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整理预应力钢筒混凝土管

前言

本标准自发布之日起实施。

本标准由生产技术部负责起草。

本标准主要起草人：

徐笃军

预应力钢筒混凝土管

1适用范围

本标准规定了预应力钢筒混凝土管的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、运输和保管、使用规定和出厂证明书等内容。

本标准适用于制造公称内径为400㎜～4000㎜，管线运行工作压力或静水头不超过2.0MPa、管顶覆土深度不大于10m的预应力钢筒混凝土管。

制造超出本标准给定范围的管道配件时可参照本标准执行。

依据本标准制造的管道可用于城市给水排水干管、工业输水管线、农田灌溉、工厂管网、电厂补给水管及冷却水循环系统、倒虹吸管、压力隧道管线及深覆土涵管的管道配件。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T19685-2005预应力钢筒混凝土管

GB/T700碳素结构钢

GB/T3274碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板和钢带

DL5017-93压力钢管制造安装及验收规范

GB/T9112-2002钢制管法兰

GB985-88气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸

GB986-88埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸

GB/T5117-1995碳钢焊条

GB175硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥

GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法（eqvISO6892：

1998）

GB/T699优质碳素结构钢

GB748抗硫酸盐硅酸盐水泥

GB912碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带

GB1344矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥

GB1499-1998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（neqISO6935－2：

1991）

GB/T1499.3-2002钢筋混凝土用钢筋焊接网

GB1596-1991用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T2649焊接接头机械性能试验取样方法

GB8076混凝土外加剂

GB11253碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带

GB/T14684建筑用砂

GB/T14685建筑用卵石、碎石

GB/T15345-2003混凝土输水管试验方法

GB/T16752混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法

GB50046-199工业建筑防腐蚀设计规范

GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准

GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范

GB50204-200混凝土结构工程施工及验收规范

GB50212-2002建筑防腐蚀工程施工及验收规范

GB50224-1995建筑防腐蚀工程质量检验评定标准

GB50236-199现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范

GB50268-1997给水排水管道工程施工及验收规范

GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范

GBJ107-1987混凝土强度检验评定标准

JGJ63混凝土拌合用水标准

JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程

JC/T748-1987（1996）预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈

JC/T749-1987（1996）预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈试验方法

CECS140：

2002给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程

CECS141：

2002给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程

3术语和主要符号

本标准采用下列术语和主要符号。

3.1术语

3.1.1预应力钢筒混凝土管（简称PCCP）：

是指在带有钢筒的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝并制作水泥砂浆保护层而制成的管子，包括内衬式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPL）和埋置式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPE）。

3.1.2内衬式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPL）：

是指由钢筒和混凝土内衬组成管芯并在钢筒外侧缠绕环向预应力钢丝，然后制作水泥砂浆保护层而制成的管子。

3.1.3埋置式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPE）：

是指由钢筒和钢筒内、外两侧混凝土层组成管芯并在管芯混凝土外侧缠绕环向预应力钢丝，然后制作水泥砂浆保护层而制成的管子。

3.1.4单胶圈预应力钢筒混凝土管：

是指管子接头采用了单根橡胶密封圈进行柔性密封连接的预应力钢筒混凝土管，包括单胶圈内衬式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPSL）和单胶圈埋置式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPSE）。

3.1.5双胶圈预应力钢筒混凝土管：

是指管子接头采用了两根橡胶密封圈进行柔性密封连接的预应力钢筒混凝土管，包括双胶圈内衬式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPDL）和双胶圈埋置式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPDE）。

3.1.6配件：

是指以钢板作为主要结构材料并在钢板的内外侧包覆钢筋网水泥砂浆制成的管子配件，如弯头、转换件、变径管、合龙管、铠装管、T形三通和Y形三通等。

3.1.7异形管：

是指采用与预应力钢筒混凝土管相同工艺制造的非标准直管，如短管、斜口管及开孔管等。

3.1.8螺旋焊：

是指预先将承插口钢环固定在芯模的两端，然后再确定一个与钢筒直径相匹配的角度将钢板以螺旋方式缠绕在芯模上并同时进行焊接制作钢筒体的一种焊接方法，钢筒体上的焊缝呈现出螺旋状。

3.1.9拼板焊：

是指以钢筒的纵向长度尺寸作为依据进行定长切断然后拼焊成平板，再经卷板焊接制作钢筒体的一种焊接方法，钢筒体上的焊缝以纵向缝为主。

3.1.10卷筒焊：

是指以钢筒的周长尺寸作为依据进行定长切断然后焊接成单筒，再将单筒连焊制作钢筒体的一种焊接方法，钢筒体上的焊缝以环向缝为主。

3.1.11工作压力：

是指不包括水锤压力在内，由水力梯度产生于某段管线或某个管子内的最大内水压力或是由业主指定的静水压力。

3.1.12覆土深度：

是指管子顶部至地表面之间的实际距离。

3.2主要符号：

本标准涉及的主要符号详见资料性附录A。

4分类

4.1产品分类

预应力钢筒混凝土管（PCCP）按其结构分为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）和埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）；按管子的接头密封类型又分为单胶圈预应力钢筒混凝土管（PCCPSL、PCCPSE）和双胶圈预应力钢筒混凝土管（PCCPDL、PCCPDE）。

4.2规格和尺寸

预应力钢筒混凝土管的基本尺寸应分别符合表1、表2和表3的规定；预应力钢筒混凝土管结构形式应分别符合图1和图2的规定；管子承插口接头钢环的形状及尺寸应符合表4和图3的规定。

注1：

经供需双方协商，可生产其它规格及尺寸的管子。

注2：

表中主要符号指代见附录A。

表1　内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）基本尺寸

单位为：

㎜

管子

种类

公称

内径

最小管芯

厚度

保护层厚度

钢筒厚度

承口

深度

插口

长度

承口

工作面

内径

插口

工作面

外径

接头内间隙

接头外间隙

胶圈

直径

有效

长度

管子

长度

参考

重量

t/m

单

胶

圈

400

1.5

496

5000

6000

5078

6078

0.23

500

596

0.28

600

696

0.31

700

803

0.41

800

913

0.50

900

1023

0.60

1000

1133

0.70

1200

1353

0.94

1400

100

1503

1.35

双

胶

圈

1000

1.5

145

1126

5000

6000

5135

6135

0.70

1200

1353

0.94

1400

1503

1.35

a）PCCPL管子外形图

b）PCCPSL管子接头图

c）PCCPDL管子接头图

注：

钢筒也可焊接在承插口钢环的外侧，钢筒外径Dy由设计确定

图1内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）示意图

表2　埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）基本尺寸（单胶圈接头）

单位为：

㎜

公称

内径

最小管芯

厚度

保护层厚度

钢筒厚度

承口

深度

插口

长度

承口

工作面

内径

插口

工作面

外径

接头内间隙

接头外间隙

胶圈

直径

有效

长度

管子

长度

参考

重量

t/m

1200

100

1.5

108

1353

5000

6000

5083

6083

1.17

1400

100

1503

1.48

1600

110

1703

1.67

1800

120

1903

2.11

2000

130

2103

2.52

2200

145

2313

3.05

2400

155

2513

3.53

2600

165

2713

4.16

2800

175

1.5

150

2923

5000

6000

5135

6135

4.72

3000

190

3143

5.44

3200

200

3343

6.07

3400

220

3553

7.05

3600

230

3763

7.77

3800

245

3973

8.69

4000

260

4183

9.67

表3埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）基本尺寸（双胶圈接头）

单位为：

㎜

公称

内径

最小管芯

厚度

保护层厚度

钢筒厚度

承口

深度

插口

长度

承口

工作面

内径

插口

工作面

外径

接头内间隙

接头外间隙

胶圈

直径

有效

长度

管子

长度

参考

重量

t/m

1200

1.5

160

1353

5000

6000

5135

6135

1.17

1400

100

1503

（3）是否符合区域、流域规划和城市总体规划。

1.48

1600

（三）规划环境影响评价的公众参与110

1693

第五章　环境影响评价与安全预评价1.67

1800

120

1893

2.11

2000

130

2103

2.52

2200

145

2313

3.05

2400

155

2513

3.53

2600

165

2713

4.16

2800

175

1.5

160

2923

5000

6000

5135

6135

4.72

3000

190

3143

5.44

3200

200

3343

6.07

3400

220

3553

7.05

3600

230

3763

7.77

3800

245

3973

8.69

4000

260

4183

9.67

注：

在进行产品结构设计时，允许采用其它规格尺寸的管子承口深度及插口长度和钢筒厚度。

a）PCCPE管子外形图

b）PCCPSE管子接头图

c）PCCPDE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Dy由设计确定。

图2埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）示意图

a）单胶圈接头钢环截面详图

b）双胶圈接头钢环截面详图

图3接头钢环截面详图

表4管子承插口钢环基本尺寸

单位为：

㎜

钢环

种类

公称

内径

插口钢环

承口钢环

单胶圈

400

1200

16.0

140

21.0

9.5

6.0

～

8.0

130

10.0

26.0

1400

2600

16.0

140

21.0

9.5

8.0

165

12.0

26.0

110

2800

4000

16.0

184.2

21.0

9.5

8.0

～

10.0

203

16.0

26.0

120

双胶圈

1000

2600

19.0

205

21.0

10.0

11.0

16.0

8.0

216

16.0

26.0

130

2800

4000

19.0

205

21.0

10.0

11.0

16.0

8.0

～

10.0

216

16.0

26.0

130

注：

经供需双方协商，也可采用其它规格尺寸或形状的承插口钢环。

4.3产品标记

产品标记应由管子编号、公称内径、有效长度、工作压力（P）和覆土深度（W）组成。

5要求

5.1原材料

5.1.1水泥：

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的要求。

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。

5.1.2细集料：

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，其含泥量不得大于1%。

5.1.3粗集料：

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，且不得大于混凝土层厚度的2／5。

石子的质量要求应符合GB／T14685的规定，其含泥量不得大于1%。

5.1.4水：

管芯混凝土、水泥砂浆、水泥净浆拌合用水及成品管子的养护用水应符合JGJ63的要求。

5.1.5混凝土外加剂：

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GB50119-2003的规定。

5.1.6活性掺合料：

经处理或未经处理的粉煤灰可作为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的替代物，其最大替代量不应超过水泥重量的20%，成品粉煤灰的质量要求应符合GB1596-1991表1中Ⅱ级灰的规定；掺加硅灰或磨细矿渣等其它活性矿物材料时需经试验合格后方可使用。

5.1.7钢丝：

制管用预应力钢丝应采用冷拉钢丝，钢丝力学性能应符合GB/T5223-2002的规定。

5.1.8薄钢板：

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。

5.1.9承口钢板和插口异型钢：

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GB699、GB700和GB3274的规定，钢板的最小屈服强度不应低于205MPa。

5.1.10配件用钢材：

制造配件用钢板材应分别符合GB699、GB700和GB3274的规定。

钢材的屈服强度应不低于由设计工作压力引起的管壁应力的两倍且钢板的最小屈服强度不应低于235MPa。

5.1.11钢筋焊接网：

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，所用钢丝直径不得小于3mm。

钢筋焊接网的技术要求应符合GB/T1499.3-2002的规定。

5.1.12加强钢筋：

加强用钢筋应分别符合GB1499-1998和GB13788的规定，钢筋的最小屈服强度不应低于335MPa。

5.2橡胶密封圈

5.2.1胶圈性能

管子接头用橡胶密封圈应采用圆形截面的实心胶圈，胶圈的尺寸和体积应与承插口钢环的胶槽尺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／T748-1987（1996）和JC／T749-1987（1996）的规定。

5.2.2胶圈的拼接

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，两处拼接点之间的距离至少应为600㎜。

5.2.3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360º，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。

5.2.4橡胶圈存放

橡胶密封圈应存放在干燥、阴凉的地方，避免受阳光照射。

5.3产品设计

5.3.1预应力钢筒混凝土管的结构设计应遵循AWWAC304、GB50332-2002和CECS140:

2002的规定；经供需双方协商也可采用其它设计规范对管子进行结构设计。

5.3.2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。

5.4制造

5.4.1焊接要求：

承插口钢环焊接可采用手工电弧焊、电阻焊或二氧化碳保护焊，而薄钢板焊接应采用埋弧焊或二氧化碳保护焊；制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岗操作。

所有焊接操作均应符合GB50236-1998及GB50268-1997的规定。

1.4.2接头钢环

5.4.2.1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。

5.4.2.2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。

5.4.2.3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、浮渣、气孔和毛刺。

5.4.3钢筒

5.4.3.1钢筒体制作：

钢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。

钢筒体的尺寸应符合设计图纸的要求。

5.4.3.2钢筒组装：

承插口接头钢环应组装在钢筒两端的准确位置，钢筒的端面垂直度应符合本标准表5的规定。

5.4.3.3钢筒焊缝：

钢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。

内衬式预应力钢筒混凝土管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1.6㎜，采用搭接焊时焊缝凸起高度不应大于（钢筒厚度＋1.6㎜）。

5.4.3.4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（Pg）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筒体的所有焊缝不发生渗漏为止。

2σty

Pg=……………………

（1）

Dy－2ty

式中：

Pg－钢筒检验压力，MPa；

σ－薄钢板承受的拉应力。

采用卧式水压时σ至少应为140MPa，但最大不应超过172MPa；

采用立式水压时底部钢筒所受的拉应力σ应为172MPa；

Dy－钢筒外径，㎜，根据产品设计图纸计算确定；

ty－钢筒厚度，㎜，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的钢筒厚度大于3.4㎜，则仍按钢筒厚度等于3.4㎜计算钢筒检验压力Pg。

5.4.3.5钢筒表面处理

制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。

钢筒表面不得粘有可能降低钢筒与混凝土或水泥砂浆粘接强度的油脂、铁锈、碎屑及其它异物；钢筒表面的凹陷或鼓胀与钢筒基准面之间的偏差不应大于10㎜。

5.4.4管芯混凝土

5.4.4.1管芯混凝土通常为离心混凝土或震动混凝土，制管用混凝土设计强度等级不应低于C50。

混凝土配合比设计应遵循JGJ55-2000的规定，混凝土的操作施工应遵循GB50204-2002的规定，混凝土中采用外加剂时应遵循GB50119-2003的规定。

5.4.4.2每班或每拌制100盘（不大于100m3）同配比的混凝土拌和料应提取混凝土样品制作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28天龄期混凝土抗压强度。

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。

5.4.4.3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GBJ107-1987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。

5.4.5管芯成型

5.4.5.1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，成型过程中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。

5.4.5.2埋置式管管芯混凝土通常采用立式震动工艺成型。

成型操作时采取的震动频率和震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。

5.4.5.2管芯成型结束之前，应及时检查并确定管芯内层混凝土和外层混凝土顶部的物料高度符合本标准的要求。

5.4.6管芯养护

5.4.6.1新成型的管芯应采用适当方法进行养护。

采用蒸汽养护时养护设施内的最高升温速度不应大于22℃/小时；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洒水养护。

5.4.6.2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5.4.7.2条规定的脱模强度，养护时最高恒温温度不宜超过85℃。

5.4.6.3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

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