两次以使保护层水泥砂浆保持湿润
6.3.1.1管芯混凝土
扎洞等搬批 1.2管子内壁混凝土表面应平整光洁。内衬式预应力钢筒简混凝土管内表面不应出现浮
检验内压(P.)详见规范性附录C。
6.3.5抗裂外压检验荷载(P.)
预应力钢简混凝土管主要用于承受外压时,可采用三点法检验管子的外压抗裂性能。成品管在控 制开裂标准组合条件下的抗裂外压检验荷载(P。)应由公式(3)求得。外压试验时管体预应力区水泥砂 浆保护层不应出现长度大于300mm,宽度大于0.25mm裂缝或其他的剥落现象,管子内壁不得开裂,
P。=1.834 t.
6.3.6管子接头允许相对转角
子接头允许相对转角应符合表6的规定。管子接头转角试验在设计确定的工作压力 达到标准规定的允许相对转角时管子接头不应出现渗漏水,
表6管子接头允许相对转角
成品管子运至堆场之前,管子承插 部分应采用有效的防腐材料加以保护,以防止钢环
6. 3. 7. 2管体的防离
当管子用于输送具有腐蚀性的污水或海水、或用于含有腐蚀性介质的土壤环境中以及架空铺设时, 应按GB500461995的规定对预应力钢筒混凝土管的管体混凝土或水泥砂浆保护层进行防腐设计。 涂覆防腐材料时应遵循GB50212的规定,防腐施工的质量应按GB50224一1995的规定进行评定。
6. 4. 1 裂缝修补
管子内表面出现的环状或螺旋状裂缝宽度大于0.5mm及距管子插口端300mm以内出现的环状 裂缝宽度大于1.5mm时,应予修补;管子外表面非预应力区水泥砂浆保护层出现的裂缝宽度大于 0.25mm时,应予修补。管体裂缝应采用水泥浆或环氧树脂进行修补,
6.4.2.1管芯混凝土或水泥砂浆保护层在制造、搬运过程中因碰撞造成的瑕疵,经修补合格后方能出 厂。实施修补前应清除有缺陷的混凝土或水泥砂浆,修补用的混凝土、水泥砂浆或无毒树脂水泥砂浆所 用的水泥应与管芯混凝土或水泥砂浆保护层相同。如果缠丝前管芯混凝土出现缺陷的表面积超过管体 内表面或外表面积的10%,则该根管子应予报废;如水泥砂浆保护层出现损坏的表面积超过管子外保 护层表面积的5%,则应将其全部清除后重新制作水泥砂浆保护层。 6.4.2.2埋置式管管芯混凝土内外表面出现的凹坑或气泡,当其宽度或深度大于10mm时应采用水 泥砂浆或环氧水泥砂浆予以填补并用镊刀刮平
厂。实施修补前应清除有缺陷的混凝土或水泥砂浆,修补用的混凝土、水泥砂浆或无毒树脂水泥砂浆所
GB/T 196852005
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6.4.3修补部位的养护
应根据修补材料的性质采取相应的保护或养
线、人孔、排气阀、泄水阀所需的各类出1管件。配件应由薄钢板或厚钢板焊接制成,配件 面应按本标准7.1.4的要求加配钢筋焊接网并制作水泥砂浆内衬和保护层。制成的配件 的图纸或由制造厂提出的经由业主认可的图纸相符
配件的设计应分别遵循GB503322002、(E°S141:2002或其他相关标准的规定。当配件用于承 受T作内压时,配件钢材的设计环向应力设计值不得超过114MPa;如配件的转弯半径小于公称直径的 2.5倍时,按钢材最大环向应力为114MPa进行设计计算求得的钢板厚度应作适当增加。在不考虑设 置附加增强筋时配件用钢板的最小厚度应符合表7的规定。配件上如需要开孔则应根据实际工况进行 设计计算是否需要采用衬圈、护套或翼板对配件开孔处进行加强。设计配件时,也可以在配件的外侧加 双加强筋板或附加钢筋笼以增加配件的刚度
表7配件用钢板的最小厚度
制作配件用的钢板应按要求的形状和内径尺寸进行切割、卷板和焊接,配件的制作和焊接应符合 GB502361998及DI,5017的规定。配件焊缝的表面缺陷可采用染色法(PT法)或磁粉法(MT法)加 以检验.对于重要部位的焊缝或配件焊缝的内部缺陷可采用超声法(UT法)或X射线法(XT法)进行 检验。小规格成品配件的抗渗性也川采用整体水压试验方法加以检验
配件的内外表面应配置钢筋焊接网.钢筋网的网格尺寸不大于50mm×100mm,钢筋或钢丝的最 小直径不应小于2.3mm。配件外侧加配的钢筋网应固定在离钢板表面约10mm的位置,配件内侧加 配的钢筋网应布置在靠近钢板侧水泥砂浆内衬厚度1/3处或直接焊接在配件钢材的内表面.1:。对于 离心成型的混凝士或水泥砂浆内衬不需要加配钢筋焊接网
7.1.5内衬与保护层
钢制配件必须制作水泥砂浆内衬和水泥砂浆保护层,如果配件不适宜采用水泥砂浆制作内衬或保 护层时则可采用其他保护层材料。水泥砂浆内衬厚度应与配件内径成比例,其最小厚度不得少于 10mm:配件外侧水泥砂浆保护层厚度至少应为25mm。在制作外层水泥砂浆保护层或水泥砂浆内衬 之前.应将需要制作水泥砂浆的所有钢制表血的铁屑、浮锈、油脂和其他异物清理干净。
异形管主要有斜口管、短管及带有出口管件的标准管。斜口管主要用于管线的拐弯;短 节管线的长度;带有出口管件的标准管主要是指在管体指定位置开孔以用于连接出口管件 网及其他支线的管子。异形管的设计应遵循GB50332一2002和CECS140:2002的规定。 口管、短管及设置开孔的管子应与业主提出的图纸或由制造厂提出的经由业主认可的图纸
采用经专门设计的带有承插口钢环的斜口管或直接利用标准直管的充许相对转角可以实现大曲率 半径管线的拐弯,斜口管的最大端面偏斜度可达5°;但小曲率半径管线的拐弯则应采用经专门设计的 弯管配件、斜口连接件加以实现,弯管配件相邻两个管节的最大中心偏转角度不得大于22.5°,并且相 部两个管节的连接应采用焊接
7.4管体的开孔与连接
根据管线工程设计要求,在标准管体的指定位置可以直接在管体上开孔以便于设置出口管件和连 接排气阀、泄水阀及其他支线。开孔的结构设计与安装制作应分别符合GB50236、DL5017及其他相 关标准的规定,管体的开孔处应采用衬圈、护套板或其他经认可的方法进行加强,管体开孔处如不采用 整圈护套板进行加强时应慎重。如在成品管体上开孔应将因开孔而需切断的环向预应力钢丝应牢牢地 固定在管体开孔处的边缘上;如在制管过程中实施开孔则可以让环向预应力钢丝连续绕过需要开孔的 立置。管体上出口管件的内外表面应制作水泥砂浆内衬和水泥砂浆保护层,如不适宜采用水泥砂浆时 则可采用其他保护层材料
用其他方法进行管子接头转角试验
GB/T19685—2005
8.11保护层水泥砂浆抗压强度、吸水率应分别按GB/T15345一2003附录C和附录E规定的试验方 法进行测定。
检验分为出厂检验和型式检验。
检验分为出厂检验和型式检验。
检验项目包括管子的外观质量、尺寸偏差、管体裂缝、内压抗裂性能或外压抗裂性能、管芯混凝土折 玉强度、保护层水泥砂浆抗压强度、保护层水泥砂浆吸水率
9. 2. 2 组批规则
出厂检验的管子批量应由同类别、同规格、同工艺生产的成品管子组成,每200根为一批。管子数 量不足200根时也可作为一批,但至少应为30根。 注:经供需双方协商,批量可适当加大,
涂料标准规范范本出厂检验的抽样数量详见表8。
出厂检验的抽样数量详见表8。
9. 2. 4 判定规则
表8出厂检验的抽样数
有下列情况之一时,应进行型式检验: a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定; b)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时; c)产品停产半年以上恢复生产时; d)出厂结果与上次型式检验有较大差异时; e) 合同规定时;
水利管理GB/T19685—2005
检验项目包括外观质量、尺寸偏差、管体裂缝、内压抗裂性能或外压抗裂性能、管芯 度、保护层水泥砂浆抗压强度、保护层水泥砂浆吸水率、管子接头允许相对转角。
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