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          JC/T 2456-2018《預制混凝土箱涵》標準解讀

          2019-05-05 09:48:26

          一、標準編制背景

          預制混凝土箱涵應用面極其廣泛,可用于:城市電力、電信、熱力、天然氣等綜合管廊;大型蓄水槽;大型排洪道、城市雨污水管道;地下人行通道、機動車地下隧道、小型車庫等。近年來,為消除“馬路拉鏈”、清理解決 “空中蜘蛛網”、緩解交通擁堵、方便民眾出行、治理環境污染、提高城市防災能力、減少資源浪費、節約地上和地下空間等,國家有關部門連續發文,全面推進我國的地下管網基礎設施建設。以“綜合管廊”為先導的長效地下建設工程,“目標明確”、項目“量大面廣”、“持續推進”,將大大促進混凝土箱涵工廠預制化生產的發展。

          方涵模具,箱涵模具,城市地下綜合管廊設備

          先進發達國家如法國、英國、德國、俄羅斯、美國、日本等國的地下管網中,預制混凝土箱涵占有較大的比例,在工程中有大量應用。在我國,預制混凝土箱涵在地下工程中的應用還處于起步發展階段。隨著我國城鎮化建設的加快,各類用途及品種規格的預制混凝土箱涵在城市市政工程中的需求量越來越大。

          為此,蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司、蘇州科星混凝土水泥制品裝備有限公司于2013年年初提出了《預制裝配化混凝土箱涵》行業標準的立項申請。2013年11月,工業和信息化部下達了[2013]163號文件,《預制裝配化混凝土箱涵》(根據審查會專家意見,標準名稱改為《預制混凝土箱涵》)行業標準被正式列入標準制定計劃。

          二、標準編制目的意義

          由于預制混凝土箱涵的產品質量和施工優勢,許多地區的市政建設部門已在逐步應用。在產品使用過程中,部分地區以及企業制定了該產品的技術驗收條件、地區或生產企業標準。但由于各地區的施工應用習慣、裝備技術、地質條件以及產品生產企業的技術、生產條件不同等問題,造成各地產品的規格品種、質量要求、施工方法等均有很大差異。產品往往不能跨省、跨地區使用,甚至同地區不同工程也不能通用,造成了極大的浪費。同時,地區或生產企業的標準大多存在不完善、不系統、不規范、不全面、不權威等缺陷。制定《預制混凝土箱涵》行 業標準將對統一混凝土箱涵的設計規范、應用條件、產品規格、技術要求、生產工藝、產品性能等有重大意義,也將對加大生產企業的技術進步產生深遠的積極影響。

          三、標準編制過程

          《預制混凝土箱涵》標準由蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司和蘇州科星混凝土水泥制品裝備有限公司負責起草并牽頭組織有關單位共同完成。從2014年起,預制混凝土箱涵行標制定項目組給建材、電力、通訊、市政等行業的各有關箱涵科研、設計、原材料供應、生產、質檢、裝備、施工、使用等單位共發出調研函300多份,并先后對遼寧、黑龍江、湖北、福建、河南、四川、云南、廣東、山東、浙江、江蘇等省市近40家企業進行了實地調研和征求意見,同時收集、翻譯了日本、美國、歐盟及我國臺灣地區的相關標準。在此基礎上,先后在四川成都、江蘇蘇州及湖北宜昌召開了三次預制混凝土箱涵行標制定工作會議,對預制混凝土箱涵行標制定工作及時進行調整、總結。并將預制混凝土箱涵行標征求意見稿發送到300多個有關單位征求意見和試驗驗證。

          2016年8?11月,預制混凝土箱涵行標制定項目組在企業自行驗證的基礎上,在國家水泥混凝土制品質量監督檢驗中心的協助下,對6家生產企業的11種不同規格的預制混凝土箱涵進行了外壓荷載的試驗驗證工作。經反復修改、驗證,完成了標準送審稿。2016年11月,全國水泥制品標準化技術委員會在常州市主持召開了該標準審查會。與會代表對所提交的各個文件進行了認真、細致的評審,認為《預制混凝土箱涵》標準在國內首次提出,達到國際先進水平。目前,該標準已于2018年9月1日起實施,標準號為JC/T 2456—2018。

          四、標準主要內容解讀

          JC/T 2456—2018標準正文共分十章:1.范圍;2.規范性引用文件;3.術語和定義;4.分類;5.原材料、 混凝土配合比及構造;6.技術要求;7.試驗方法;8.檢驗規則;9.標志、運輸及貯存;10.產品合格證。附錄 包括一個資料性附錄(接頭參考細部尺寸)和兩個規范性附錄(接頭密封性能試驗方法、外壓荷載試驗方法)。 現將標準中有關條文說明如下(文中預制混凝土箱涵以下簡稱箱涵):

          1. 范圍

          標準的范圍主要是對標準的內容進行限定。本標準適用于開槽施工和頂進施工用箱涵。本標準適用于城市綜合管廊、電纜隧道、儲水槽、地下通道以及排水等地下管網工程所需的箱涵。生產其他用途的箱涵由供需雙方協商,可參照本標準執行。

          2. 規范性引用文件

          根據標準制定的要求,將標準所引用的標準文件都一一列出,這有利于本標準的貫徹執行,保證產品質量。

          3. 術語和定義

          術語的定義主要是對標準所用術語進行有效的統一和規范。本標準所采用的術語和定義只適用于本標準。

          4. 分類

          4.1 產品代號

          目前,國內預制混凝土箱涵施工主要采用開槽施工和頂進施工。本標準規定:產品按施工方法分為開槽施工用箱涵和頂進施工用箱涵,代號分別為RCBC和DRCBC。

          4.2 產品級別

          (1)分級、規格范圍

          為工程合理選用預制混凝土箱涵,本標準按箱涵承載能力分為I、II、III三個級別,產品規格范圍為1200mm×1200mm?6000mm×4000mm。

          (2)外壓試驗方法

          標準規定:內寬<4000mm規格的箱涵,試驗方法采用三點法加荷;內寬≥4000mm規格的箱涵,試驗方法采用四點法加荷。采用四點法試驗是考慮到大跨度箱涵在試驗狀態下,箱涵頂板產生的內力圖形與實際工作狀態產生的內力圖形比較接近,試驗數據更為可靠,也避免了三點法試驗應力過于集中的缺點。

          (3)外壓荷載計算條件及驗證試驗

          a. 外壓荷載計算條件:

          箱涵可用于城市綜合管廊、電纜隧道、儲水槽、地下通道以及排水等地下管網工程??紤]到箱涵使用范圍較廣,各使用部門設計要求也不同,本標準按最低工程條件,給出三個級別箱涵的計算條件。如表1所示。

          表1 不同等級預制混凝土箱涵計算荷載

          荷載級別
          IIIIII
          箱體自重自重自重自重
          箱頂覆土/m246
          地面荷載/kg/m215.81010

          b. 外壓荷載確定:

          依照現行通用的市政結構設計規范進行計算?;居嬎銋狄罁椋夯炷翉姸鹊燃塁40;鋼筋HRB335、HRB400。

          (4)箱涵外壓驗證試驗

          選定國內不同地區,具有一定生產規模的六個廠家,對選定的不同規格、不同級別的箱涵進行配筋計算,要求各廠家按計算給出的混凝土強度、配筋要求制作箱涵。行標制定項目組于2016年8?11月赴實地進行試驗驗證。預先計算出箱涵頂板內壁產生裂縫寬為0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.30mm......時的外壓荷載,以便與實際試驗數據比對。并委托國家水泥混凝土制品質量監督檢驗中心主持整個試驗工作。

          試驗結果表明,試驗實測數據與理論計算數據基本吻合,或略高于理論計算數據。提供的驗證箱涵都達到了理論計算的外壓荷載指標。

          (5)外壓荷載確定

          根據箱涵外壓驗證試驗結果,對外壓荷載理論計算值又進行了規律性調整,最后確定出本標準的外壓荷載。

          4.3 產品接頭型式和接頭細部尺寸

          從調研中了解到,國外箱涵接頭主要為企口型式,本標準將國內目前主要用的幾種接口型式列入了標準,即A型企口式箱涵接頭、B型企口式箱涵接頭、C型企口式箱涵接頭及鋼承口式箱涵接頭。

          本標準所列箱涵的接頭細部尺寸,可參照標準的資料性附錄A。

          4.4 產品標記

          考慮到配筋設計與箱涵施工方法有關,故本標準將其施工方法列入標準標記中。

          5. 原材料、混凝土配合比及構造

          5.1 原材料

          從混凝土的耐久性、箱涵的制作工藝、使用壽命及節能環保等綜合考慮,對原材料作了如下規定。

          5.1.1 水泥

          宜采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。水泥性能指標應符合GB175或相應水泥標準的規定。不同廠商、不同品種和不同等級的水泥不得混用。

          5.1.2 骨料

          5.1.2.1 細骨料宜采用中粗砂。細度模數為2.3?3.3,含泥量不宜大于2%,其他性能指標應符合GB/T 14684的規定。

          5.1.2.2 粗骨料采用碎石或卵石。粗骨料最大粒徑不宜大于31.5mm且不應大于鋼筋凈間距的3/4,含泥量不宜大于1%,其他性能指標應符合GB/T 14685的規定。

          5.1.3 水

          混凝土拌合用水應符合JGJ 63中鋼筋混凝土用水的規定。

          5.1.4 混凝土外加劑

          混凝土外加劑應符合GB 8076的規定。嚴禁使用氯鹽類外加劑或其他對鋼筋有腐蝕作用的外加劑?;炷镣饧觿┑膽脩螱B 50119的規定。

          5.1.5 摻合料

          5.1.5.1 粉煤灰應采用符合GB/T 1596中的不低于II級技術要求的粉煤灰。粉煤灰的應用應符合GB/T 50146 的規定。

          5.1.5.2 礦渣粉

          應采用符合GB/T 18046中的不低于S95級技術要求的礦渣粉。

          5.1.5.3 采用其他摻合料不得對產品產生有害影響,使用前應進行試驗驗證。

          5.1.6 鋼筋

          本條款根據鋼筋在箱涵中的不同作用,分別列出了宜選用的鋼筋品種及應符合的相應規范。需要說明的是:鋼筋標準近幾年修訂時,與原標準內容相比,變化較大,使用單位應盡快研究適應最新版本的鋼筋標準。

          5.1.7 承插口用鋼板

          由于鋼承口箱涵的特殊接頭型式決定了它是一種優良的頂進施工產品,近幾年在頂進施工中,大部分為鋼承口型式的箱涵。因承插口鋼板的質量直接影響到頂進施工質量和使用壽命,故本標準對鋼板的性能作了規定。

          鋼板宜采用Q345鋼。鋼板應采取有效防腐措施。鋼板的性能應符合GB/T 3274的規定。

          5.1.8 接頭密封材料

          預制混凝土箱涵對接頭密封要求很高,本標準要求接頭密封墊(圈)宜采用氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、遇水膨脹橡膠等制成。密封墊(圈)的主要性能指標應符合設計和GB/T 21873或GB/T 18173.3的規定。

          5.2 混凝土配合比

          合理的混凝土配合比設計是箱涵用混凝土性能的有效保障。本標準對混凝土配合比設計作了相應規定:混凝土配合比應按照JGJ 55的規定進行設計,并在材料試驗的基礎上經過計算、試配、調整后確定。對有特殊耐久性能要求的箱涵,應對其原材料、混凝土配合比等采取相應控制措施。

          5.3 構造

          在市場經濟條件下企業必需加強質量管理,產品結構設計、工藝制作過程及隱蔽工程都必須嚴格按照一定的規范、工藝操作要求進行設計、施工,其目的是要在制造產品的每一個環節嚴格控制質量,從而最終保證產品的質量。 本標準規定:

          (1)箱涵配筋應由設計計算確定。環向筋間距不應大于200mm;縱向筋間距不應大于300mm。

          (2)鋼筋骨架宜采用自動焊接成型,也可以采用人工焊接成型。當采用人工焊接成型時,焊點數量應大于總連接點的50%且應均勻分布。鋼筋的連接處理應符合GB 50204、JGJ 18的規定。鋼筋骨架尺寸允許偏差見標準表 3。

          (3)為了箱涵生產和安裝使用的需要,在生產時,允許有包括倒角、吊裝孔或其他不影響箱涵使用性能的制作工藝措施。

          6. 技術要求

          6.1 混凝土

          6.1.1 根據目前實際生產和使用情況,并參考國外、境外相關標準,本標準規定制作開槽施工用箱涵混凝土強度等級不應小于C40;制作頂進施工用箱涵混凝土強度等級不應小于C50。并規定:箱涵出廠時,混凝土抗壓強度不應低于設計的混凝土立方體抗壓強度標準值。

          6.1.2 箱涵對抗滲要求較高,標準規定制作箱涵用混凝土抗滲等級應符合設計要求。當設計無要求時,混凝土抗滲等級不宜低于P8。

          6.2 外觀質量

          本標準對成品箱涵的內外表面、局部碰傷和缺陷修補等外觀質量提出了相應要求。本標準提出的要求為對箱涵外觀質量最基本的要求,同時也是產品制造企業必須達到的最低要求。

          6.3 尺寸允許偏差

          本標準對箱涵的內寬、內高、有效長度、壁厚、接頭、插口端面外側對角線差、承口端面內側對角線差、彎曲度、端面傾斜等提出了尺寸允許偏差要求。關于端面傾斜的允許偏差:對頂進施工用箱涵的要求,嚴于開槽施工的箱涵。這主要考慮到頂進施工的特殊性,端面傾斜過大,會直接影響頂進施工質量。

          6.4 保護層厚度

          考慮到箱涵的耐久性和使用壽命,標準規定鋼筋的混凝土保護層厚度應根據環境條件和耐久性要求確定。

          6.5 接頭密封性能

          接頭密封性能是箱涵的重要質量指標。本標準規定:箱涵接頭在0.10MPa或設計規定的水壓力下檢驗時,箱涵連接處不應滴水。

          6.6 外壓荷載

          標準規定箱涵外壓檢驗時,必須滿足標準所規定的外壓檢驗荷載值,或是根據工程要求設計的外壓荷載值。

          7. 試驗方法

          7.1 試驗設備

          本標準規定了預制混凝土箱涵試驗用主要儀器、設備和量具應符合GB/T 16752的規定。

          7.2 試驗項目

          7.2.1?7.2.2 混凝土抗壓強度和抗滲等級

          混凝土抗壓強度和抗滲等級是混凝土的主要質量指標,也是影響箱涵質量的重要因素。規定混凝土抗壓強度和抗滲等級的試驗方法是為了保證箱涵混凝土的質量。

          7.2.3 外觀質量

          GB/T 16752中明確規定了外觀質量檢驗方法,本標準的外觀質量檢驗按GB/T 16752規定的方法進行。

          7.2.4 尺寸偏差

          本標準規定了內寬、內高、有效長度及鋼筋保護層厚度的尺寸偏差檢驗方法,其他按GB/T 16752規定的方法進行。

          7.2.5?7.2.6 接頭密封性能和外壓荷載試驗

          本標準規定了接頭密封性能試驗和外壓荷載的試驗方法。從安全的角度考慮,進行接頭密封性能和外壓荷載試驗時標準規定一定要有安全防護措施。

          8. 檢驗規則

          8.1 檢驗分類

          檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗兩類。生產廠不可將日常的生產檢驗和出廠檢驗混為一談,更不能忽視型式檢驗。

          8.2 出廠檢驗

          出廠檢驗是型式檢驗的一部份。本標準規定了出廠檢驗的項目為:混凝土抗壓強度、混凝土抗滲等級、外觀質量、尺寸偏差和外壓裂縫荷載。

          出廠檢驗批量表中,根據國內的生產現狀,對箱涵受檢批規格的起止范圍作了規定。

          8.3 型式檢驗

          型式檢驗的檢驗內容比出廠檢驗多了接頭密封性能檢驗和外壓破壞荷載檢驗。

          型式檢驗的組批規則以及規格范圍的劃分同出廠檢驗。

          本標準規定了在6種情況下應進行型式檢驗,具體內容詳見標準8.3.2。

          本標準將檢驗項目分為A類和B類,相當于主要指標和次要指標,并規定了相應的判定規則。

          9. 標志、運輸和貯存

          9.1 標志

          本標準規定:每一個箱涵出廠前,應在箱涵表面標明:企業名稱、商標、產品標記、生產日期和“嚴禁碰撞”字樣?!皣澜鲎病边@個警示語不能忽略,它提示人們高度注意,由于運輸、鋪設和使用不當可能影響產品的安全。

          9.2?9.3 運輸及貯存

          箱涵在運輸過程中和在場地堆放時,容易造成損壞,為了防止在運輸及貯存過程中的損壞,標準明確規定了運輸及貯存注意事項。

          10. 產品合格證

          產品合格證中的一些條款是質量法要求的內容,產品合格證應有檢驗結果及與檢驗有關的部門和人員簽章。本標準規定的產品合格證內容為:a)制造企業名稱、商標、地址、電話;b)生產日期、出廠日期;c)執行標準;d)產品規格、外壓荷載級別;e)混凝土抗壓強度檢驗結果;f)環向鋼筋抗拉強度檢驗結果:g)保護層厚度檢驗結果;h)外壓荷載檢驗結果;i)制造企業技術檢驗部門簽章。

          附錄A (資料性附錄)接頭參考細部尺寸

          附錄A 為資料性附錄,給出了標準中所列箱涵的接頭細部尺寸,供參考選用。各生產企業也可根據工程實際情況設計箱涵及接頭細部尺寸。

          附錄B (規范性附錄)接頭密封性能試驗方法

          附錄B 為規范性附錄,參考國外及國內鋼筋混凝土排水管接頭密封性能試驗方法,制定了預制混凝土箱涵的接頭密封性能試驗方法。

          附錄C (規范性附錄)外壓荷載試驗方法

          附錄C 為規范性附錄,參考國外及國內鋼筋混凝土排水管外壓荷載試驗方法,制定了預制混凝土箱涵的外壓荷載試驗方法。

          五、結語

          本標準是根據我國預制混凝土箱涵的實際生產和使用現狀,并考慮行業的發展趨勢制定的。相信本標準發布實施后,將對提高預制混凝土箱涵的產品質量和使用性能、拓寬預制混凝土箱涵的市場空間和應用領域、實現預制混凝土箱涵企業的持續和健康發展、促進箱涵行業的技術進步等起到積極的作用。也希望使用標準的各方將在標準實施過程中遇到的問題及時反饋給我們,以便我們在今后標準修訂時進一步完善標準。

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