頂管雖然是水泥管的一個分支，但與普通水泥管相比具有不開挖施工、鋪設周期短、工程造價低、設備單一、操作簡便等特點，適用于橫穿公路、建筑物、鐵路等無法開挖路面的排水管道施工。為了避免頂管在安裝鋪設及使用過程中發(fā)生質(zhì)量問題，我們對成品管中隨機抽取了一部分進行外壓荷載試驗及質(zhì)量檢驗，結(jié)果如下：

一、頂管概況及檢測項目

1. 概況

試驗的水泥管為Ⅲ級管，產(chǎn)品型號：DRCP2200*2500mm，內(nèi)徑2.2m，管壁厚220mm，長度2.5m。配有雙層鋼筋骨架，縱筋為Φ10預應力混凝土用鋼棒，fy=1420N/mm2，內(nèi)外兩側(cè)各24根，環(huán)向筋為Φ8HPB235級螺旋箍筋，fy=505N/mm2，ft=345N/mm2，鋼筋配置見圖1，排水管采用立式芯模水泥制管機振搗成型，制作工藝見圖2。混凝土采用蒸汽養(yǎng)護，試驗時齡期為50d。

2. 檢測項目

2.1 外觀質(zhì)量及試件幾何尺寸

通過檢測，管內(nèi)、外表面比較平整，無蜂窩、粘皮、露筋、麻面、塌落、空鼓、裂縫等現(xiàn)象。試件的內(nèi)徑、厚度及長度的實測結(jié)果與規(guī)范值的偏差如表1所示。

序號	類別	允許偏差	實測偏差	序號	類別	允許偏差	實測偏差
1	D0（內(nèi)徑）	+8/-12	+2.35	3	L（長度）	+18/-12	+13.27
2	t（厚度）	+12/-4	-3.06

2.2 混凝土強度及鋼筋信息檢測

混凝土強度采用回彈儀進行檢測，水泥管鋼筋數(shù)量、間距及保護層厚度采用PS200鋼筋探測儀進行檢測。現(xiàn)場無損檢測情況見圖 3、圖 4，圖5為雙層縱筋保護層厚度、間距、鋼筋掃描圖像，圖中縱坐標為保護層厚度，橫坐標為鋼筋間距，線條為鋼筋圖像。

由于水泥管縱筋及環(huán)向鋼筋在管內(nèi)、外側(cè)均雙層配置，因此，內(nèi)外鋼筋位置、保護層等信息以圖像高低不同進行區(qū)分，即圖像較高（保護層厚度較�。�為外側(cè)鋼筋。

圖6為環(huán)向鋼筋信息掃描圖像，因鋼筋探測儀根據(jù)電磁感應原理工作，檢測時探頭應垂直于鋼筋位置，而水泥管的環(huán)向鋼筋與縱軸線有一定傾斜角度，故鋼筋檢測掃描圖像中縱坐標保護層厚度非直線，說明保護層厚度因角度不同存在偏差，但呈對稱分布，中間最高處為環(huán)向筋實際保護層厚度，水泥管混凝土強度及鋼筋檢測結(jié)果見表2。

項目	混凝土強度/MPa	縱向受力鋼筋/mm				箍筋/mm
		內(nèi)側(cè)		外側(cè)		直徑	間距	直徑
		間距	保護層厚度	間距	保護層厚度
設計值	50	253	25	321	25	10	60	8
實測值	60	232	29	298	31	9.98	52.8	7.96

二、外壓荷載試驗

采用“三點法”對水泥管進行加載試驗，測試水泥管的裂縫荷載和破壞荷載，外壓荷載試驗的加載裝置如圖7所示。在上承鋼梁集中一點加荷，通過鋼梁對試件施加均布線荷載，為保證荷載均勻，在鋼梁與試件間設置橡膠墊板，試件下方的兩個下支承梁與上承梁的軸線相互平行。規(guī)范規(guī)定裂縫寬度達到0.2mm時的荷載為管的裂縫荷載，當試件喪失承載能力時為破壞荷載。試驗加載速度每分鐘30kN/m，試驗時裂縫寬度應用裂縫測寬儀測讀，裂縫測量見圖8。試件加載過程中，試件內(nèi)壁頂部和底部幾乎同時開裂，內(nèi)壁頂部裂縫寬度比底部發(fā)展快，在試件的軸線附近有明顯的主裂縫。外壁水平側(cè)面相對開裂較晚，有2條明顯的主裂縫，內(nèi)壁側(cè)面未發(fā)現(xiàn)裂縫。當加載至破壞荷載時，在管口部位出現(xiàn)沿管壁的環(huán)向裂縫，并伴有炸裂聲響，說明混凝土與鋼筋間發(fā)現(xiàn)相對滑移，試件達到極限破壞。部分裂縫分布見圖9，外壓荷載試驗檢測結(jié)果見表3。

圖7 試驗加載                                          圖8 裂縫寬度測量

圖9 管頂、管底、管側(cè)向裂縫分布

表3 外壓荷載試驗檢測結(jié)果