预制混凝土检查井轴向承载力测试方法及结果分析.pdf

2 0 1 4年第 3期 3月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA CONC RE T E A ND C EMENT P RODU C TS 2 0 1 4 N o 3 Ma r c h 预制混凝土检查井轴向承载力 测试方法及结果分析 毛卫林 刘远祥 ( 1 昆山市产品质量监督检验所 ， 2 1 5 3 0 0 ； 2 苏州混凝土水泥制品研究院有限公司 ， 江苏省高耐久混凝土工程技术研究中心 ， 2 1 5 0 0 4 ) 摘要 ： 为 了验证 预 制混凝土检查 井 标准规定 的预 制混凝土检查 井产品轴向承栽力检验指标和 相应 的轴向承 栽力测试 方法 试制 了规格 为 DN1 2 0 0的预制混凝土检查 井产品并 开展 了轴 向承 栽力测试 。测试结果表 明， 标准规定 的轴 向承 载 力 指标 是合 适 的 ， 相 应 的测 试 方 法是 可行 的 。 关键词 ： 预 制混凝土检 查井 ； 轴 向承栽 力； 检 验指标 ； 测试 方法； 试验验证 Ab s t r a c t ： I n o r d e r t o v e ri f y t h e a x i a l b e a ri n g i n d e x a n d i t s c o r r e s p o n d i n g t e s t me t h o d o f the p r e c a s t c o n c r e t e p r o d u c t s f r o m p r e c a s t c o n c r e t e i n s p e c t i o n We l l s ”s t a n d a r d s ， DN1 2 0 0 p r e c a s t c o n c r e t e w e l l i s p r o d u c e d a n d i t s ax i a l b e a ri n g i s t e s t e d T h e r e s u l t s s h o w t h a t the s t a n d a r d s p e c i fi c a t i o n f o r t h e a x i a l b e a ti n g i n d e x o f p r e c a s t c o n c r e t e p r o d u c t s i s a p p r o p ria t e ， a n d t h e c o r r e s p o n d i n g t e s t me t h o d i s f e a s i b l e Ke y wo r d s ： P r e c a s t c o n c r e t e i n s p e c t i o n w e l l ； Ax i a l b e a ri n g ； I n s p e c t i o n i n d e x T e s t me tho d ； E x p e ri me n t a l v e ri fi c a t i o n 中图分类号 ： T U 5 2 5 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 4 ) 0 3 3 7 - 0 2 0前言 预制混凝土检查井 ( 包括圆形 、 矩形和异形检 查井 ) 是城市道路 、 生活小区地下排水 、 电力 、 城市 光缆通信等基础设施必需使用的建筑材料之一。 预制混凝土检查井属于装配式预制水泥制品 可 根据管道工 程实际铺设使用条件对检查井 的规 格尺寸 、 产品形状和装配高( 深 ) 度进行选择 、 组合 ， 可实施快速安装 、 节省施工时间 、 减少 占用空间 、 降 低开挖的土方量并减少环境污染 。近年来 该产品 使用量增长迅速。为此 ， 我国及时制定 了 预制混凝 土检查井 产 品建 材行业标 准 ， 为了对标 准规定 的 预 制混凝 土检查 井产品轴 向承载力检验指标要求 和相应的轴 向承载力测试方法进行验证 ， 试制了规 格为 D N1 2 0 0的预制混凝土检查井产品并进行 了轴 向承载力测试 。 对标准规定的轴 向承载力检验指标 进行了试验验证。 1 样 品试 制 1 1 原材料 普通硅酸盐水泥 ： P l I 4 2 5 ； 砂 ： 细度模数 2 5 ， 含泥量不大于 2 ； 碎石 ： 粒径为 5 2 5 ， 连续级配 ， 含 泥量不 大于 1 ； 粉煤灰 ： 苏州某 电厂 I级粉煤灰 ， 细度为 0 0 4 5 mm 方孔筛筛余 9 。 1 2 配 合 比 依据不同的成型工艺 ，检查井样品采用的普通 混凝土和掺加粉煤灰的混凝土配合比见表 1 。 表 1 混凝土配合 比 k g C m 1 3 检查井样品制备 本次验证试验按照新制定的 预制混凝土检查 井 行业标准及预制装配式钢筋混凝土检查井 国家 建筑标准图集的配筋要求 ，试制了 D N1 2 0 0的预制 混凝土检查井样品。检查井样品部件主要包括收 口 圈 、 组成井筒的上井室 、 组成井筒 的下井室 ( 带有直 径为 6 0 0的开孔)和井室底板四个部分。收口圈的 上 口内径尺寸为 8 0 0 mm、 下 口内径尺寸为 1 2 0 0 m m， 采用插人式振捣工艺制作 ： 组成井筒 的上下井室的 内径尺寸为 1 2 0 0 m m， 采用悬辊工艺制作 ； 井室底板 外径尺寸为 1 5 0 0 mm 板厚为 1 8 0 m m。 采用振动成型 工艺制作 。 2轴向承载力标准要求 预 制混凝土检查井是垂 直安装于地表面 以下 一 3 7 2 0 1 4年第 3期 混凝土与水泥制 品 总第 2 1 5期 的， 作用于其上的荷载主要是地面冲击荷载或地面 堆积荷载 以及组合式检查井井 室过度板 以上的土 壤 荷 载 和井 筒 、 收 口圈 、 调 节 圈及 井盖 、 井 座 的 自身 重量。预制检查井的井壁最小壁厚通常为检查井井 筒 ( 室 ) 内径尺寸的 l 1 0 ， 制作检查井 的混凝 土材料 最低设计强度等级要求为 C 3 0 。 结构设计计算表明 ： 符合标 准要求 的预制混凝土检查井产 品有着较强 的轴 向承 载 能力 ， 井 室覆 土深 度达 8 m 时 ， 包 括 冲击 荷载或地面堆积荷载在内， 作用于井壁截面混凝土 的压应力不超过 1 0 MP a 。 预制混凝土检查井 行业 标准第 6 5条规定 了检查井产 品的承载力检验要 求 。标准规定 的轴向承载力裂缝检验荷载值( P o ) 参 照了 G B 2 6 5 3 7 -2 0 1 1 钢纤维混凝土检查井盖 规 定的 D 4 0 0级即用于城市主干道 、 国道 、 高速公路和 高等级公路的场合进行确定 ， 其值为 2 0 0 k N。 承载力 荷载检验时 ， 标准规定在裂缝荷载下检查井个部件 内外表 面或顶 板 、 底 板 上下 表 面 出现 的 裂缝 宽 度 不 得超 过 0 2 ra m。 3样 品测试 预 制 混 凝 土 检 查 井 规定 的轴 向 承 载 力 测 试 方 法为 ： 以不 大 于 2 5 k N m i n的加荷 速度 连续 匀速 加 荷至承载力荷载标准值 ( P n ) 的 8 0 ， 保持 1 mi n， 观 察检查井各受压部件有无裂缝 ， 如出现裂缝 则用读 数显微镜测量并记 录裂缝宽度 ： 若没有 出现裂缝或 裂缝宽度小于标准规定 ， 继续加荷 1 0 ， 保持 1 m i n ， 观察有无裂缝并测量记录裂缝宽度 ： 然后加荷至要 求 的承载力荷载值 ( P n ) ， 在 承载力荷载值作用下保 持 3 ra i n ， 观察有无裂缝并测量记录裂缝宽度。 样 品测试使用仪器有 ： S H一 1荷载测试仪 ： 量 程为 1 0 0 0 k N，精度为 I级 ；8 0 3秒表 ：量程为 1 5 rai n ， 精度为 0 4 s ； J c l 0读数显微镜 ： 量程 为 8 ra m， 精 度 为- 0 0 1 ram； ( 0 2 0 0 mm) 深度 游 标 卡 尺 ： 量程为 2 0 0 mm， 精度为 0 0 3 ram。 加载过程及产生 的纵裂情况如 图 1和图 2所 示 图 1 轴向力加载 一 3 8一 图 2 开孔部分顶端 出现 的 纵 向裂 缝 4结 果分析 试验结果表明 ：对规格尺寸为 D N 1 2 0 0的预制 混凝土检查井样品而言 。在混凝土设计强度等级为 C 3 0时 ， 轴 向力测试结果达 3 3 5 k N； 在混凝土设计强 度等级 为 C 4 0时 轴向力测试结果可达 3 7 0 k N。实 测样 品试验得到的预制混凝土检查井轴向承载力抗 压裂缝荷载可达到标准规定值的 1 5 0 1 8 0 。 需要说明的是 预制混凝土检查井 行业标准规 定 的轴 向承载力 荷载 检验 适用 于预 制混凝 土 检查 井 的井简及 以上部分 ， 一般包括上井室 、 收 I2 1 圈 、 多个 调节圈和井圈但不包括带孔的下井室 ，因为带孔的 下井室在检查井铺设安装前是 以孑 L 洞形式存 在的 ( 安装后将 由管道连接填充) ， 试验时容易在开孔空 洞部分 的上下部位产生纵 向裂缝 ，不能反应安装铺 设完成 以后的真实情况。 本次验证试验带有测试性质 ，试验时包括了带 有开孔的下井室 旨在测试在带有开孔下井室的情 况下检查井的轴向承载能力 ，测试结果令人满意。 其 承载 力裂缝 荷 载测 试值 仍超 过 了标 准 规 定 的 2 0 0 k N 检验裂 缝荷 载要 求 。假设 预 制混凝 土 检 查井 轴 向力 检验 不包 含带孑 L 的下 井室 ，其 轴 向承 载力 还 会进 一 步提 高 。因此 ，只要 相关 检查 井生 产企 业控 制好检查井各部件的制作质量 ， 尤其是收 口圈的制 作质量 ，则预制混凝土检查井的轴向承载力完全可 以满足标准要求 5结语 ( 1 ) 预制 混凝 土 检 查井 进 行 轴 向承载 力 检 验 是 必要的 有助于检查井生产企业把控检查井产 品质 量 。 ( 2 ) 预制混凝土检查井 产 品标准规定 的轴 向 承载能力测试方法简单易行 ， 可操作性强。 ( 3 ) 实测样 品 试验表 明 ， 在采用 混凝 土设 计 强度 等级为 C 3 0时， 规格为 1 2 0 0 mm， 井壁壁厚为 1 2 0 mm 的预制混凝土检查井轴向承载力裂缝检验荷载即可 满足 预制混凝土检查井行业标准规定的 2 0 0 k N 的轴 向承载力裂缝检验指标要求 。 ( 4 ) 本次验证试验表明 ： 预制混凝土检查井生产 企业只要控制好检查井各部件的制作质量尤其是收 E l 圈的制作质量 ，则预制混凝土检查井的轴向承载 力完全可以满足标准要求。 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 1 2 0 作者简介 ： 毛卫林 ( 1 9 7 6 一 ) ， 男 ， T 程师。 通讯 地址 ： 昆 山市昆北路 4号 E ma i l ： mwl2 0 0 71 6 3 c o m