基于钢筒混凝土管的设计安全性分析

1、 基于钢筒混凝土管的设计安全性分析 为了提高钢筒混凝土管的设计平安性能与质量牢靠性，本文通过对钢筒混凝土的设计的规范与准则，设计管的材料的选择平安性与设备生产钢筒管的技术要求内容进行分析，对钢筒混凝土管的设计平安性供应了肯定的阅历与方法。 钢筒混凝土管是由钢筒、钢丝以及砂装等材料进行组成形成一种具有良好的性能的管材。该管材通过在外表面进行多层钢丝的缠绕后，并对其进行砂浆喷射后，形成具有抗压、抗渗透力量以及耐腐蚀等优点的管材。在钢筒混凝土管的设计环节中，必需结合所适应的环境的特点来，防止钢筒混凝土管发生断丝和裂缝等问题，保证其结构的平安性与牢靠性，在工程应用领域具有重要的讨论价值与理论意义。 钢

2、筒混凝土管设计分析 对于预应力钢筒混凝土管的设计国内采纳的是CECS 140:2021设计规范，规范的制定依据结合排水管道结构设计规范和混凝土结构设计标准规范来完成对整个钢筒混凝土管的设计要求规定。在钢筒管道结构设计的过程中，正常使用极限状态以及承载力量极限状态两种方法可以对管道的结构牢靠性来判别。 1.1.预应力钢筒混凝土管进行承载力外压试验，通过数值模拟来反映裂缝对钢筒管的影响。在承载试验中，依据断丝的试验分析，管道瞬间消失贯穿裂缝的部位位于管顶、管底以及管腰砂浆爱护层处。对于钢筒管进行断丝的数值模拟后，得到极限状态下断丝数量越多则施加的内水压越小；伴随着内水压的变大，造成断丝区的屈服强度

3、与应变与极限越来遇到，更接近材料的屈服极限。当消失断丝后，很简单产生局部突起以及渗透和爆裂问题，因此为了防止断丝，设计在最大检验内压力的作用下，预应力钢筒混凝土管不应当消失长度大于300mm ，宽大不应大于0.25mm的裂缝，否者重新设计。 1.2.对钢筒混凝土管的尺寸公差设计符合GB / T196852021的设计要求，承插口处理的椭圆度满意其偏差值大小不大于6mm。 1.3.设计过程中，通过讨论承插口接头砂浆试验进行减水剂、矿物掺合料等成分对灌缝砂浆的影响规律，依据规律进行钢筒管耐久性影响分析，得到最优的灌缝砂浆协作比，提高产品的整体性能。 1.4.通过肯定时间内进行内水压承载试验分析预应

4、力钢筒的破坏特征，依据特征与压力的大小，利用数值模拟方法进行测量钢丝松弛的应变值大小，得到不同压力下承载力量与松弛量的大小。 钢筒混凝土管设计选择平安性 在整个钢筒混凝土管的设计与生产环节，为了能够保证得到质量牢靠的钢筒管，一方面要从设计方面考虑，优化设计方法与结构，保证钢筒管道从设计到原材料的选择符合整体结构与规范要求。 2.1.混凝土选择 对于混凝土和砂浆的选择依据CECS 140:2021规定，选择配置良好的砂，保证混凝土的砂料的细度模数大小为2.5左右，且保证符合国家关于建筑用砂 标准。且粗骨料的配置不能大于混凝土内外管道的厚度的0.4。在设计中，保证混凝土的强度等级不小于40MP，且

5、其余的例如弹性模量与塑性变形等参数根据GB 50010规定执行。混凝土中的含碱量不大于215 kg/m3，管芯脱模大小达到缠丝强度，塌落度的大小位于5,8mm之间，保证混凝土聚会很好的缠丝强度、低温保养、脱模强度、表面光滑等指标。 2.2.承插口设计 最为管材设计的关键件是承插口的设计，合理的设计不仅可以保证管线的封闭性，当地基消失微小的变形量时，能够转动余量使得适应期变化，安装对接比较便利。可以采纳位于两胶圈中间空隙处安置一个水压密封检验孔的承插口。 2.3.预应力钢丝锚固结构设计 钢筒混凝土管的预应力钢丝需要满意GB50010的设计要求，不能高于设计中钢丝的标准尺寸，一般选择7mm左右，且

6、选择的冷拉钢丝，保证钢丝的弹性模量和强度大小满意设计规范要求。在钢筒的设计与制造之前，需要进行预应力钢丝的脆弱性与灵敏度的测试，保证具有良好的牢靠性。 缠丝的质量与阴极的爱护力量与钢丝的锚固相互关联，设计过程中必需考虑到钢丝锚固的结构，该结构满意钢筒混凝土管的基本需求外，保证锚固的精确性，使得导电扁钢与钢丝之间的电连续，实现有效的阴极爱护力量。如图3所示，是一种采纳双层钢丝锚固设计图，将钢丝锚固与阴极爱护有效地结合起来。 2.4.改造钢筒管的生产设备与工艺规程 在生产过程中，对钢筒管的相关的设备，例如无动力倾管机、DN4 000 PCCP专用伸缩式气动吊具、补偿平衡式缠丝机以及砂浆爱护层同步刮平装置等设备进行更新与改进。 对于钢筒混凝土管水泥砂浆层的爱护，实行辊射工艺，保证管芯混凝土与辊射法采纳的水泥参数相同，对砂浆爱护层的强度进行掌握实行规范AWWA C301。工艺生产中，试验试块在抗压强度为47MP下的多个试块在一个月龄内的强度大小的确定。 利用机械化自动喷涂工艺对钢筒混凝土管进行外币防腐涂层喷涂，该工艺可以利用抗腐蚀介质与绝缘介质使的钢筒混凝土管具有该性能，该方法且喷涂匀称，具有很好的粘合力，在混凝土表面与初凝的砂浆直接喷涂，大大提高了喷涂的牢靠性与效