《城鎮(zhèn)給水預(yù)應(yīng)力鋼筒溷凝土管管道工程技術(shù)規(guī)程》

中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

城鎮(zhèn)給水預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道工程技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforprestressedconcretecylinderpipelineof

citywatersupplyengineering

Cj****—20**

（征求意見稿）

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)2009年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計(jì)劃的通知》（建標(biāo)

[2009]88號(hào)）的要求，由中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院會(huì)同有關(guān)單位編制的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城

鎮(zhèn)給水預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道工程技術(shù)規(guī)程》已完成征求意見稿，現(xiàn)將該規(guī)程征求意見稿在

網(wǎng)上公示，并同時(shí)以信函、EMAIL等方式征求意見，請(qǐng)組織有關(guān)專家對(duì)征求意見稿進(jìn)行研究，

提出修改意見。修改意見請(qǐng)于2011年5月10日前用電子郵箱或信函按以下地址發(fā)至：

單位：中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院（A座313）

地址：天津市河西區(qū)氣象臺(tái)路99號(hào)

電話：022-2354572215922210792

聯(lián)系人：郭曉光

電子信箱：guoxiaoguang03@

2011年04月天津

0

、八、.

刖S

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建標(biāo)[2009]88號(hào)文《2009年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)范制訂、修訂計(jì)劃》的通知，標(biāo)準(zhǔn)編制組廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)

國內(nèi)外科研成果和大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考有關(guān)的國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，制訂

本規(guī)程。

本規(guī)程主要技術(shù)內(nèi)容是：1總則；2術(shù)語和符號(hào)；3材料；4水力

計(jì)算；5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；6構(gòu)造規(guī)定；7施工安裝；8管道功能性試驗(yàn)；9

工程驗(yàn)收。

本規(guī)程中黑字標(biāo)志的條文為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。

本規(guī)程由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理和對(duì)強(qiáng)制性條文的解釋，由

中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行過

程中如有意見或建議，請(qǐng)寄中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院（地址：

天津市河西區(qū)氣象臺(tái)路99號(hào)，郵政編碼300074）。

本規(guī)程主編單位：中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院

本規(guī)程參編單位：XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

本規(guī)程參力口單位：XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXX

本規(guī)程主要起草人員：XXXXXXXXXXXXXXXXX

本規(guī)程主要審查人員：XXXXXXXXXXXXXXXXX

1

目次

1總則...........................................................................1

2術(shù)語和符號(hào)....................................................................2

2.1術(shù)語.....................................................................2

2.2符號(hào)....................................................................3

3材料..........................................................................6

3.1一般規(guī)定................................................................6

3.2制管材料................................................................6

3.3連接材料................................................................7

4水力計(jì)算......................................................................9

5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).....................................................................10

5.1一般規(guī)定................................................................10

5.2管道結(jié)構(gòu)上的作用.......................................................12

5.3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定..............................................14

5.4正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定...............................................18

6構(gòu)造規(guī)定.....................................................................23

6.1管體...................................................................23

6.2配件...................................................................23

63異型管..................................................................25

6.4管道基礎(chǔ)...............................................................25

6.5溝槽及回填.............................................................26

6.6管道連接...............................................................27

6.7管道防腐措施...........................................................27

6.8隧洞內(nèi)管道敷設(shè).........................................................28

7施工安裝.....................................................................29

7.1一般規(guī)定...............................................................29

7.2溝槽開挖...............................................................31

7.3溝槽支護(hù)...............................................................33

7.4施工降排水.............................................................35

7.5地基與基礎(chǔ).............................................................36

7.6管道安裝...............................................................37

7.7井室和止推墩...........................................................40

7.8回填工法...............................................................41

8管道功能性試驗(yàn)..............................................................44

8.1一般規(guī)定...............................................................44

8.2接口單口水壓試驗(yàn).......................................................44

8.3管道分段水壓試驗(yàn).......................................................45

8.4給水管道沖洗與消毒.....................................................48

9工程驗(yàn)收.....................................................................49

附錄A管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值....................................................51

附錄B側(cè)向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值........................................................52

附錄C地面車輛荷載對(duì)管道的作用標(biāo)準(zhǔn)值.........................................53

附錄D預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管彈性抵抗矩折算系數(shù)...................................57

2

附錄E圓形剛性管道在荷載作用下的彎矩系數(shù).....................................61

附錄F管道支墩和限制接頭推力標(biāo)準(zhǔn)值...........................................62

及抗推力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算...........................................................62

附錄G預(yù)應(yīng)力張拉工藝的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算.........................................66

本規(guī)程用詞說明..................................................................68

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄....................................................................69

條文說明........................................................................72

3

Contents

i總則...........................................................................i

2術(shù)語和符號(hào)....................................................................2

2.1術(shù)語.....................................................................2

2.2符號(hào)....................................................................3

3材料..........................................................................6

3.1一般規(guī)定................................................................6

3.2制管材料................................................................6

3.3連接材料................................................................7

4水力計(jì)算......................................................................9

5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).....................................................................10

5.1一般規(guī)定................................................................10

5.2管道結(jié)構(gòu)上的作用.......................................................12

5.3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定...............................................14

5.4正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定...............................................18

6構(gòu)造規(guī)定.....................................................................23

6.1管體....................................................................23

6.2配件...................................................................23

6.3異型管.................................................................25

6.4管道基礎(chǔ)...............................................................25

6.5溝槽及回填.............................................................26

6.6管道連接...............................................................27

6.7管道防腐措施...........................................................27

6.8隧洞內(nèi)管道敷設(shè).........................................................28

7施工安裝.....................................................................29

7.1一般規(guī)定...............................................................29

7.2溝槽開挖...............................................................31

7.3溝槽支護(hù)...............................................................33

7.4施工降排水.............................................................35

7.5地基與基礎(chǔ).............................................................36

7.6管道安裝...............................................................37

7.7井室和止推墩...........................................................40

7.8回填工法...............................................................41

8管道功能性試驗(yàn)..............................................................44

8.1一般規(guī)定...............................................................44

8.2接口單口水壓試驗(yàn).......................................................44

8.3管道分段水壓試驗(yàn).......................................................45

8.4給水管道沖洗與消毒.....................................................48

9工程驗(yàn)收.....................................................................49

附錄A管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值....................................................51

附錄B側(cè)向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值........................................................52

附錄C地面車輛荷載對(duì)管道的作用標(biāo)準(zhǔn)值.........................................53

附錄D預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管彈性抵抗矩折算系數(shù)...................................57

4

附錄E圓形剛性管道在荷載作用下的彎矩系數(shù).....................................61

附錄F管道支墩和限制接頭推力標(biāo)準(zhǔn)值...........................................62

及抗推力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算...........................................................62

附錄G預(yù)應(yīng)力張拉工藝的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算.........................................66

本規(guī)程用詞說明..................................................................68

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄....................................................................69

條文說明........................................................................72

1總則.........................................................................72

2術(shù)語和符號(hào)...................................................................73

3材料.........................................................................74

3.1一般規(guī)定...............................................................74

3.2制管材料...............................................................74

3.3連接材料...............................................................74

4水力計(jì)算.....................................................................76

5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).....................................................................77

5.1一般規(guī)定...............................................................77

5.3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定..............................................79

5.4正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定..............................................81

6構(gòu)造規(guī)定.....................................................................83

6.2配件...................................................................83

6.3異型管.................................................................83

6.4管道基礎(chǔ)...............................................................83

6.5溝槽及回填.............................................................84

6.6管道連接...............................................................85

6.7管道防腐措施...........................................................86

6.8隧洞內(nèi)管道敷設(shè).........................................................87

7施工安裝.....................................................................88

7.1一般規(guī)定...............................................................88

7.2溝槽開挖...............................................................88

7.3溝槽支護(hù)...............................................................89

7.4施工降排水.............................................................89

7.5地基與基礎(chǔ).............................................................89

7.6管道安裝...............................................................89

7.8回填工法...............................................................90

8管道功能性試驗(yàn)..............................................................91

8.1一般規(guī)定................................................................91

8.3管道分段水壓試驗(yàn)........................................................91

9工程驗(yàn)收.....................................................................93

5

1總則

1.0.1為使城鎮(zhèn)給水工程采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管時(shí)，在設(shè)計(jì)、施工

和驗(yàn)收過程中，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，施工方便，安全適用，確

保質(zhì)量，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的新建、擴(kuò)建和改建管

道工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收。

1.0.3對(duì)于建設(shè)在地震區(qū)、濕陷性黃土區(qū)或膨脹土等特殊地區(qū)的預(yù)應(yīng)

力鋼筒混凝土管管道工程，除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有

關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號(hào)

2.1術(shù)語

2.1.1預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管prestressedconcretecylinderpipe

在帶有鋼筒的混凝土管芯外側(cè)纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲并制作水泥

砂漿保護(hù)層而制成的管子。包括內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管和埋置式

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡稱PCCP）。

2.1.2管件tubings

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管端之間各類連接件的統(tǒng)稱，包括配件和異

形管。

2.1.3配件fittings

以鋼板作為主要結(jié)構(gòu)材料并在鋼板的內(nèi)外側(cè)包覆鋼筋（絲）網(wǎng)水

泥砂漿或混凝土保護(hù)層的管子。

2.1.4異形管specialpipe

采用與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管相同工藝制造的非標(biāo)準(zhǔn)管。

2.1.5限制接頭restrainedjoint

將相鄰管道的接口用機(jī)械連接或焊接連接在一起的接頭。

2.1.6止推墩thrustblock

管道系統(tǒng)為阻止內(nèi)水壓力引起管道移位的設(shè)施，一般用混凝土澆

注。

2.1.7水頭損失headloss

水通過管道、設(shè)備、構(gòu)筑物等引起的能耗。

2.1.8工作壓力workingpressure

管道系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，作用在管內(nèi)壁上的最大持續(xù)運(yùn)行壓

力。

2.1.9設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力designinternalwaterpressure

2

設(shè)計(jì)中采用的作用在管內(nèi)壁的最大瞬時(shí)壓力。

2.1.10管道防腐corrosionpreventionofpipeline

為減緩或防止管道在內(nèi)外介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下或由微

生物的代謝活動(dòng)而被侵蝕和變質(zhì)的措施。

2.1.11土弧基礎(chǔ)arcshappedsoilsubgrade

用砂礫土回填或原土開挖而形成的，用于支撐管道結(jié)構(gòu)的弧型基

礎(chǔ)。由管底基礎(chǔ)層和管下腋角兩部分組成。

2.1.12混凝土基石出arcshappedconcretesubgrade

用混凝土澆筑而成用于支撐管道結(jié)構(gòu)的弧型基礎(chǔ)。

2.1.13基礎(chǔ)中心角beddingangle

基礎(chǔ)與管道相接處的兩頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的管截面圓心角，用2a表示。

2.1.14開槽施工trenchinstallation

從地表開挖溝槽，在溝槽內(nèi)敷設(shè)管道的施工方法。

2.1.15管道水壓試驗(yàn)waterpressuretestforpipeline

以水為介質(zhì)，對(duì)已敷設(shè)的壓力管道采用滿水后加壓的方法，來檢

驗(yàn)在規(guī)定的壓力值時(shí)一，管道是否發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞以及是否符合規(guī)定的允

許滲水量（或允許壓力降）標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)。

2.2符號(hào)

2.2.1管道上的作用和作用效應(yīng)

Fep,k—管側(cè)主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

Ffw,k-管道單位長度上浮托力標(biāo)準(zhǔn)值；

Fp?—管側(cè)被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

Fsv,k—管道單位長度上管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

Fw,k—管道的工作壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

3

Fwd,k-管道的設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

Fk—重力式支墩或限制接頭抗推力的合力標(biāo)準(zhǔn)值；

Fwp,k—推力標(biāo)準(zhǔn)值；

Mmax—組合作用下管壁截面上的最大彎矩；

N—組合作用下管壁截面上的軸向力；

Qvi,k—地面車輛的單個(gè)輪壓標(biāo)準(zhǔn)值；

qvk—地面車輛輪壓產(chǎn)生的管頂處單位面積豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值。

qmk—地面堆積荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

2.2.2材料指標(biāo)

fmc,k—砂漿抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

fmt,L砂漿抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

心火一混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

Em—砂漿的彈性模量；

Ec—混凝土的彈性模量；

E-鋼絲的彈性模量；

〃一混凝土泊松比；

耳”一管體保護(hù)層砂漿相應(yīng)于抗拉強(qiáng)度的應(yīng)變量；

2.2.3應(yīng)力

don—預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉控制應(yīng)力；

Ope—環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的有效預(yù)加應(yīng)力；

P—支墩作用在地基土上的平均壓力；

0—泊松應(yīng)力；

2.2.4兒何參數(shù)

A,。一管芯混凝土截面面積;

Asc—鋼筒截面面積；

4

A。一管壁截面（含鋼絲、鋼筒和砂漿保護(hù)層）的折算面積;

Ap—環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲截面面積；

do—預(yù)應(yīng)力鋼絲中心至管壁折算截面重心的距離；

a—張拉端錨具的變形值；

出—單個(gè)車輪著地分布長度；

民一單個(gè)車輪著地分布寬度；

D—圓管外壁直徑；

管頂至設(shè)計(jì)地面的覆土高度；

Wp—管壁截面受拉邊緣的彈性抵抗矩。

2.2.5計(jì)算系數(shù)

Q—填埋式土壓力系數(shù)；

Cd—開槽施工土壓力系數(shù)；

與一綜合調(diào)整系數(shù)；

/一矩形截面抵抗矩的塑性系數(shù)；

k—受拉區(qū)混凝土的影響系數(shù)；

5

3材料

3.1一般規(guī)定

3.1.1預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管按結(jié)構(gòu)分為內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管

(PCCPL)和埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPE)；按接頭密封型

式又可分為單膠圈預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPS)和雙膠圈預(yù)應(yīng)力鋼

筒混凝土管(PCCPD)；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管結(jié)構(gòu)形式應(yīng)符合

GB/T19685的規(guī)定。

3.1.2預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的基本尺寸、制管工藝、產(chǎn)品質(zhì)量控制、

試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及產(chǎn)品的標(biāo)志、運(yùn)輸和保管應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力鋼

筒混凝土管》GB/T19685的規(guī)定。

3.1.3預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管芯混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40?；炷?/p>

土的強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)

構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。

3.1.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管保護(hù)層砂漿的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不得

低于45Mpa。

3.1.5預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管砂漿保護(hù)層吸水率的平均值不應(yīng)超過9%,

單個(gè)值不應(yīng)超過11%。

3.1.6預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管混凝土配制前應(yīng)進(jìn)行堿集料反應(yīng)試驗(yàn)，并

應(yīng)使混凝土堿含量符合現(xiàn)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.1.7預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管及膠圈設(shè)計(jì)使用年限宜采用50年。

3.2制管材料

3.2.1制管水泥應(yīng)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水

泥或抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，水泥性能應(yīng)符合《通用硅酸鹽水泥》

GB175、《抗硫酸鹽硅酸鹽水泥》GB748的規(guī)定，水泥強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)

6

低于42.5o

3.2.2制管混凝土及砂漿用砂質(zhì)量應(yīng)符合《建筑用砂》GB/T14684的

規(guī)定。

3.2.3管芯混凝土骨料應(yīng)采用人工碎石或卵石，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《建

筑用卵石、碎石》GB/T14685的規(guī)定，其含泥量不應(yīng)大于1%。

3.2.4管芯混凝土可采用粉煤灰替代部分水泥，粉煤灰用量需經(jīng)試驗(yàn)

確定，且不宜超過水泥用量的20%,粉煤灰的性能應(yīng)符合《用于水泥

和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的規(guī)定。

3.2.5管芯混凝土采用的外加劑性能應(yīng)符合《混凝土外加劑》GB8076

的規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119規(guī)定，通

過試驗(yàn)檢驗(yàn)確定外加劑的類型和摻量。

3.2.6預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管應(yīng)采用高強(qiáng)碳素鋼絲，其力學(xué)性能應(yīng)符合

《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T5223的規(guī)定。

3.2.7制管采用的預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)按國家規(guī)定進(jìn)行抗拉伸長率、扭轉(zhuǎn)及

氫脆性靈敏度試驗(yàn)，檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力鋼絲的質(zhì)量。

3.2.8預(yù)應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及彈性模量應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝

土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。

3.2.9鋼筒和配件用鋼板的物理力學(xué)性能應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)

鋼》GB/T700,《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》

GB912和《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板及鋼帶》GB/T

11253的規(guī)定。

3.2.10鋼筒和配件用鋼板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用。

3.3連接材料

7

3.3.1預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管接頭應(yīng)采用圓型截面的實(shí)心橡膠圈連接，膠

圈尺寸和體積應(yīng)與承插口鋼環(huán)的膠槽尺寸及配合間隙相匹配。

3.3.2膠圈可采用合成橡膠或聚異戊二烯橡膠（天然橡膠）。膠圈的基

本性能和質(zhì)量要求應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力與自應(yīng)力鋼筋混凝土管用橡膠密封

圈》JC/T748的規(guī)定。

333膠圈可一次成型或拼接，拼接時(shí)不應(yīng)超過兩處，兩處拼接點(diǎn)之

間距離不應(yīng)小于600mmo

3.3.4管道接頭縫隙可采用柔性材料或水泥砂漿填充。

3.3.5柔性填充材料、膠圈、潤滑劑及防腐涂料衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行

國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T17219的有關(guān)規(guī)定。

8

4水力計(jì)算

4.0.1管道沿程水頭損失宜按下列公式計(jì)算：

,v2

h=i-I——；—/（4.0.1）

，vC2R

式中：勺一管道沿程水頭損失（m）；

i—管道單位長度的水頭損失（水力坡降）；

/—管段長度（m）；

u一管道斷面水流平均流速（m/s）

C—流速系數(shù)；

R—水力半徑（m）

4.0.2管道水流流速系數(shù)宜按下式計(jì)算：

C=-Ry（4.0.2）

n

式中：〃一管道的粗糙系數(shù)，〃值可采用0.0110?0.0125；

y—水力半徑的計(jì)算指數(shù)，可采用巴甫洛夫或者曼寧公式計(jì)

算。

4.0.3管道的局部水頭損失宜按下式計(jì)算：

2

元=工，匚（4.0.3）

2g

式中：勺一管道局部水頭損失（m）；

二一管道局部水頭損失阻力系數(shù)；

g—重力加速度（m/s?）,可采用9.8m/s2。

4.0.4管道總水頭損失宜按下式計(jì)算：

（404）

式中：為一管道總水頭損失（m）。

9

5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1一般規(guī)定

5.1.1本規(guī)程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，

以可靠指標(biāo)度量管道結(jié)構(gòu)的可靠度。

5.1.2預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列兩種極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1承載能力極限狀態(tài)：管道結(jié)構(gòu)在各種組合作用下達(dá)到最大承載

能力，管體或連接構(gòu)件因材料強(qiáng)度被超過而破壞；管道結(jié)構(gòu)整體失去

平衡（橫向及縱向滑移，上?。?。

2正常使用極限狀態(tài)：管道結(jié)構(gòu)在各種組合作用下出現(xiàn)超過使用

要求的變形或開裂。

5.1.3預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管體承載能力極限狀態(tài)計(jì)算及正常使用

極限狀態(tài)驗(yàn)算的工況組合，宜按表5.1.3的規(guī)定采用。

10

表5.L3計(jì)算工況的作用組合

永久作用可變作用

計(jì)

(4)側(cè)

算計(jì)算(1)(2)(3)⑸預(yù)(1)設(shè)⑵車⑶地

向

管管內(nèi)豎向加應(yīng)計(jì)內(nèi)輛或地下水

工項(xiàng)目土壓

重水重土壓力水壓面荷載浮力

Fcp

況GiGwFsvOpcFwdQvQmQgw

Fp

抗浮

————————

IGlkFsv,kQgw,k

穩(wěn)定

抗推Frep,kL

—————

II力穩(wěn)GlkGwkFsv.kFwd,k

Fk

定P

1.201.271.271.001.401.40q

管體vk

III———

強(qiáng)度

GlkGwkFsv,kFep,kFwd,kL40qmk

控制

開裂

IVGkGwkFsv,k1Fi,0pcFwd,kAvk^mk—

標(biāo)準(zhǔn)ep,k

組合

控制

開裂WqWqQvk

V準(zhǔn)永GikGwkFsv,kFep,k0pe—

久組Fwd.k^qQmk

4

注：1車輛荷載和地面堆積荷載不需同時(shí)計(jì)入，取其較大者。

2計(jì)算工況HI管體強(qiáng)度計(jì)算中給出的1.20等系數(shù)為相應(yīng)作用的分項(xiàng)系數(shù)。

5.1.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管體的結(jié)構(gòu)內(nèi)力應(yīng)按彈性體系計(jì)算，不考

慮非彈性變形引起的內(nèi)力重分布。

5.1.5管件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50332及相關(guān)管件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。

5.1.6彎管中心線半徑大于或等于2.5倍鋼管外徑時(shí)，彎管強(qiáng)度計(jì)算

可按直管段鋼管計(jì)算壁厚；彎管中心線半徑小于2.5倍鋼管外徑時(shí)，

彎管應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算增加鋼管壁厚。

5.1.7T型三通、Y型三通配件應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算增加鋼管壁厚，或采用

周頸圈、封套、加勁環(huán)加固。

5.1.8異型管預(yù)應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管標(biāo)準(zhǔn)管的

計(jì)算原則，非預(yù)應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)計(jì)算和加固措施可采用配件的相關(guān)規(guī)定。

5.1.9預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道工程的各個(gè)設(shè)計(jì)階段應(yīng)有相應(yīng)的工

程地質(zhì)資料。當(dāng)管道鋪設(shè)在軟弱地基上或管道地基土質(zhì)與管頂覆土有

顯著變化時(shí)，應(yīng)采取相適應(yīng)的地基處理或構(gòu)造措施。

5.1.10當(dāng)管道直接平鋪在原狀土層或回填壓實(shí)的土層上時(shí)，管道設(shè)計(jì)

時(shí)土弧基礎(chǔ)中心角（2a）可取20°進(jìn)行計(jì)算。

5.2管道結(jié)構(gòu)上的作用

5.2.1管道結(jié)構(gòu)上的作用分為永久作用和可變作用兩類。

1永久作用應(yīng)包括管自重、豎向土壓力和側(cè)向土壓力、管道內(nèi)

水重、預(yù)加應(yīng)力、地基不均勻沉降；

2可變作用應(yīng)包括地面堆積荷載、地面車輛荷載、管道內(nèi)水壓

力及地表、地下水壓力。

5.2.2管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同性質(zhì)的作用應(yīng)采用不同的代表值。作

用標(biāo)準(zhǔn)值為作用的基本代表值。

對(duì)永久作用，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。對(duì)可變作用，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要

求，采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值或準(zhǔn)永久值作為代表值。

5.2.3永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的采用應(yīng)符合下列規(guī)定：

1管自重和水重的標(biāo)準(zhǔn)值可按管道的設(shè)計(jì)尺寸與相應(yīng)材料單位

12

體積的自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算確定。

常用材料單位體積的自重標(biāo)準(zhǔn)值可按表5.2.3采用。

表523常用材料單位體積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m3)

材料鋼筋混凝土水泥砂漿鋼絲鋼筒水

自重標(biāo)準(zhǔn)值25.022.078.578.510.0

2作用在單位長度管道上的豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值Fsv,k應(yīng)按附錄A

確定。

3作用在單位長度管道上的側(cè)向主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值Fep,k，側(cè)向被

動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值Fp.k應(yīng)按附錄B確定。

4施加在管道上的預(yù)加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值bpe，應(yīng)為預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉

控制應(yīng)力值。W扣除相應(yīng)張拉工藝的各項(xiàng)應(yīng)力損失值。預(yù)應(yīng)力鋼絲的

張拉控制應(yīng)力不宜超過0.75fptk,fptk為預(yù)應(yīng)力鋼絲強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

預(yù)應(yīng)力張拉工藝的各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)按附錄G確定。

5地基變形引起的不均勻沉降，應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50007的規(guī)定計(jì)算確定。

5.2.4可變作用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1地面車輛荷載對(duì)管道產(chǎn)生的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值q、，k，可按附錄C

確定，其相應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)可取0.5。

2地面堆積荷載的標(biāo)準(zhǔn)值qmk可取10kN/n?,其相應(yīng)的準(zhǔn)永久

值系數(shù)可取0.5o

3管道的設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值Fwd,k，可按下式計(jì)算：

fl.5FF<O.SMPa

VwVkJtwwkk(5.2.4)

Fwdk=\

’11.4qFwk>O.SMPa

13

式中：K成一管道的工作壓力標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)

設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的準(zhǔn)永久值系數(shù)可取0.72。

4埋設(shè)在地表、地下水水位以下的管道，應(yīng)計(jì)算作用在管道上的

靜水壓力(含浮托力)。地表、地下水設(shè)計(jì)水位，應(yīng)根據(jù)工程水文地

質(zhì)勘察提供的數(shù)據(jù)分析采用。

地表、地下水作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)，當(dāng)采用最高水位時(shí)，可取平

均水位與最高水位的比值；當(dāng)采用最低水位時(shí)，應(yīng)取1.0。

5.3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定

5.3.1管道結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)上的

各種作用均應(yīng)采用作用設(shè)計(jì)值。作用設(shè)計(jì)值為作用分項(xiàng)系數(shù)與作用代

表值的乘積。

5.3.2對(duì)管體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算：

/()5<R(5.3.2)

式中：為一管道的重要性系數(shù)，取1.1；當(dāng)設(shè)計(jì)為雙線或設(shè)有調(diào)蓄

設(shè)施時(shí)，可取1。

S一作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值

R一管道結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按現(xiàn)行國家規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定確定。

5.3.3管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，作用效應(yīng)的基本組合設(shè)計(jì)值應(yīng)

按下式確定：

HIn

S=+X/GCG,G次+W(：￡/QJCQQ上卜(5.3.3)

i=2j=\

式中：/GI—管自重分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)管道結(jié)構(gòu)不利時(shí)取1.2,

有利時(shí)取1;

14

九,一除管自重外，第i個(gè)永久作用分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)

管道結(jié)構(gòu)不利時(shí)取L27,有利時(shí)取1；

心一第J個(gè)可變作用分項(xiàng)系數(shù)，均取1.4；

CGI一管自重的作用效應(yīng)系數(shù)；

CG‘一除管自重外，第i個(gè)永久作用效應(yīng)系數(shù)；

C/一第j個(gè)可變作用效應(yīng)系數(shù)；

5八.一管自重標(biāo)準(zhǔn)值；

G”一除管自重外，其它永久作用標(biāo)準(zhǔn)值；

。近一第j個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值；

匕一可變作用的組合系數(shù)，取0.9。

注：作用效應(yīng)系數(shù)為管道結(jié)構(gòu)中作用產(chǎn)生的效應(yīng)(內(nèi)力，應(yīng)力等)與該

作用的比值，可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法確定。

5.3.4預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲截面面積應(yīng)按基

本組合并采用下列公式計(jì)算：

A2-2-(N'+.3-A")(5.3.4-1)

fpydo

”二九[用。/皿i10“_0.5(小+心3)](53.4-2)

M：axOG3a以+匕，。22出)+%人/即他

^^wmYci^wk+h帆九。^](5.3.4-3)

式中：Ap一環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲截面面積(mm2/m)；

人一綜合調(diào)整系數(shù)，一般可取0.9,對(duì)于小管徑、高內(nèi)壓、低

覆土的情況可取1.0；

0),一預(yù)應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混

15

凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用;

4,一預(yù)應(yīng)力鋼絲中心至管壁折算截面重心的距離（mm）,可

按附錄D確定；

Asc一鋼筒的截面面積（mm2/m）；

/一鋼筒材料的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）,按現(xiàn)行國家標(biāo)

準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用。

N，-設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力及管頂荷載作用下，管側(cè)截面上的軸拉力

（N/m）；

“?ax一在荷載組合作用下，管側(cè)截面上的最大彎矩（N-mm/m）；

。一管壁截面的計(jì)算半徑，取管中心至管壁折算截面重心的距

離（mm）;

kvm.%、%"、與，"一分別為豎向壓力、側(cè)向壓力、管內(nèi)水重、

管自重作用下，管壁截面上彎矩的彎矩系數(shù)?？筛鶕?jù)管基形式按附錄

E確定，其中院,“應(yīng)按管基中心角為20°的數(shù)據(jù)采用（當(dāng)采用挖弧法

施工且施工質(zhì)量確有保證，或采用混凝土管基時(shí)，上即可按實(shí)際管基

中心角的數(shù)據(jù)采用）；

—管外徑（m）；

7GR/Q,一第i個(gè)永久作用、第j個(gè)可變作用的分項(xiàng)系數(shù)，按5.3.3

條規(guī)定取值；

么衣一地面車輛輪壓引起的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值（N/n?）,當(dāng)其小于

地面堆積荷載qmk時(shí)，應(yīng)取qmk計(jì)算；

G漱一管內(nèi)水重標(biāo)準(zhǔn)值（N/m）；

G?一管自重標(biāo)準(zhǔn)值（N/m）；

16

尸鵬一管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值（N/m）；

一管側(cè)主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值（N/m?）。

%”一設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值（N/n?）。

5.3.5對(duì)埋設(shè)在地下水位以下的管道，應(yīng)驗(yàn)算抗浮穩(wěn)定性。驗(yàn)算時(shí),

各種作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值，抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)滿足下式要求：

G+F

———^>K（5.3.5）

}f

1Ffw,k

式中：以以一管道單位長度上浮托力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

工以一管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值（N/m）；

K/一抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)，K/不應(yīng)小于1.1。

5.3.6在管道敷設(shè)方向改變處應(yīng)采取止推措施（止推墩、樁或限制接

頭），并進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，其抗滑穩(wěn)定性抗力系數(shù)K,不應(yīng)低于

1.5；當(dāng)采用限制接頭連接多節(jié)管道抵抗推動(dòng)時(shí)，抗滑穩(wěn)定性抗力系

數(shù)跖不應(yīng)低于LU管道敷設(shè)方向改變處的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)滿足以

下要求：

1當(dāng)采用止推墩或限制接頭抗推力時(shí)，應(yīng)符合下式要求:

(5.3.6-1)

Fwp,k

P"(5.3.6-2)

(536-3)

Pmm之o

%-