混凝土管片试验方案[1]

混凝土预制构件（管片）性能试验方案
施工单位：城际GZH-6标项目经理部
委托单位：
工程名称：城际轨道交通项目
试验项目：抗弯性能、抗拔性能、抗渗检漏试验、水平拼装
检测单位：市建筑材料工业研究所有限公司
编制日期：二〇一三年十一月十六日
混凝土预制构件（管片）性能试验方案
一、检测概况
1、检验依据：
《预制混凝土衬砌管片》（GB/T 22082-2008）
委托方提供的设计要求。

2、检验项目：
抗弯性能、抗拔性能、检漏试验、水平拼装试验。

3、试样规格：
采用标准块进行试验，环外径8500mm、环内径7700mm、片宽1600mm、片厚400mm。

4、设计要求：
抗弯性能:管片裂缝宽度为0.20mm时，累计外加荷载不小于450kN；
抗拔性能:要求螺栓抗拔力不得小于350kN;
检漏试验：渗水压力0.8MPa持荷2h，构件各端面均未发现渗水现象，并且各个面的渗水高度不大于50mm；
水平拼装尺寸允许偏差应符合表1的规定。

表1 水平拼装尺寸允许偏差
5、试验地点：
东莞市大朗镇黎贝岭村
二、试验方法
1、抗弯性能试验方法：
（1）采用简支两分点对称集中加荷的方法进行（前视图和俯视图分别见图A和图B）。

两支座为管片环向、端面与内侧面的交线处。

施荷点为管片外圆中部，两集中荷载点距离中点为450mm。

（2）加荷顺序
a. 分级
采用分级加荷法，每级加荷10kN，加荷完成后，静停1min记录测试仪显示数据及中心点和加荷点及水平位移变量。

当出现第一次裂缝后，静停10min，观察裂缝的开展，记录裂缝的宽度、数量、分布位置和距离，并取本级荷载值为开裂荷载实测值。

可根据设计要求继续测定裂缝宽度为0.20mm时的荷载值，每级加荷10kN（可增设设计值的测试点），加荷完成后，静停1min记录测试仪显示数据及中心点和加荷点及水平位移变量，同时记录裂缝宽度、数量、分布位置和距离，直至裂缝宽度达到0.20mm。

当加荷至测试仪显示数据不再上升时，以此级荷载值为最终破坏荷载，并记录最大裂缝宽度。

施荷的分级和计算见表2。

表2 抗弯试验荷载分级计算表
（3）位移观测设置点
a. 水平位移测点：设于两个带滚轮的活动制作小车外侧。

b. 垂直位移测点：设于管片中点和两个荷载作用点及两端支座，各测点均设百分表，用专用支架固定。

（4）裂缝宽度观测
用精度为0.02mm的裂缝测宽仪观测管片侧面的最大裂缝宽度。

（5）试验记录及试验结果
记录试验过程的原始数据，包括每级荷载的加荷时间、位移观测值，裂缝出现时的裂缝宽度及其后各级荷载下最大裂缝宽度等。

记录每一次加荷后的位移变量，并按下列计算各点位移：
中心点位移=D1-(D5+D7)/2
载荷点位移=(D2+D3)/2-(D5+D7)/2
水平点位移=(D4+D6)/2
图A：抗弯试验装置示意图（前视图）
图B：抗弯试验装置示意图（俯视图）
计算出结果后，根据位移变量绘制各中心点、荷载点、水平点的位移—荷载曲线图。

2、抗拔性能试验方法
（1）设备安装
把千斤顶支架或垫块放在预埋连接螺套之上，支架或垫块中心对准预埋连接螺套中心，然后把千斤顶立放在支架或垫块上，千斤顶穿心孔与预埋连接螺套中心对正，在千斤顶穿心孔内旋入拉拔螺杆，并在上部套上锁紧螺母。

试验装置见图C所示。

图C：抗拔试验装置示意图
（2）位移观测点设置
位移观测使用量程为50mm的百分表（精度0.01mm），设于拉拔螺栓端部中间，用磁性表座固定。

（3）加荷顺序及持荷时间
千斤顶与螺栓用螺帽连接好并旋紧后，施加预拉力，当压力表指针或测力计读数开始显示力值时，记录百分表初始读数。

之后开始按顺序加荷，在累计荷载值达到设计要求抗拔力的100%（400kN）前，每级加荷按设计荷载的20%（80kN）加载，在累计荷载达到设计荷载的100%（400kN）以后，每级加荷按设计荷载的10%（40kN）加载。

每级恒载时间为3min，并观察位移值，当加荷至百分表位移值不断增大而压力指示器却不再增加时，便停止加荷。

此时螺栓管承受的拉力已超过极限且被破坏。

（4）试验记录
做好试验过程的原始记录，包括每级荷载的加荷时间，出现破坏时的拉力及破坏特征等。

（5）抗拔荷载分级计算见表3：
表3 抗拔试验荷载分级计算表
3、检漏试验方法
（1）试验区域为1个。

（2）先加压试验检查密封情况，在确保试验装置不漏水后，在试验区中加水进行检漏试验。

水压从0开始按0.05 MPa /min的加压速度分级加压，第一级到0.2MPa，第二级到0.4MPa，第三级到0.6MPa，第四级到0.8MPa，持压2h，直至试验完成。

持压过程中，仔细观察构件各端面是否发生渗漏水现象，并做好记录。

（3）安排专人负责观察水压变化情况，在每级加压后的持压时间内，要保证水压的稳定，发现水压回落马上补足，保证水压能保持在规定的压力值。

图D：检漏试验装置示意图
压力表
注： 1．16mm钢板弯成R=3005mm的圆弧（72°）；
2．试验区域共3个，对称分布；
3．试验时根据需要中间区域进行检测；
4．图中虚线部分为管片突出部分，突出尺寸为每边300mm；
5．防水橡胶条宽80~100mm。

4、水平拼装试验方法
（1）用卷尺（分度值≤1mm）测量在同一测量断面上测量间隔约45°的四个方向内径和外径（见附录图E），计算平均值，精确至1mm；
（2）用塞尺（分度值≤0.05mm）测量环向缝每个测点的最大间隙（见附录图F），共14个点，精确至0.1mm；
（3）用塞尺（分度值≤0.05mm）测量纵向缝每个测点的最大间隙（见附录图G），共21个点，精确至0.1mm。

图E：内、外径测量位置示意图
图F：环向缝间隙测量位置示意图
图G：纵向缝间隙测量位置示意图
三、安全措施：
在抗弯试验过程中，为防止管片破裂时塌落，在试验管片下面设置防护支承，无关人员应远离试验现场。

安装和拆除千斤顶等重型试验装置时，应注意做好安全防护工作。

在检漏试验过程中，为防止压力水击穿橡胶垫缝隙或管片裂缝而伤人，检查各端面是否漏水的时间应在停止加压后1min左右，并注意安全。

加压时试验人员应和试验管片有一定距离。

水平拼装检测人员与在场人员上下拼装平台应注意安全。

在试验过程中，为防止试验时意外发生，无关人员应远离试验现场；现场人员应戴好安全帽。

编制：审核：批准：
- 10 -。