《塑料波纹管柔韧性试验装置》编制说明

交通运输部部门计量检定规程

《塑料波纹管柔韧性试验装置》

编制说明

（征求意见稿）

规程编制组

2019年7月

一、任务来源

根据2018年05月29日交科技函【2018】235号“交通运输部关于下达2018

年交通运输标准化计划的通知”，附件中《2018年交通运输标准化计划制修订

项目表》，由交通运输部公路科学研究所主持承担本规程的编制工作（计划编号

为：JJG2018-3）。

在本规程的制定过程中，得到了相关单位的支持、协助与配合，多次组织

行业专家进行了研讨并开展了必要的试验验证工作，取得了大量具有建设性的

意见、建议和试验数据，主要协作单位名单如下：

中路高科交通检测检验认证有限公司

北京路桥通国际工程咨询有限公司

江西省交通建设工程质量监督管理局

北京新桥技术发展有限公司

国家道路与桥梁工程检测设备计量站

本规程主要起草人：刘璐、刘静、郭鸿博、陈磊、蔡嘉程、和松、徐远明、

张冰、卢达义、朱静、彭璐、徐虎、邓显平、高俊元、谢进财。上述同志承担

的主要工作如表1.1所示。

1

表1.1主要起草人承担工作情况表

序号姓名单位承担的工作

负责组织、协调，参与规

1.刘璐交通运输部公路科学研究所

程编写工作。

负责协调，参与规程编写

2.刘静中路高科交通检测检验认证有限公司

工作。

负责调研工作的组织，规

3.郭鸿博交通运输部公路科学研究所

程的编写工作。

4.陈磊交通运输部公路科学研究所参与验证性试验工作。

5.蔡嘉程交通运输部公路科学研究所参与验证性试验工作。

负责外部协调、关键技术

6.和松北京路桥通国际工程咨询有限公司

问题的把关。

7.徐远明江西省交通建设工程质量监督管理局参与规程编写工作。

参与调研工作，开展相关

8.张冰交通运输部公路科学研究所试验工作，参与规程编写

工作。

参与调研工作，参与规程

9.卢达义国家道路与桥梁工程检测设备计量站

编写工作。

参与调研工作，开展相关

10.朱静国家道路与桥梁工程检测设备计量站试验工作，参与规程编写

工作。

参与调研工作，开展相关

11.彭璐交通运输部公路科学研究所

试验工作。

12.徐虎北京新桥技术发展有限公司参与部分试验验证工作。

参与调研工作，参与相关

13.邓显平北京路桥通国际工程咨询有限公司

试验工作。

负责项目指导，参与技术

14.高俊元交通运输部公路科学研究所

方案讨论。

15.谢进财中路高科交通检测检验认证有限公司参与部分试验验证工作。

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二、编制背景

试验装置采用塞规在有限次弯折的预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（简称

塑料波纹管）的通过情况表征其柔韧性，适用于塑料波纹管的柔韧性测试，主

要由底座、弧形板、支柱、塞规组成。

塑料波纹管由高密度聚乙烯树脂（HDPE）或聚丙烯（PP）为主要原料，经

热熔挤出成型而成，其一般应用于后张预应力混凝土结构之中，以作为预应力

筋的成孔管道，可以改善防腐能力和提高对预应力筋的保护。塑料波纹管具有

一定柔韧性，便于安装。现行的行业标准JT/T529-2016《预应力混凝土桥梁用

塑料波纹管》对塑料波纹管的柔韧性提出了要求，并给出了试验装置的示意图。

试验装置已列为《公路水运工程试验检测机构等级标准》中综合甲级和桥隧专

项试验检测机构必备的设备。试验装置作为测量塑料波纹管柔韧性的设备，其

自身的准确性必须得到有效的保证。

长期以来，行业内并未发布该设备的检定规程，量值溯源问题一直未得到

有效的解决，试验检测人员无法掌握该类设备测试结果的情况。为了提高塑料

波纹管柔韧性试验结果的可靠性，减少因试验装置质量未得到保证引起的质量

问题，亟需编制计量检定规程，解决其量值溯源问题，并为交通行业内其他计

量标准装置的研究提供宝贵的经验，推动交通行业计量工作的发展。

三、编制过程

根据塑料波纹管柔韧性试验装置（简称试验装置）使用的实际情况及未来

的发展趋势，对该类设备目前在行业内的使用范围及需求进行了广泛的调研，

在此基础上，确定了试验装置的主要计量技术参数，并进行规程制定。在本规

程的制定任务下达后，由交通运输部公路科学研究所成立的编写组首先搜集了

国内外的相关技术资料。主要工作过程如下：

（1）2018年05月-2018年06月，交通运输部公路科学研究所牵头成立了

规程起草组，明确各承担单位的任务；

3

（2）2018年06月-2018年10月，组织到试验装置生产厂家实地考察，完

成国内外同类产品资料收集和行业调研工作；

（3）2018年10月-2018年12月，初步完成《塑料波纹管柔韧性试验装置

检定规程》（征求意见稿）编制工作；

（4）2018年12月-2019年02月，编写组内讨论，修改完善《塑料波纹管

柔韧性试验装置检定规程》（征求意见稿）。

（5）2019年04月-2019年08月，补充相关验证性试验，并于6月24日

召开征求意见会。征求意见会后，根据专家意见，修改完善征求意见稿。

四、编写依据

按照JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求制定试验装置的

检定规程。在内容与格式上与其保持一致，规程的具体内容包括范围、引用文

件、术语、概述、计量性能要求、通用技术要求、计量器具检定控制（包括检

定条件、检定项目、检定方法、检定结果的处理及检定周期）。在编制过程中，

检定规程的部分内容参考了JT/T529-2016《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》

等文件。

五、主要技术内容说明

（一）概述

经对国内多家试验装置生产厂家包括沧州中亚试验仪器有限公司、河北诚

润仪器设备有限公司、河北献县中正试验仪器有限公司、莱博特（天津）试验

机有限公司等的调研，塑料波纹管如需完成柔韧性试验，试验装置必须具备底

座、弧形板、支柱、塞规4个部分结构，实物图如图5.1所示。

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图5.1试验装置实物图

（二）两弧形板之间的间距

试验装置是用于塑料波纹管的柔韧性测试的专用仪器，参照JT/T529-2016

《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》进行生产。JT/T529-2016《预应力混凝土

桥梁用塑料波纹管》对塑料波纹管管节尺寸进行了规定，圆形塑料波纹管管节

规格外径D在63mm～146mm之间，为满足波纹管尺寸要求，检定规程将两弧形

板之间的间距限定在50mm～150mm之间可调，最小间距图如图5.2所示，最大

间距图如图5.3所示。

图5.2最小间距图

5

图5.3最大间距图

（三）弧形板工作面平直部分以及侧面的垂直度

根据JT/T529-2016《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》条款5.3规定的内

容，为保证塑料波纹管的柔韧性质量满足工程要求，检验弧形板工作面的平直

部分以及侧面的与底座的垂直度是否在合理范围内十分必要。在前期调研和试

验数据的基础上，对弧形板的垂直度提出“弧形板工作面的平直部分以及侧面

的垂直度：90°±1°”的要求。

采用测角仪分别测量弧形板的工作面的平直部分与底座的垂直度、侧面与

底座的垂直度（如图5.4所示），重复测量3次，取其算术平均值作为测量结果。

图5.4弧形板板面示意图

1——顶面；2——侧面；3——工作面

6

（四）弧形板圆弧曲率半径的最大允许误差

根据JT/T529-2016《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》相关条款，对不同

内径的塑料波纹管开展柔韧性试验所使用试验装置的曲率半径分别为1500mm和

1800mm。弧形板曲率半径的相对示值误差对塑料波纹管柔韧性的测量非常关键，

在综合比较直接测量和计算测量的基础上，不断优化计算模型，确定弧形板曲

率半径最大允许误差的测量方法。

调研认为曲率半径控制在2%对塑料波纹管的柔韧性试验结果无明显影响。

经对采用不同结构、不同工艺生产加工的弧形板圆弧的曲率半径进行反复验证，

发现多数弧形板圆弧的曲率半径的相对示值误差均在±1%以内。因此，弧形板

圆弧的曲率半径的最大允许误差修改为±1%，检定方法如下：

将弧形板平放的测试平面上，从弧形板底端（A点）向上量取200mm确定为

B点，如图5.5所示；以B点为垂点，做AB的垂线BO，向弧形板的圆心方向延

长1500mm或1800mm，至O点；在B点上方的弧形边缘上选择C、D、E三点，连

接OC、OD、OE,分别采用钢卷尺测量其长度，取三者的算术平均值作为测量结果；

按式（1）计算弧形板圆弧曲率半径的最大允许误差。

푅̅̅̅−푅

∆=푖0×100%（1）

푅표

式中：

∆——弧形板圆弧曲率半径的最大允许误差；

푅̅푖——弧形板圆弧曲率半径的测量值，mm；

푅0——弧形板圆弧曲率半径的标准值，mm。

7

图5.5弧形板曲率半径的相对示值误差测试点位置图

（五）塞规直径的最大允许误差

JT/T529-2016《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》6.3.5中柔韧性试验对

塞规尺寸进行了详细的描述。当塑料波纹管弯曲至最终结束位置，保持弯曲状

态2min后，将图5.6所示的球形塞规放入塑料波纹管管节内，观察球形塞规能

否顺利通过。同时，对塑料波纹管管节尺寸也进行了规定，圆形塑料波纹管管

节规格内径D在50mm～130mm之间。塞规作为一种实物量具准确控制其外形尺

寸相当关键，本规程规定了塞规外形尺寸及公差范围，并在验证性试验过程中

得到了证实。

图5.6塞规外形图

8

由图5.6可知，塞规的尺寸与塑料波纹管内径d有关，具体尺寸如表5.1

所示。

表5.1塞规尺寸的允许误差

塞规直径（mm）47±257±272±285±295±2110±2125±2

六、附件

（一）试验验证报告

1.试验目的

通过对有代表性的计量器具进行试验的方法，验证所制定的《预应力混凝

土桥梁用塑料波纹管柔韧性装置检定规程》的科学性、合理性和可行性。

2.试验方法

在规程制定过程中，编写组做了大量的试验，为规程的制定积累了充足的

试验数据和经验，使规程得以顺利制定完成。目前，规程已基本制定完成，为

验证其科学性、合理性和可行性，选取最具代表性的不同批次的试验装置进行

试验。

3.试验数据

（1）两弧形板之间的间距

采用量程为0～300mm，分度值为0.01mm的游标卡尺分别测量弧形板的最大

间距和最小间距，测量结果如表6.1所示。

表6.1弧形板间距的测试值

弧形板间距第一组第二组第三组平均值

最小间距48.2048.0348.0848.10

最大间距180.56180.53180.48180.52

根据表6.1的数据显示，试验装置的弧形板间距为48.10mm～180.52mm，能

够满足检定规程对弧形板间距的规定：50mm～150mm。

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（2）弧形板的工作面平直部分的垂直度

采用分度值为0.01°的测角仪对弧形板工作面平直部分的垂直度进行测量，

测量结果如表6.2所示。

表6.2弧形板的垂直度测试值

弧形板的垂直

第一组（°）第二组（°）第三组（°）平均值（°）

度

左弧形板90.0190.0190.0190.01

右弧形板90.0190.0190.0190.01

根据表6.2的数据显示，试验装置的左、右弧形板的垂直度均为90.01°，

能够满足检定规程规定的90°±1°的规定。

（3）圆弧曲率半径的相对示值误差

采用分度值为1mm，量程为0～5m的钢卷尺，对弧形板的曲率半径的相对示

值误差进行测量，测量结果如表6.3所示。

表6.3弧形板曲率半径的相对示值误差测试值

弧形板曲OCODOE相对示值

平均值（mm）

率半径（mm）（mm）（mm）误差

左弧形板1498149614991497.670.16%

右弧形板1496149614981496.670.22%

根据表6.3的数据显示，试验装置的左、右弧形板的曲率半径的相对示值误

差测试值0.16%和0.22%，能够满足检定规程规定的±1%的规定。

（4）塞规直径的最大允许误差

采用量程0～300mm，分度值为0.01mm的游标卡尺测量塞规直径，测量结果

如表6.4所示。

10

表6.4塞规直径的最大允许误差

标准值（mm）测试值（mm）平均值（mm）误差（mm）

109.15

110109.11109.140.86

109.16

71.2

7271.2871.220.78

71.18

47.79

4748.0247.790.79

47.56

123.31

125123.32123.311.69

123.3

56.99

5756.9257.030.03

57.19

85.52

8585.5185.520.52

85.54

95.02

9594.8994.950.05

94.94

根据表6.4的数据显示，塞规的直径均满足检定规程提出的要求。

（5）试验装置的整体稳定性

采用直径为50mm的塑料波纹管进行试验，测量结果如表6.5所示。

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表6.5试验装置的整体稳定性

整体稳定性

测试位置第一点（mm）第二点（mm）第三点（mm）平均值（mm）

（mm）

试验前64.364.264.064.17

0.30

试验后64.464.264.064.20

试验前64.464.264.064.20

0.00

试验后64.464.264.064.20

试验前64.464.264.064.20

0.10

试验后64.564.364.164.30

试验前64.564.364.164.30

0.10

试验后64.464.264.064.20

试验前64.464.264.064.20

0.00

试验后64.464.264.064.20

试验前64.464.364.064.23

0.00

试验后64.464.364.064.23

根据表6.5的数据显示，试验装置的整体稳定性均满足检定规程要求。

4.塑料波纹管柔韧性试验装置检定记录表

根据塑料波纹管柔韧性试验装置检定规程要求，试验过程中对每一项数据

进行记录，数据记录结果如表6.6所示。

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表6.6塑料波纹管柔韧性试验装置检定试验数据记录表

记录编号：XXX第X页共X页

样品名称塑料波纹管样品编号XXX

型号/规格XXX出厂编号XXX

制造单位XXX

检定依据XXX检定地点XXX

检定前样品情况良好检定后样品情况良好

环境条件温度：24℃；湿度：70%RH；其他：XXX

不确定度/

使用前情况使用后情况

准确度等证书编证书有效期

名称测量范围（是否良（是否良

所用的计量标准级/最大允号至

好）好）

装置器具/主要仪许误差

器设备游标卡尺、量程0～300mm，

测角仪、钢量程0°～360°，XXXXXXXXX是是

卷尺量程0～5m

检定项目

序号项目结果

1外观及结构良好

2铭牌清晰

测点1测点2测点3最大间距

180.56mm180.53mm180.48mm180.52mm

3两弧形板之间的间距

测点1测点2测点3最小间距

48.20mm48.03mm48.08mm48.10mm

测值1测值2测值3测值1测值2测值3

4工作面平直部分以及侧面的垂直度90.01°90.01°90.01°90.01°90.01°90.01°

90.01°90.01°

OCODOE

1498mm1496mm1499mm

标准值1500mm平均值1497.67mm

5圆弧曲率半径的最大允许误差

OCODOE

1496mm1496mm1498mm

标准值1500mm平均值1497.67mm

测值1测值2测值3平均值标准值差值

6塞规直径的最大允许误差109.15mm109.11mm109.16mm109.14mm110mm0.86mm

71.2m71.28mmm71.18mm71.22mm72mm0.78mm

测点1测点2测点3平均值

试验前

64.3mm64.2mm64.0mm64.17mm

7试验装置的整体稳定性测点1测点2测点3平均值

试验后

64.4mm64.2mm64.0mm64.20mm