CJJ 224-2014  城镇给水预应力钢筒混凝土管管道工程技术规程(完整正版、清晰无水印)

2.1.10管道水压试验

2.110管道水压试验waterpressuretestforpipeline

以水为介质，对已敷设的力管道采用满水后加压的方法， 来检验在规定的压力值时玩具标准，管道是否发生结构破坏以及是否符合 规定的允许渗水量（或允许压力降）标准的试验

.2.1管道上的作用和作用效应

E。一混凝土的弹性模量； E.一砂浆的弹性模量： E 钢丝的弹性模量： feua.k 混凝土的立方体抗压强度标准值： fme.k 砂浆抗压强度标准值： 砂浆抗拉强度标准值： Juk 预应力钢丝强度标准值： En 管体保护层砂浆相应于抗拉强度的应变量

P 支墩作用在地基土上的平均压力； eon 预应力钢丝的张拉控制应力； Ope 环向预应力钢丝的有效预加应力。

2. 2. 4儿何参数

A，一一管壁截面（含钢丝、钢简和砂浆保护层）的折 面积； A一环向预应力钢丝截面面积； A一钢筒截面面积； a一单个车轮着地分布长度； 6一单个车轮着地分布宽度； do一预应力钢丝中心至管壁折算截面重心的距离； D。管道公称直径； D一管道外径； H.一 管顶至设计地面的覆土高度。

Ce 填埋式竖向土压力系数； Ca 开槽施工竖向土压力系数： 入y 综合调整系数； Y 受拉区混凝土的塑性影响系数 K 受拉区混凝土的影响系数

2.2.6工艺计算参数

一平均流速（m/s）； y—水力半径的计算指数； 一管道局部水头阻力系数。

3.1.1.预应力钢筒混凝土管管芯混凝王强度等级不应低于C40. 配件混凝强度等级不应低于C30。混凝王的强度标准值、弹性 模量等力学性能指标，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010的有关规定

3.1.2预应力钢筒混凝土管水泥砂浆保护层的抗压强度标准值

3.1.3预应力钢筒混凝土管水泥砂浆保护层吸水率试验数据的

平均值不应超过9%，单个值不应超过11%。水泥砂浆保护层吸 水率试验方法应符合现行国家标准《混凝土输水管试验方法》 GB/T15345的有关规定。

平均值不应超过9%，单个值不应超过11%。水泥砂浆保护房

3.1.4预应力钢筒混凝土管混凝土配制前应进行碱集料反应试

3.1.4预应力钢筒混凝王管混凝主配制前应进行碱集料反应试 验，混凝土碱含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范） GB50010的有关规定。

泥性能应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175、《抗硫 酸盐硅酸盐水泥》GB748的有关规定，水泥强度等级不应低 于42.5。

3.1.6制管混凝土和砂浆用砂质量应符合现行国家标

用砂》GB/T14684的有关规定。

3.1.7管芯混凝土的粗骨料应采用人工碎石或卵石，其质量应 符合现行国家标准《建设用卵石、碎石》GB/T14685的有关 规定。

3.1.8管芯混凝土配合比应符合现行行业标准《普通混凝土配

合比设计规程》JGJ55的有关规定。 3.1.9管芯混凝王采用的外加剂性能应符合现行国家标准《混 疑土外加剂》GB8076的有关规定，并应根据现行国家标准《混 疑土外加剂应用技术规范》GB50119规定的试验方法确定外加 剂的类型和掺量。

3.1.10管芯混凝土中氮离子含量不得大于胶凝材料用量的

3.2.1.预应力钢简混凝土管的预应力钢丝应采用预应

3.2.1预应力钢简混凝土管的预应力钢丝应采用预应力混凝王 用冷拉钢丝，其物理力学性能应符合现行国家标准《预应力混凝 土用钢丝》GB/T5223的有关规定。

3.3.1钢简和配件用钢板的物理力学性能应符合现行国家标准 《碳素结构钢》GB/T700、《碳素结构钢和低合金结构钢热 薄钢板和钢带》GB912和《碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带 GB/T11253的有关规定。

3.3.2钢筒和配件用钢板强度设计值和弹性模量应符合现

3.4.1预应力钢简混凝土管承插接口密封胶圈尺寸应符合现行 国家标准《预应力钢简混凝土管》GB/T19685的有关规定。 3.4.2胶圈可采用合成橡胶或天然橡胶（聚异戊二烯橡胶）。胶 圈的基本性能和质量要求应符合现行行业标准《预应力与自应力 混凝土管用橡胶密封圈》JC/T748的有关规定。

接点之间的距离不应小于600mm。 3.4.4胶圈拼接点应逐个检验，将胶圈拉长到原长的两倍并扭 转360°，胶圈拼接点无脱开或裂纹判定合格

3.4.5胶圈宜与管材配套供货。

3.4.6管道接口缝隙可采用水泥砂浆或柔性材料填充。 3.4.7润滑剂不得采用石油制品，不得对胶圈有腐蚀性，并应 符合现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GE 50268的有关规定。

3.4.6管道接口缝隙可采用水泥砂浆或柔性材料填充。

4.0.1管道沿程水头损失宜按下式计算：

4.0.2管道水流流速系数宜按下立

管道水流流速系数宜按下式计算

式中：n一 管道的粗糙系数，可按0.0110～0.0125取值； y一水力半径的计算指数，可采用巴甫洛夫或曼宁公式 计算。 4.0.3管道的局部水头损失宜按下式计算

式中：h，管道局部水头损失（m）； 管道局部水头阻力系数； g重力加速度（m/s），可采用9.8m/s。 4.0.4管道总水头损失宜按下式计算：

式中：h， 管道总水头损失（m

5结构设计5.1一般规定5.1.1结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量管道结构的可靠度，除对管道整体稳定验算外，均应采用分项系数的设计表达式进行设计。5.1.2预应力钢筒混凝土管管道工程结构设计使用年限应为50年。5.1.3预应力钢简混凝土管道结构应按下列两种极限状态进行设计：1承载能力极限状态：管道结构达到最大的承载能力，管体或连接构件因材料强度被超过而破环：管道结构整体失去平衡（横向及纵向滑移：上浮）。2正常使用极限状态：管道结构出现超过使用要求的裂缝：管道结构的变形量超过正常使用限值5.1.4对承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算时计算工况的作用组合应符合表5.1.4的有关规定。表5.1.4：计算工况的作用组合永久作用可变作用(2）车(3）地(4)侧计算计算（I）管(2)管(3)竖（5）预(1）设计辑或堆下水压向土服T况项目重内水重向土乐加应力内水压积荷载力力F.GGw力F力Fui4v（浮力）FpJw抗浮GikFwk稳定10

注：1车辆荷载和地面堆积荷载不需同时计人，取其中较大者

2、计算况目管体强度计算中给出的系数为相应作用的分项系数：

5.1.5预应力钢简混凝土管管道的结构内力应按弹性体

不计算非弹性变形引起的内力重分布

5.1.6、当管道地基土质或管项覆土有显著变化时，应计算地基 不均匀沉降对管道结构的影响，并采取相适应的构造措施或进行 地基处理。

结构设计规范》GB50332的有关

度计算可按直管段钢管计算壁厚：弯管中心线半径小于2.5倍钢 管外径时，弯管应进行补强计算增加钢管壁厚。

5.1.9T形三通、Y形三通、十学形四通配件应进行补强计算 增加钢管壁厚，或采用衬圈、封套、加劲环加固。 5.1.10异形管预应力区结构计算应采用预应力钢筒混凝土管标 准管的计算原则：非预应力区结构计算和加固措施可采用配件的 相关规定。 5.1.11当管道直接平铺在原状土层或回填压实的土层上时，管 道其础支承角2可政20路计饰

5.2管道结构上的作用

5.2.1管道结构上的作用分为永久作用和可变作用两类，并应 符合下列规定： 1永久作用应包括管自重、竖向土压力和侧向土压力、管 道内水重、预加应力及地基不均匀沉降： 2可变作用应包括地面堆积荷载、地面车辆荷载、管道内 静水压力及地表水或地下水压力

符合下列规定： 1永久作用应包括管自重、竖向土压力和侧向土压力、管 道内水重、预加应力及地基不均匀沉降： 2可变作用应包括地面堆积荷载、地面车辆荷载、管道内 静水压力及地表水或地下水压力。 5.2.2管道结构设计时，对不同性质的作用应采用不同的代表 值。并应以作用标准值作为作用的基本代表值。 对永久作用，应采用标准值作为代表值：对可变作用，应根 据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。可变作 用组合值应为可变作用标准值乘以作用的组合系数：可变作用准 永久值应为可变作用标准值乘以作用的准永久值系数。

5.2.2管道结构设计时，对不同性质的作用应采用不同的代表

值。并应以作用标准值作为作用的基本代表值。 对永久作用，应采用标准值作为代表值：对可变作用，应根 据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。可变作 用组合值应为可变作用标准值乘以作用的组合系数：可变作用准 永久值应为可变作用标准值乘以作用的准永久值系数。

5.2.3永久作用标准值的采用应符合下列规定：

1管自重和水重的标准值可按管道的设计尺寸与相应材料 单位体积的自重标准值计算确定：常用材料单位体积的自重标准 值可按表5.2.3采用：

表5.2.3常用材料单位体积的自重标准值（kN/m）

2作用在单位长度管道上的竖向土压力标准值F应按本

规程附录A确定； 3作用在单位长度管道上的侧向主动土压力标准值Fp， 侧向被动土压力标准值F冰应按本规程附录B确定； 4预应力钢丝的有效预应力标准值6，应为预应力钢丝的 张拉控制应力值6m扣除相应张拉工艺的各项应力损失值；预应 力钢丝的张拉控制应力en不应超过0.75frk，fplk为预应力钢丝 强度标准值，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定采用； 预应力张拉工艺的各项预应力损失，应按本规程附录C 确定； 5地基变形引起的不均匀沉降，应按现行国家标准《建筑 地基基础设计规范》GB50007的有关规定执行。 5.2.4可变作用标准值、准永久值系数应符合下列规定： 1地面车辆荷载产生的竖向压力标值qk，可按本规程附 录D确定，其相应的准永久值系数可取0.5。 2地面堆积荷载的标准值9mk可取10kN/m，其相应的准 永久值系数可取0.5。 3管道的设计内水压力标准值Fd.k可按下式计算：

1.5Fwk Fk<0.8MPa Fwd.k 11.4Fmk Fk ≥ 0. 8MPa

式中：F一管道的工作压力标准值（MPa）。 设计内水压力的准永久值系数可取0.72。 4理设在地表水或地下水以下的管道，应计算作用在管道 上的静水压力（包括浮托力），相应的设计水位应根据勘察部门 和水文部门提供的数据采用。其标准值及准永久值系数的确定， 应符合下列规定： 1）地表水的静水压力水位宜采用设计基准期内可能出现 的最高洪水位；相应准永久值系数，可取常年洪水位 与最高洪水位的比值； 2）地下水的静水压力水位，应综合考虑近期内变化的统

计数据及对设计基准期内发展趋势的变化综合分析， 确定其可能出现的最高及最低水位。应根据对结构的 作用效应，选用最高或最低水位。相应的准永久值系 数，当采用最高水位时，可取平均水位与最高水位的 比值：当采用最低水位时，应取1.0计算。

53承载能力极限状态计算规定

5.3.1管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时，结构上 的各种作用均应采用作用设计值。作用设计值为作用分项系数与 作用代表值的乘积。 5.3.2对管道结构进行强度计算时，应符合下式要求：

5.3.1管道结构按承载能力极限状态进行强度计算时，结

：%一管道的重要性系数，取1.1；当设计为双线或设有 调蓄设施时，可取1.0。 S一作用效应组合的设计值； R一管道结构抗力的设计值。 3管道结构进行强度计算时，作用效应的基本组合设计值 安下式计算： S=iCaGik+EyCGk+ZoCoQ(5.3.3) 2 ：YGI 管自重分项系数，当作用效应对管道结构不利时 取1.2，有利时取1.0： Y 除管自重外，第个永久作用分项系数，当作用 效应对管道结构不利时取1.27、有利时取1.0； YQi 第个可变作用分项系数，当作用效应对管道 构不利时均应取1.4：当有利时均应取1.0； CGI 管自重的作用效应系数： 除管自重外，第个永久作用效应系数； Coi 第个可变作用效应系数； Gk 管自重标准值；

G一除管自重外，其他永久作用标准值 Qk一一第个可变作用标准值； 4一可变作用的组合系数，取0.9。 注：作用效应系数为管道结构中作用产生的效应（内力、应力等）与 该作用的比值，可按结构力学方法确定。 5.3.4预应力钢筒混凝土管的环向预应力钢丝截面面积应按下 列公式计算：

5.3.5对理设在地下水位以下的管道，应验算抗浮稳定性。 算时，各种作用应采用标准值，抗浮稳定性验算应符合下 要求：

Gik+Fsk>K,

式中：G楼 管自重标准值（kN/m）； Fk 管顶竖向土压力标准值（kN/m），按本规程附录 A计算，计算时地下水位以下Y.取浮重度： F.k 管道单位长度上浮托力标准值（kN/m） K 一抗浮稳定性抗力系数，K，不应小于1.1。

5.3.6在管道敷设方向改变处应采取抗推力措施（支墩、桩或 限制接头，并进行抗滑稳定性验算，验算时，各种作用应采用 标准值，其抗滑稳定性抗力系数K，不应低于1.5；当采用限制 接头连接多节管道抵抗推力时，抗滑稳定性抗力系数K，不应低 于1.1。

于1.1。 5.3.7管道敷设方向改变处的抗滑稳定性验算应符合下列规定： 1当采用支墩或限制接头抗推力时，应符合下列公式要求：

5.3.7.管道敷设方向改变处的抗滑稳定性验算应符合下列规定：

当采用支墩或限制接头抗推力时，应符合下列公式要习

k≥K Fupik P≤f. P≥0 Pmx≤1.2f V<0.92G

中：F支墩或限制接头抗推力标准值（kN），按本规程附 录G计算； Fw.k 在设计内水压力作用下，管道承受的推力标准值 （kN），按本规程附录G计算： K，抗滑稳定性抗力系数，按本规程第5.3.6条的规 定采用； P一支墩作用在地基土上的平均压力（kN/m），指管 道支墩底面以上的有效重量之G产生地基上的压 力：对管道纵向向上弯头尚应包括内水压力引起 的向下垂直力； Pmin 支墩作用在地基土上的最小压力（kN/m）： Pmax 支墩作用在地基生上的最大压力（kN/m）： f 经过深度修正的地基承载力特征值（kN/m），按 现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定确定； V 纵向管道弯头处支墩承受内水压力产生的垂直力 标准值（kN），按本规程附录G计算：当V方向

5.4正常使用极限状态验算规定

5.4.1对正常使用极限状态，管道结构应分别按作用效应的标 准组合和准永久组合进行验算，并应保证管壁截面和砂浆保护层 不出现裂缝，以及应力应变计算值不超过规定的限值。管件应控 制影响正常使用的变形量。 5.4.2管道结构按正常使用极限状态验算时，作用效应均应采 用作用代表值计算。 5.4.3正常使用极限状态按标准组合验算时，作用效应的组合

设计值应按下式计算：

CeG+CeG,+yZCoQ

5.4.4正常使用极限状态按准永久组合验算时，作用效应的组 合设计值应按下式计算：

St = CGik+ ZC,Gk+ ZCoibaid

式中：4Qi 第个可变作用的准永久系数。按本规程5.2.4 条的有关规定采用。 5.4.5预应力钢筒混凝土管在正常使用条件下，其环向预应力 丝的热面面和声链合下列就西

5.4.5预应力钢筒混凝土管在正常使用条件下，

K=0.2449 W..ftk N= yeFwd.kraX10s Mpa=ro[km（Fv.k+yekD)+khmFpkD +kumGwk+knGik

中：0 在作用效应标准组合下，管壁顶、底计算截面上的 边缘最大拉应力（N/mm）； 受拉区混凝土的影响系数： 受拉区混凝土的塑性影响系数，取1.75： f楼 管芯混凝土的抗拉强度标准值（N/mm）： A. 管壁截面（含钢筒、钢丝、砂浆保护层）的折算面 积（mm/m）、可按本规程附录E确定： O 环向预应力钢丝扣除应力损失后的有效预加应力 (N/mm); N一在设计内水压力标准值作用下，管壁上的轴向拉力 (N/m); Mm 在标准组合下，管壁顶、底截面上的最大弯矩（N .mm)/ml; W管壁截面对管壁内侧截面受拉边缘弹性抵抗矩 （mm/m），可按本规程附录E确定。 .6在标准组合作用下，预应力钢筒混凝土管环向钢丝的砂 保护层应力应符合下列公式要求：

0amEmEm An W.

0amEmEm N+M A W.m

Mpm=roLkm(Fw.k+deqD+khmFep.kDi+kwmGwk+kmGik

5.4.7在准永久组合作用下，预应力钢筒混凝王管环向

kmFv.k+kD)+khmFpkD

式中： 在作用效应准永久组合下，管体两侧计算截面边缘 的最大拉应力（N/mm）； m 在准永久组合作用下，砂浆保护层应变量设计参 数，取4.0； N 在作用效应准永久组合下，管体两侧计算截面上的 轴向拉力（N/m）； My 在作用效应准永久组合下，管体两侧计算截面上的 最大弯矩（N?mm/m）：

w内水压力、地面车辆荷载产生的竖向压力的准永久 值系数。 4.8管体砂浆保护层的抗拉强度标准值fmtk弹性模量E 相应于抗拉强度的应变量em应分别按下列公式计算：

owv 内水压力、地面车辆荷载产生的竖向压力的准永久 值系数。

及相应于抗拉强度的应变量em应分别按下列公式计算：

fmt.k≥0.52Vfme.k Em=7713(fmo.k）u3 fm.k Emt3 Em

式中：fmt.k 砂浆抗拉强度标准值（MPa）： fmek一一砂浆抗压强度标准值（MPa），不得低 于45MPa。 5.4.9采用水泥砂浆、混凝土做内衬和外保护层的配件刚度宜 采用半刚性管模型分析计算，配件最天竖向变形不宜天于D% 100000和0.02D中的较小值，D.为管道公称直径

6.1.1预应力钢简混凝管的环向预应力钢丝直径不得小于 5mm。钢丝间的最小净距不应小于所用钢丝直径，同层环向钢 丝的最大中心间距不应大于38mm。对手内衬式预应力钢筒混凝 王管，当采用的钢丝直径大于或等于6mm时，缠丝最天螺距不 应大于25.4mm。 6.1.2预应力钢简混凝土管环向预应力钢丝外缘的砂浆保护层 净厚度不应小于20mm：配置双层或多层钢丝时，内层钢丝的水 泥砂浆覆盖层净厚度不应小干钢丝直径

6.1.1预应力钢筒混凝主管的环向预应力钢丝直径不得小子

6.2.1配件可采用钢板卷制拼装或钢管切割、焊接制作，在端 部应焊接加强钢环和接口钢圈，并应采用水泥砂浆、混凝土或其 他材料做内衬和外保护层。 6.2.2配件钢板厚度应计算确定，但最小厚度不应小于表

6.2.2配件钢板厚度应计算确定水产标准，但最小厚度不应小于表 6.2.2的规定

表6.2.2配件钢板最小厚度（mm）

续表 6. 2. 2

>4000mm时、钢板量小厚度可由设计单位与

6.2.3采用水泥砂浆、混凝王内衬和外保护层的配件钢板设计 厚度可不计腐蚀厚度。 6.2.4配件焊缝质量等级、焊缝的质量检验应符合现行国家标 准《工业金属管道工程施工规范》GB50235、《现场设备、工业 管道焊接工程施工规范》GB50236的有关规定。 6.2.5配件的水泥砂浆、混凝土内衬和外保护层应配制焊接钢 丝网，并应符合下列规定： 1焊接钢丝网的尺寸不应大于50mm×100mm，钢丝的最 小直径不应小于2.3mm； 2配件外侧布置单层钢丝网时·钢丝网应固定在距离钢板 表面10mm的位置；配件内侧钢丝网应布置在靠近钢板的水泥 砂浆或混凝王厚度的1/3处城市道路标准规范范本，也可直接焊接在配件钢板的表 面上； 3配件内衬水泥砂浆或混凝土最小厚度不应小于10mm； 配件外侧水泥砂浆保护层厚度不应小于25mm； 4在制作水泥砂浆内衬和外保护层之前，应将配件钢板表 面的铁屑、浮锈、油脂等物质清理干净； 5配件的内衬和外保护层也可根据工程的需要采用其他防 腐材料保护。 6.2.6配件与管道可采用焊接或承插式接口连接，配件与阀门

等设备可采用法兰连接

6.2.7配件弯管可采用钢板拼焊或用钢管斜管片焊接，单节管 片角度不应大于22.5°。 6.2.8配件铺设长度不宜大手标准管的铺设长度，当大手标准 管铺设长度时应进行稳定性验算。 6.2.9斜口管的倾斜角度不应大于5，接口处可不设止推 设施。 6.2.10异形管支管的最大直径不应大于主管直径的1/2。支管 配件内外层应采用水泥砂浆或涂料防腐保护。主管开孔处应采用 衬圈、护套板补强。