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技術資料
預制混凝土檢查井軸向承載力測試方法及結果分析
時間:2014-12-16 07:54 來源:qzhaiyu.com 作者:海煜重工 點擊: 次
預制混凝土檢查井(包括圓形、矩形和異形檢查井)是城市道路、生活小區地下排水、電力、城市光纜通信等基礎設施必需使用的建筑材料之一。
預制混凝土檢查井屬于裝配式預制水泥制品,可根據管道工程實際鋪設使用條件對檢查井的規格尺寸、產品形狀和裝配高(深)度進行選擇、組合,可實施快速安裝、節省施工時間、減少占用空間、降低開挖的土方量并減少環境污染。近年來,該產品使用量增長迅速。為此,我國及時制定了《預制混凝土檢查井》產品建材行業標準,為了對標準規定的預制混凝土檢查井產品軸向承載力檢驗指標要求和相應的軸向承載力測試方法進行驗證,試制了規格為DN1200的預制混凝土檢查井產品并進行了軸向承載力測試,對標準規定的軸向承載力檢驗指標進行了試驗驗證。 1 樣品試制 1.1 原材料 普通硅酸鹽水泥:P·Ⅱ42.5;砂:細度模數:2.5,含泥量不大于2%;碎石:粒徑為5~25,連續級配,含泥量不大于1%;粉煤灰:蘇州某電廠Ⅰ級粉煤灰,細度為0.045mm,方孔篩篩余9%。 1.2 配合比 依據不同的成型工藝,檢查井樣品采用的普通混凝土和摻加粉煤灰的混凝土配合比見表1。
表1 混凝土配合比 kg/m3
1.3 檢查井樣品制備 本次驗證試驗按照新制定的《預制混凝土檢查井》行業標準及預制裝配式鋼筋混凝土檢查井國家建筑標準圖集的配筋要求,試制了DN1200的預制混凝土檢查井樣品。檢查井樣品部件主要包括收口圈、組成井筒的上井室、組成井筒的下井室(帶有直徑為600的開孔)和井室底板四個部分。收口圈的上口內徑尺寸為800mm、下口內徑尺寸為1200mm,采用插人式振搗工藝制作;組成井筒的上下井室的內徑尺寸為1200mm,采用懸輥制管機制作;井室底板外徑尺寸為1500mm,板厚為180mm,采用振動成型工藝制作。 2 軸向承載力標準要求 預制混凝土檢查井是垂直安裝于地表面以下的,作用于其上的荷載主要是地面沖擊荷載或地面堆積荷載以及組合式檢查井井室過度板以上的土壤荷載和井筒、收口圈、調節圈及井蓋、井座的自身重量。預制檢查井的井壁最小壁厚通常為檢查井井筒(室)內徑尺寸的1/10,制作檢查井的混凝土材料最低設計強度等級要求為C30。結構設計計算表明:符合標準要求的預制混凝土檢查井產品有著較強的軸向承載能力,井室覆土深度達8m時,包括沖擊荷載或地面堆積荷載在內,作用于井壁截面混凝土的壓應力不超過10MPa!额A制混凝土檢查井》行業標準第6.5條規定了檢查井產品的承載力檢驗要求。標準規定的軸向承載力裂縫檢驗荷載值(Po)參照了GB26537-2011《鋼纖維混凝土檢查井蓋》規定的D400級即用于城市主干道、國道、高速公路和高等級公路的場合進行確定,其值為200kN。承載力荷載檢驗時,標準規定在裂縫荷載下檢查井各個部件內外表面或頂板、底板上下表面出現的裂縫寬度不得超過0.2mm。 3 樣品測試 《預制混凝土檢查井》規定的軸向承載力測試方法為:以不大于25kN/min的加荷速度連續勻速加荷至承載力荷載標準值(Po)的80%,保持1min,觀察檢查井各受壓部件有無裂縫,如出現裂縫則用讀數顯微鏡測量并記錄裂縫寬度;若沒有出現裂縫或裂縫寬度小于標準規定,繼續加荷10%,保持1min,觀察有無裂縫并測量記錄裂縫寬度;然后加荷至要求的承載力荷載值(Po),在承載力荷載值作用下保持3min,觀察有無裂縫并測量記錄裂縫寬度。 樣品測試使用儀器有:①SH-1荷載測試儀:量程為1000kN,精度為I級;②803秒表:量程為15min,精度為±0.4s;③ JC-10讀數顯微鏡:量程為8mm,精度為±0.01mm;④(0~200mm)深度游標卡尺:量程為200mm,精度為±0.03mm。 4 結果分析 試驗結果表明:對規格尺寸為DN1200的預制混凝土檢查井樣品而言,在混凝土設計強度等級為C30時,軸向力測試結果達335kN;在混凝土設計強度等級為C40時,軸向力測試結果可達370kN。實測樣品試驗得到的預制混凝土檢查井軸向承載力抗壓裂縫荷載可達到標準規定值的150%~180%。 需要說明的是《預制混凝土檢查井》行業標準規定的軸向承載力荷載檢驗適用于預制混凝土檢查井的井簡及以上部分,一般包括上井室、收口圈、多個調節圈和井圈但不包括帶孔的下井室,因為帶孔的下井室在檢查井鋪設安裝前是以孔洞形式存在的(安裝后將由管道連接填充),試驗時容易在開孔空洞部分的上下部位產生縱向裂縫,不能反應安裝鋪設完成以后的真實情況。 本次驗證試驗帶有測試性質,試驗時包括了帶有開孔的下井室,旨在測試在帶有開孔下井室的情況下檢查井的軸向承載能力,測試結果令人滿意。其承載力裂縫荷載測試值仍超過了標準規定的200kN檢驗裂縫荷載要求。假設預制混凝土檢查井軸向力檢驗不包含帶孔的下井室,其軸向承載力還會進一步提高。因此,只要相關檢查井生產企業控制好檢查井各部件的制作質量,尤其是收口圈的制作質量,則預制混凝土檢查井的軸向承載力完全可以滿足標準要求。 5 結語 5.1 預制混凝土檢查井進行軸向承載力檢驗是必要的,有助于檢查井生產企業把控檢查井產品質量。 5.2 《預制混凝土檢查井》產品標準規定的軸向承載能力測試方法簡單易行,可操作性強。 5.3 實測樣品試驗表明,在采用混凝土設計強度等級為C30時,規格為1200mm,井壁壁厚為120mm的預制混凝土檢查井軸向承載力裂縫檢驗荷載即可滿足《預制混凝土檢查井》行業標準規定的200kN的軸向承載力裂縫檢驗指標要求。 5.4 本次驗證試驗表明:預制混凝土檢查井生產企業只要控制好檢查井各部件的制作質量尤其是收口圈的制作質量,則預制混凝土檢查井的軸向承載力完全可以滿足標準要求。 |