《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS164:2004.pdf

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《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS164:2004.pdf

(b)缠绕双壁矩形中空肋壁管

(c)缠绕圆形中空肋壁管A型

某大楼灌注桩桩基施工方案(d)缝绕圆形中空肋壁管B型

2规格尺寸 (1)双壁波纹管

:A型缠绕结构壁管为缠绕双壁矩形中空肋壁管和内壁光滑、外壁平整的缠终 圆形中空肋壁管,B型缠绕结构壁管为内壁光滑,外壁为螺旋状、环状的圆形中 空肋的缠绕圆形中空肋壁管。

注:环刚度测试方法按《热塑性塑料管一环刚度的测定方法》GB/T9647一2 3.1.2管材的质量密度是按国家标准《埋地用聚乙烯(PE) 壁管道系统第1部分:聚乙烯双壁波纹管材》GB/T19472 规定取用

3.1.2管材的质量密度是按国家标准《埋地用聚乙烯(PE)结构

根据美国Massachusetts大学对聚乙烯管的研究结论,从第 一次加载起,不论时间过了多久,每次施加新的荷载,管材总是按 短期强度性能反应;聚乙烯管材是黏弹性材料,具有两个与时间关 联的特性,即蠕变和应力松弛。由于应力松弛尚未量化,在设计中

3.1.3对聚乙烯管材,因生产工艺不同,其截面尺寸尚未统一规 定,设计时所采用的管材截面惯性矩I和截面尺寸。(管壁中性 轴至管材外壁距离)应由管材生产厂提供。

3.2.1本条规定了对管道接口用弹性密封橡胶圈的质量要求。 3.2.2~3.2.5电熔连接所用的电热熔带、热熔连接所用的热收 缩套(带)、承插式电熔连接所用的电热元件、焊接连接所用的的焊 接片,自前尚无国家标准,本条的规定是参照专门生产管件厂的企 业标准制定的。厂家在提供产品时,应提供可靠的技术鉴定材料。 本条有待在应用中逐步完善。如本条的规定与将来发布的国家标 准有矛盾,应以国家标准为准,

4.0.1计算公式与国家标准《室外排水设计规范》GBI14一87的 规定相一致。

视定相一致 4.0.2PE排水管管壁粗糙系数n值并非常数,应由试验确定。 对PE双壁波纹管参照了天津市市政工程研究院对相近类型的热 塑性管道、公称直径DN200的UPVC双壁波纹管在清水中的水 力特性试验结果,管内壁的粗糙系数n值为0.00789~0.00891: 美国Uni一bellPvC管协会推荐的重力流污水管系统水力设计n 值为0.009;美国聚乙烯波纹管协会CPPA资料,犹他州州立大学 水研究实验室确定的光滑内壁的聚乙烯波纹管n取值为 0.010~0.012;日本下水道协会JSWAS标准中n值采用0.010。 综合以上数据,考虑到管道接头、管内流动介质的影响,本规程规 定双壁波纹管可采用n一0.010;缠绕结构壁管因制管工艺的原因 其内壁不很光滑,粗糙系数从外观看,要比双壁波纹管大一些,但 从国外生产广提供的资料,n值都不大于0.01,因自前无国内试验 资料,故采用了n=0.010~0.011。当制管工艺可使管材内表面 较光滑时,可取小值;如有试验资料,可按试验值采用。 4.0.3最小设计流速是为了防止管内淤积,本规程的取值系按国

4.0.3最小设计流速是为了防止管内淤积,本规程的取值系

5.1.1聚乙烯管道结构设计是按照国家标准《工程结构可靠度设

5.2管道结构上的作用

5.2.1~5.2.5条文是按照国家标准《给水排水工程管道结构设 规范》GB50332一2002的相关条款制定的。

5.3管道环截面变形验算

5.3.3PE排水管管道的允许直径变形率,在美国及欧洲的有关

由于管材环刚度Sp必须满足公式(5.3.2)的要求,也就是应 根据沟槽回填土综合变形模量由设计计算来确定管材的S。据 介绍,国外有不少PE排水管道工程采用的Sp都在2~4之间,因 此在本规程条文中,对管材的最小Sp未作规定。

5.4管道环截面强度计算

5.4.1本条是按照国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》 GB50332一2002第4.2.1条制定的。 5.4.2本条是按照国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》 GB50332一2002第4.2.2条制定的。 5.4.3本条是参照美国聚乙烯波纹管协会资料《聚乙烯波纹管的 结构设计方法》的有关内容制定的。管道环截面的强度按柔性管 的理论计算,管两侧的侧向土抗力由管道在竖向荷载作用下管径 侧变形的大小确定。侧向土抗力的图形采用spangler抛物线型: 管道在外压力作用下的弯曲应力通过在竖向变形下管材的应变来 计算。美国公式为:

Ep Ay yo(SF) g= 4r2

式中SF为安全系数,原取1.5,因美国公式中材料抗拉强度和荷 载采用标准值,而本规程材料抗拉强度采用设计值,其比值为 20.7/16一1.294,荷载采用基本组合,其值差一个荷载分项系数, 综合原公式中的系数2、安全系数1.5、本公式中的荷载分项系数、 材料抗拉强度标准值与设计值的比值及分母系数4,故调整系数 取为0.44。对于变形公式中的滞后效应系数取为1.0,是考到 黏弹性材料具有应力松弛的特性

5.5.1~5.5.3本条是按照国家标准《给水排水工程管道结构设 计规范》GB50332一2002第4.2.11条规定的。 5.5.4·本条是参照美国聚乙烯波纹管协会资料《聚乙烯波纹管的 结构设计方法》的有关内容制定的。管道环截面的压屈失稳取决 于管侧回填土的弹性模量和管材的环刚度。美国公式为:

0.772 EaPS /2 P SF

式中SF为安全系数,原取2.0,现压屈稳定系数也取2.0;式中 PS为美国ASTM标准中定义的管刚度,它与ISO标中的环刚 的关系是:S=0.0186PS=1/53.7PS,故0.772·VPS=4· 2·S

5.6管道抗浮稳定计算

~5.6.2条文是按照国家标准《给水排水工程管道结构设 范》GB50332一2002第4.2.10条制定的,

6.1.1制定施工组织设计是保证排水管道工程质量的重要措施。

6.1.2管顶覆土厚度包括路面结构层厚度、管顶最小覆土厚度的 确定,要考虑各方面的因素。首先是管道变形量,其次是外部荷 载,其中还必须考虑筑路时的临时荷载,另外冰冻地区还应考虑冰 冻深度的影响。综合各方面因素及施工实际情况,规定管道在车 行道下覆土厚度不宜小于0.7m。当埋深不满足最小覆土厚度时 需对管道采取租应的加固播施

管地质条件,通过对管道强度和变形计算确定的,因此在敷诊 对沟槽土质进行核对。

6.1.4本条是为不开挖所穿越的铁路,保证铁路安全,便于

6.1.5本条是排水管道工程施工时为确保质量的常规做法。聚

乙烯管在施工中有抗浮和稳管等要求,需格外注意,并采取运 措施。

必然产生一定的内压,因此要规定最大的内压。如倒虹管内压超 过0.05MPa时,宜采用PE给水压力管。目前在水下铺设排水 PE结构壁管缺乏实践经验,故不宜将其用于水下管道,

应性,但由管道种类很多,管壁结构形式和管道接方式也各不 相同,因此不宜具体规定,可根据各种管道管径和接口形式由制管 厂提供技术要求。

6.1.8本规程是针对聚乙烯管道的特点编写的,为了避免条文内

6.1.8本规程是针对聚乙烯管道的特点编写的,为了避免条文内 容重复过多,对测量、沟槽开挖、排水降水、支撑等共性内容,可参 照相应的现行国家标准及地方标准的规定施工。

6.2.1聚乙烯管材具有安装方便、施工快速等特点,它对沟槽宽 度的要求也比较小,但沟槽宽度过小,影响管道接头施工质量及沟 槽回填密实度,故本条款作出了相应限制

6.2.2~6.2.4条文是排水管道工程施工时为确保质量的常规做 法。

6.2.2~6.2.4条文是排水管道工程施工时为确保质量

6.3.1聚乙烯管属柔性管材,对应的管道基础应采用土弧基础

承载能力要求后方可铺设基础层。 6.3.2本条是参照协会标准《埋地硬聚氯艺烯排水管道工程技术 规程》CECS122:2001的规定制定的,也是为了保证施工实际支承 角不小于设计支承角。这与混凝土管士弧基础的规定相同 6.3.3~6.3.5条文是排水管道工程施工时为确保质量的常规做 法。地基处理方法宜由设计、施工单位根据土质条件制定

6.4.1~6.4.2条文是为保证管道工程所用管材的质量而制定。 6.4.3本条的管道连接方法,是参考国内外不同结构形式的聚乙 烯管道施工的有关规程、规定,并结合我国自前的施工实际情况作

出了规定。对熔接、焊接连接采用的设施及工具,以及操作技术, 均要求由管材生产厂提供并指导。

一端为承口,另一端为插口,连接前应先检查橡胶圈是否配套完 好,确认胶圈安放位置及插人承口的深度。接口作业时,应先将承 口和插口的工作面用棉纱清理干净,不得留有泥沙等杂物,并在承 口工作面上涂上润滑剂,然后立即将插口端的中心对准承口端的 中心就位,润滑剂一般由制管厂配套供应。双承口密封圈连接的 管材,两端都视为插口,分别有一个密封圈,采用双承口管件将管 材连接。施工方法同上。

7.0.1自前国内排水管道检查井还是以砖砌井室为多,有些城市 已开始采用混凝土井室。砖砌与混凝土井室与PE管道连接一般 均为刚性接头。如并室与管道连接要做成柔性接头,则须开发各 种专用连接管件,如图E7.0.1的形式。目前生产厂开发这类产 品的为数还不多。

图 E. 7. 0: 1

7.0.2本条是对先敷设管道后砌并的施工要求, 7.0.3本条是对先砌筑井室,再接入管的施工要求。亦即是对井 墙上预留洞接入管端的施工要求。 7.0.4~7.0.6·条文是管端与井室连接接头的质量和抗渗要求。 7.0.7~7.0.8条文是管道构筑物与管道连接时处理管道不均匀 沉降和保证管道基础支承要求的常规做法

8.1.1本条是为了尽可能减小管道敷设后温度升降对管道纵向 伸缩的影响。 8.1.2~8.1.5条文参照了GB50268中对管道沟槽回填土的常 规要求。

必须将桩孔回填密实,以保证管道两侧回填土具有要求的弹 量。为此,国外资料指出,当不能保证钢板桩拨出后桩孔回填 实度时,应考虑是否拔出钢板桩的问题。

8.1.7本条是敷设柔性管道时控制管道竖向变位的一种施

8.1.7本条是敷设柔性管道时控制管道竖向变位的一种施工技 术措施

8.2.5柔性管道是按管土共同作用理论设计计算的,因此必须严 格按设计要求的回填土进行沟槽回填。当设计未规定时,可按本 条的表8.2.5和图8.2.5中沟槽各部位的最佳密实度及回填土土 质的要求回填。本条对沟槽各部位回填土密实度的要求是按 GB50332一2002第5.0.16条的规定制定的。该条文属于强制性 条文,必须严格执行。

8.2.6本条用土工布(土工织物)对敷设在高地下水位的软

层中的管道进行纵向及横向加固,这是近年来一种比较有效的理 地管道加固措施。国内在这方面的实践和经验还不多,但欧洲预 期标准ENV1046:2000中已将士工布加固措施列入标准条文中。 现简介如下:

Q,≤<1. 25 /di

式中Qs一每1km管道长度24h的渗水量(m²) d;一管道内径(mm)。 在协会标准《理埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》 CECS122:2001中,管道的允许渗水量是按照美国《PVC管设计 施工手册》执行的,其允许渗水量规定为:

Qs≤0.0046d

Q,<0.02262d

Q,≤0.006032d

式中Q一—每1km管道长度24h的渗水量(m); d;一一管道内径(mm)。 按照上述各标准,对管道的允许渗水量比较如表E9.1.5.

表F9.1.5各标准规定的允许渗水量(m/24h/km)比车

从上表可以看出,按不同标维计算的管道充许渗水量,其结果 相差很大。为了确保理地聚乙烯排水管道及路基的施工质量,本 规程选择了最严格的美国《PVC管设计施工手册》1991年第3版 的相关标准,作为管道的允许渗水量标准,

9.2.1聚乙烯排水管道为柔性管,在实际使用过程中充许存在~ 定的变形,但这种变形必须不影响管道的使用寿命。当埋地柔性 管的变形量超过5%时,管材间的接口及管材与井间的接口可 能出现渗水房装修改造、车站流向调整(安装)工程拆除工程施工方案,从而造成沟槽回填砂土流失,甚至影响路基安全,因 此管道的长期变形必须加以控制。理地柔性管的变形量随时间增 加而增加,但几乎所有的变形增加量都产生在敷设后的第一到第 二年,以后变形量就稳定下来,因此控制管道的长期变形量,首先 应控制管道的初始变形量。在理地柔性管充许的变形范围内,竖 句管道直径的减少和横向管道直径的增加大致相等,因此在检验 过程中通常比较注意竖向管道直径的变形量。 我国自前还没有关于理地聚乙烯管道变形率的控制标准和监 资料。:欧洲标准ENV1046:2001中规定,柔性管的平均初始变 形率应控制在2%~4%的范围内。欧洲标准prEN13476一3 (2000年7月)中规定,当环刚度为2.0N/m²时,柔性管的平均初 始变形率应控制在5%;当环刚度增大时,柔性管的平均初始变形 率可以控制在8%。澳大利亚/新西兰标准AS/NZS2566.1(增补 1:1998)中规定,柔性管的短期变形率不应超过4%。考虑柔性 管变形量与时间的关系,欲控制理地聚乙烯管道的长期变形量,其 初始变形率不宜过大,结合本规程5.3.2及欧洲标准ENV1046: 2001、澳大利亚/新西兰标准AS/NZS2566.1(增补1:1998)确定 理地聚艺烯竖向管道直径初始变形率不得超过管道直径充许变形 率的2/3。

9.2.2控制测量偏差是保证测量精确度的前提,但欧洲标

大利业、新西兰标准、德国标准、美国聚艺烯波纹管协会CPPA等 资料中均没有这方面的详细说明。本条是参照上海市《玻璃纤维 增强塑料夹砂排水管道施工及验收规程》DGJ08一234一2001制 定的。

通 ,挖出后可以恢复原状,对敷设过程进行纠正后,该管道的方 量仍能得到保证。

9.3沟槽回填土密实度检验

9.3.1聚乙烯排水管道为柔性管,沟槽回填密实度对控制管道的 变形有很大影响。为了保护管道结构,故作出此项规定。 9.3.2排水管道敷设完成后,沟槽部分或者恢复为原地貌,或者 修筑道路,故必须对管顶0.5m以上部分沟槽覆士的密度作出规 定。特别是在修筑道路时,保证路基的施工质量非常重要。

根据聚乙烯排水管道的特性,为保证管材、管件的质量不受损 害,制定本章。 10.0.4对于存放时间长于18个月的管材、管件,应按其产品质量 标准重新检测,检测合格者方可使用或降级使用。使用时应附有 重新检测报告,重新检测不合格者不得使用。

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