基于鋼筒混凝土管的設(shè)計安全性分析

1、 基于鋼筒混凝土管的設(shè)計安全性分析 為了提高鋼筒混凝土管的設(shè)計平安性能與質(zhì)量牢靠性，本文通過對鋼筒混凝土的設(shè)計的規(guī)范與準則，設(shè)計管的材料的選擇平安性與設(shè)備生產(chǎn)鋼筒管的技術(shù)要求內(nèi)容進行分析，對鋼筒混凝土管的設(shè)計平安性供應(yīng)了肯定的閱歷與方法。 鋼筒混凝土管是由鋼筒、鋼絲以及砂裝等材料進行組成形成一種具有良好的性能的管材。該管材通過在外表面進行多層鋼絲的纏繞后，并對其進行砂漿噴射后，形成具有抗壓、抗?jié)B透力量以及耐腐蝕等優(yōu)點的管材。在鋼筒混凝土管的設(shè)計環(huán)節(jié)中，必需結(jié)合所適應(yīng)的環(huán)境的特點來，防止鋼筒混凝土管發(fā)生斷絲和裂縫等問題，保證其結(jié)構(gòu)的平安性與牢靠性，在工程應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的討論價值與理論意義。 鋼

2、筒混凝土管設(shè)計分析 對于預應(yīng)力鋼筒混凝土管的設(shè)計國內(nèi)采納的是CECS 140:2021設(shè)計規(guī)范，規(guī)范的制定依據(jù)結(jié)合排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準規(guī)范來完成對整個鋼筒混凝土管的設(shè)計要求規(guī)定。在鋼筒管道結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，正常使用極限狀態(tài)以及承載力量極限狀態(tài)兩種方法可以對管道的結(jié)構(gòu)牢靠性來判別。 1.1.預應(yīng)力鋼筒混凝土管進行承載力外壓試驗，通過數(shù)值模擬來反映裂縫對鋼筒管的影響。在承載試驗中，依據(jù)斷絲的試驗分析，管道瞬間消失貫穿裂縫的部位位于管頂、管底以及管腰砂漿愛護層處。對于鋼筒管進行斷絲的數(shù)值模擬后，得到極限狀態(tài)下斷絲數(shù)量越多則施加的內(nèi)水壓越??；伴隨著內(nèi)水壓的變大，造成斷絲區(qū)的屈服強度

3、與應(yīng)變與極限越來遇到，更接近材料的屈服極限。當消失斷絲后，很簡單產(chǎn)生局部突起以及滲透和爆裂問題，因此為了防止斷絲，設(shè)計在最大檢驗內(nèi)壓力的作用下，預應(yīng)力鋼筒混凝土管不應(yīng)當消失長度大于300mm ，寬大不應(yīng)大于0.25mm的裂縫，否者重新設(shè)計。 1.2.對鋼筒混凝土管的尺寸公差設(shè)計符合GB / T196852021的設(shè)計要求，承插口處理的橢圓度滿意其偏差值大小不大于6mm。 1.3.設(shè)計過程中，通過討論承插口接頭砂漿試驗進行減水劑、礦物摻合料等成分對灌縫砂漿的影響規(guī)律，依據(jù)規(guī)律進行鋼筒管耐久性影響分析，得到最優(yōu)的灌縫砂漿協(xié)作比，提高產(chǎn)品的整體性能。 1.4.通過肯定時間內(nèi)進行內(nèi)水壓承載試驗分析預應(yīng)

4、力鋼筒的破壞特征，依據(jù)特征與壓力的大小，利用數(shù)值模擬方法進行測量鋼絲松弛的應(yīng)變值大小，得到不同壓力下承載力量與松弛量的大小。 鋼筒混凝土管設(shè)計選擇平安性 在整個鋼筒混凝土管的設(shè)計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為了能夠保證得到質(zhì)量牢靠的鋼筒管，一方面要從設(shè)計方面考慮，優(yōu)化設(shè)計方法與結(jié)構(gòu)，保證鋼筒管道從設(shè)計到原材料的選擇符合整體結(jié)構(gòu)與規(guī)范要求。 2.1.混凝土選擇 對于混凝土和砂漿的選擇依據(jù)CECS 140:2021規(guī)定，選擇配置良好的砂，保證混凝土的砂料的細度模數(shù)大小為2.5左右，且保證符合國家關(guān)于建筑用砂 標準。且粗骨料的配置不能大于混凝土內(nèi)外管道的厚度的0.4。在設(shè)計中，保證混凝土的強度等級不小于40MP，且

5、其余的例如彈性模量與塑性變形等參數(shù)根據(jù)GB 50010規(guī)定執(zhí)行。混凝土中的含堿量不大于215 kg/m3，管芯脫模大小達到纏絲強度，塌落度的大小位于5,8mm之間，保證混凝土聚會很好的纏絲強度、低溫保養(yǎng)、脫模強度、表面光滑等指標。 2.2.承插口設(shè)計 最為管材設(shè)計的關(guān)鍵件是承插口的設(shè)計，合理的設(shè)計不僅可以保證管線的封閉性，當?shù)鼗⑿〉淖冃瘟繒r，能夠轉(zhuǎn)動余量使得適應(yīng)期變化，安裝對接比較便利。可以采納位于兩膠圈中間空隙處安置一個水壓密封檢驗孔的承插口。 2.3.預應(yīng)力鋼絲錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計 鋼筒混凝土管的預應(yīng)力鋼絲需要滿意GB50010的設(shè)計要求，不能高于設(shè)計中鋼絲的標準尺寸，一般選擇7mm左右，且

6、選擇的冷拉鋼絲，保證鋼絲的彈性模量和強度大小滿意設(shè)計規(guī)范要求。在鋼筒的設(shè)計與制造之前，需要進行預應(yīng)力鋼絲的脆弱性與靈敏度的測試，保證具有良好的牢靠性。 纏絲的質(zhì)量與陰極的愛護力量與鋼絲的錨固相互關(guān)聯(lián)，設(shè)計過程中必需考慮到鋼絲錨固的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)滿意鋼筒混凝土管的基本需求外，保證錨固的精確性，使得導電扁鋼與鋼絲之間的電連續(xù)，實現(xiàn)有效的陰極愛護力量。如圖3所示，是一種采納雙層鋼絲錨固設(shè)計圖，將鋼絲錨固與陰極愛護有效地結(jié)合起來。 2.4.改造鋼筒管的生產(chǎn)設(shè)備與工藝規(guī)程 在生產(chǎn)過程中，對鋼筒管的相關(guān)的設(shè)備，例如無動力傾管機、DN4 000 PCCP專用伸縮式氣動吊具、補償平衡式纏絲機以及砂漿愛護層同步刮平裝置等設(shè)備進行更新與改進。 對于鋼筒混凝土管水泥砂漿層的愛護，實行輥射工藝，保證管芯混凝土與輥射法采納的水泥參數(shù)相同，對砂漿愛護層的強度進行掌握實行規(guī)范AWWA C301。工藝生產(chǎn)中，試驗試塊在抗壓強度為47MP下的多個試塊在一個月齡內(nèi)的強度大小的確定。 利用機械化自動噴涂工藝對鋼筒混凝土管進行外幣防腐涂層噴涂，該工藝可以利用抗腐蝕介質(zhì)與絕緣介質(zhì)使的鋼筒混凝土管具有該性能，該方法且噴涂勻稱，具有很好的粘合力，在混凝土表面與初凝的砂漿直接噴涂，大大提高了噴涂的牢靠性與效