02S404图集中柔性防水套管的壁厚δ和翼环厚度b在哪些情况下需要额外加厚?
作者 Admin
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发布时间 2026-06-09
02S404图集中柔性防水套管的壁厚δ和翼环厚度b在哪些情况下需要额外加厚? 02S404的δ和b不是"估算值",是查表值
02S404图集按DN分档在尺寸重量表中直接给出了每档的:
符号
含义
图集取值逻辑
δ
套管本体(件1,卷制/无缝钢管段)的壁厚
随DN增大递进:DN50~80约3.5~4mm → DN100~150约4.5mm → DN200~250约6~8mm → DN300+约8~10mm
b
翼环(止水翼圈)的钢板厚度
随DN递进:小口径≈≥8~10mm → DN150~250≈12~16mm → DN300+≈16~20mm
L
套管总长度(预埋段)
标准按墙厚300mm为基准;墙厚≠300时套管加长,但δ/b在标准图面上不变
关键认知:02S404的δ和b是"按DN确定的最小值底线",它的隐含设计条件是混凝土墙厚≈300mm、一般地下水压、静止/低频荷载、混凝土墙为结构受力体**——一旦你离开这些条件,就需要判断加厚。
二、δ(套管本体壁厚)需要额外加厚的几种情况
套管本体是一段短钢管(或卷制筒),埋在混凝土里不受外压屈曲控制,但受两个力:
外部:地下水/土压力环向弯矩(深埋时)
内部:水锤/工作压力(管内压)
界面:翼环焊缝处的剪力集中(墙厚越厚越不利)
情况①|地下水压高 / 埋深深 / 大型水池深水位——环向薄膜力增大
套管本体可简化为受匀布外压的短圆筒(埋地)或受内压的薄壁筒:
t
req
=
2⋅[σ]⋅ϕ
P⋅D
+C
A
你的工况
判断
普通建筑地下室(地下1层,水位在底板附近)
图集δ够用
深基坑/地下2~3层,稳定水位高于底板3~6m+,且套管在迎水面下半区
翼环以下管壁外部长期承压水头 → 套管本体宜加厚 +2~3mm(如DN200从δ=6提δ=8)
池体内外压差大(如清水池满水/空池外水位高)
压差 × 面积 = 环向力 → δ需按压力容器薄壳公式复核
情况②|管内设计压力偏高(≥1.0MPa,且水锤峰≥1.6MPa)
02S404默认对应的是给排水穿墙,不是高压工艺管。如果:
泵房出水管 PN16 且水锤显著
套管在泵口第一堵墙上
→ 套管本体δ不宜取图集最小值,建议δ+2mm起步(也是给翼环角焊缝熔深留余量)。
情况③|迎水面腐蚀性介质 → "加厚"不是为强度,是为腐蚀裕量
图集总说明第1条明文写了:"当迎水面为腐蚀性介质时,可采用封堵材料将缝隙封堵"——但没说壁厚怎么处理。
工程做法:腐蚀环境(污水/盐碱/工业废水)不一定要"加厚δ",而是要换材质(Q235→304/316L)或加衬;若坚持用碳钢,腐蚀裕量CA=1.5~3mm加到δ上(即实购管壁=图集δ+CA),防止服役若干年后壁厚穿透。
情况④|套管长度L远超300mm(墙厚大)——δ本身不一定加,但要注意
墙厚500mm时套管长度L=500,套管变成一根"短管"——δ仍可沿用图集值(混凝土满包,外压稳定不是问题),但此时:
两端自由段长了,搬运吊装变形风险↑ → 宜δ+1~2mm或加设临时内撑
混凝土浇筑时套管受浮力/侧压力 → 翼环焊缝成为关键(见下一节b的讨论)
三、b(翼环厚度)需要额外加厚的"主战场"
翼环才是防水套管真正的结构锚固件——它靠与混凝土的咬合把套管"锁死"在墙上,承受:
剪力V:墙两侧不均匀压、土拱效应、地震/振动引起的管道推力
弯矩M:翼环受混凝土边缘约束形成的局部弯曲
拔出力:高水压迎水面,翼环外缘是阻止水沿套管-混凝土界面渗入的第一道"止水槛"
情况①|混凝土墙厚 > 300mm 且墙截面剪力大 → 翼环有效锚固宽度/厚度不足
图集按L=300给了b。当墙厚显著加大(400~500mm+),翼环的悬臂式受力臂变大(翼环外缘到套管筒体距离不变,但混凝土剪切面更深),且:
泵房/水池大墙厚往往意味着更高等级构筑物
套管承受的管道径向荷载(管重+水重+水锤侧向分力)通过翼环焊缝传到混凝土
做法:b酌情+2~4mm,或更直接——加焊第二道翼环(双翼环),把剪力分散到两个截面。
图集本身不反对你这样做——它给出的是"最低标准构造",不是上限禁止。
情况②|穿人防墙 / 核六级抗力区——人防专用图集要求更严
如果套管穿的是人防地下室的外墙/临空墙,02S404的δ/b通常不能直接照搬,要走人防专项:
人防图集 07FS02《防空地下室给排水设施安装》 对人防穿墙套管有专门的加厚/加翼/密闭肋要求
典型做法:套管壁厚≥6mm起(即便DN小),翼环更厚,且必须双面连续焊缝,有时还要求密闭肋(肋板)而非单薄翼环
情况③|混凝土强度偏低(C20/C25旧结构加固改造)
翼环的锚固力最终靠混凝土承压/劈裂强度:
F
anch
∝b×t
contact
×f
ck
旧结构混凝土标号低 → 同尺寸翼环的允许剪力下降 → 补强办法:
翼环厚度b加厚(增加承压面刚度,减小混凝土边缘应力集中)
或翼环外缘加焊锚筋(∅8~12@150~200放射状)——把力扩散到更大混凝土体积
情况④|套管旁有密集钢筋/墙厚虽够但翼环与结构钢筋干涉 → 翼环被"削薄"安装
现场常见:钢筋太密,工人把翼环斜着装或局部磨薄塞进去——这是隐蔽工程大忌。
正规处理:
翼环不移位不削薄,墙筋做局部避让/加筋加强
若翼环确实要收窄(管道贴墙角不得已),b必须相应加厚补偿(面积守恒:b₁×w₁ ≈ b₂×w₂)并经设计确认
情况⑤|迎水面为腐蚀性环境 + 碳钢翼环
腐蚀裕量CA加到b上(通常+2mm),但更重要的是换材质或做重防腐(环氧煤沥青≥500μm/热喷锌/不锈钢),因为翼环边缘是混凝土-钢-水三相界面,腐蚀最活跃。
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