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摘要：随着输水管工程的迅速发展，混凝土输水管在国内外日益显著的应用前景，尤其是预应力混凝土以高承载能力在输水管建设中被广泛应用。因此，探究预应力混凝土输水管施工质量控制具有重要的意义。本文首先对预应力混凝土结构的优缺点进行了概述，详细探讨了预应力混凝土输水管施工质量控制要点，旨在保证预应力混凝土输水管的施工质量。
关键词：预应力混凝土；输水管；施工质量控制
预应力混凝土是指在混凝土构件承受使用荷载前的制作阶段，预先对使用阶段的受拉区施加压应力，造成一种人为的应力状态。当构件承受使用荷载而产生拉应力时，首先要抵消混凝土的预压应力，然后随着荷载的增加，受拉区混凝土就会产生拉应力，可推迟混凝土裂缝的出现和发展。这种在构件承受荷载以前预先对受拉区混凝土施加压应力的结构构件，就称为预应力混凝土构件。
1 预应力混凝土结构的优缺点
预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有下列主要优点：①改善使用阶段的性能。受拉和受弯构件中采用预应力，可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度；采用预应力，也能降低甚至消除使用荷载下的挠度，因此，可跨越大的空间，建造大跨结构。②提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力。③改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去，预应力就会使裂缝完全闭合，大大改善结构构件的弹性恢复能力。④提高耐疲劳强度。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度，而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳（而不是由混凝土的疲劳）所控制的。⑤能充分利用高强度钢材，减轻结构自重。在普通钢筋混凝土结构中，由于裂缝和挠度问题，如使用高强度钢材，不可能充分发挥其强度。⑥可调整结构内力。将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载，成为调整结构内力和变形的手段。
预应力混凝土结构存在的缺点：①工艺较复杂，质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。②需要有一定的专业设备，如张拉机具、灌浆设备等。③预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。④预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。
2 预应力混凝土输水管施工质量控制要点
2.1钢管与管道安装同步
预应力混凝土管道安装偶有转角、三通、变径等管段时，管件为卷焊钢管，这部分钢管件应与混凝土管同步供应，同步施工。这样，即可保证管道安装质量，又加快了施工进度，减少管槽内的焊接与防腐施工。
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2.2管道承插口尺寸和胶圈安装质量控制
管道运抵现场后应对管道进行外观检查，尤其是承插口磨光部位的尺寸要每管量测。以DN1200管为例，合格的管材，承口内径应为1386mm，插口的外径应为1360mm，直径差26mm，橡胶圈直径26mm，安装到位后胶圈被压缩为13mm，压缩比50%。有的混凝土管承口小2mm就会给安装造成困难。施工中应按照承插口直径差应等于胶圈直径的原则，否则应更换标准的胶圈。如果承插口及胶圈相对位置不到位，遇到管道沉降变位后，就容易发生漏水事故。
2.3管槽基础不要超挖
对于管槽开挖要求，国家标准《给排水管道工程施工及验收规范》中已有详细规定，要求管底标高允许偏差为20mm。但在实际施工中，管槽多采用机械开挖，施工单位为加快进度，往往超挖些，安装中人工松土加垫，避免人工开挖找平工作量大而影响进度。这种作法在个别施工段严重影响了管道安装质量，导致土方回填沉实后管道柔性接头错位过大，在打压试验及运行中由于压力过大，将止水像胶圈从管头中挤出，造成漏水，类似质量问题，本次施工中发生多次，更严重的是，有些隐患还尚未发现。因此在施工中一定要严格控制管槽底标高，一旦超挖，必须使用卵石或碎石回填找平后才能安装。
2.4打压试验要注意靠背的质量
大口径管道施工后期进行水压试验时，最关键的是靠背要留在原状土上，以保证在打压过程中的位移量最小。以DN1600管道为例，后背承受打压的负荷达120t，在端部一定要布设一个能均匀承受荷载的靠背板，钢板厚度在30~50mm，钢板后与土壤之间再填碎石，保证压力均匀分布在土壤上。当然在水压试验前，还应认真检查管道的每一个接口，对有问题的接口应处理好，否则打压失败，放水、充水周期较长，影响进度，施工中要切实注意。
2.5确保混凝土质量
混凝土应保证具有设计要求的强度、良好的和易性及泌水性，且质量均匀性要好。影响混凝土质量的因素有配合比、搅拌、运输、浇注、振捣、养生等环节。其中混凝土配合比是控制其质量的最重要因素，在满足其施工要求的情形下应尽量减少单位用水量，相应地也减少单位水泥用量，从而减少混凝土水化热，减少由于混凝土的徐变与收缩而引起的预应力损失和施加预应力之前的收缩裂缝。此外，采用现场试块测得的早期混凝土强度等级代替现场结构的实际混凝土强度，也存在一定的问题。试验表明， 出现事故的结构最后验算时，其实际强度均未达到现场测得的强度，有时候甚至更低。
3 结束语
综上所述，探究预应力混凝土输水管施工质量控制对输水管的施工质量具有重要的作用，因此要进一步加强预应力混凝土输水管施工质量控制要点，这样才能才能真正搞好预应力混凝土输水管的施工质量控制。
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论文作者:张宪伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/8
标签：预应力论文; 混凝土论文; 输水管论文; 荷载论文; 质量控制论文; 管道论文; 构件论文; 《防护工程》2018年第19期论文;