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發(fā)布時間:2021-05-10 05:23  
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預應力鋼筒混凝土管的生產(chǎn)和應用,至今已有70多年歷史。1939年法國邦納管道公司首先設(shè)計并制造了預應力鋼筒混凝土管(PCCP)。20世紀40年代 歐美競相開發(fā)PCCP,美國是生產(chǎn)和使用PCCP的國家,迄今為止,美國已使用PCCP28000km,管徑達7600 mm。除美國外,PCCP已在美洲、歐洲、非洲及亞洲的十多個國家得到廣泛使用,近年來使用PCCP的國家是非洲的利比亞。按管子承受水壓能力的不同,可分為低壓管和壓力管,壓力管的工作壓力一般有0。
我國開發(fā)研制生產(chǎn)PCCP起步較晚,20世紀80年代才開始研制。雖然我國生產(chǎn)使用PCCP的歷史僅有二十多年,但由于恰逢國民經(jīng)濟快速發(fā)展,城市化進程 加快的有利時機,經(jīng)過自主研發(fā),引進技術(shù)與設(shè)備消化,產(chǎn)品已能完全國產(chǎn)化。
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(jié)構(gòu),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(nóng)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(nèi)廣泛使用。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。
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(gòu)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(jié)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(jié)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(jié)”,使它形成刻痕鋼絲、波形鋼絲及扭結(jié)鋼絲,增加粘結(jié)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。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。預應力鋼筋的張拉應力在構(gòu)件的整個制作和使用過程中會出現(xiàn)各種應力損失。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。