《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS164:2004.pdf
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采用专门的热熔设备将连接部位表面加热,使其熔融部 成整体的连接方法。有对接式和套筒式(带或套)等连接形式
weld connection
采用专门的焊接工具和焊条(焊片或挤出焊料)将相邻管端加 更其熔融成整体的连接方法。有对接连接和搭接连接等形式,
2. 1.14 机械连接
采用机械紧固方法将相邻管端连成一体的连接方法。包 邻管端用螺栓紧固的法兰连接钢结构施工组织设计,相邻管端用螺栓紧固两半外
且在套筒和管外壁间用配套的橡胶密封圈密封的哈夫连接。
土弧基础arc shapped soil bedding,shapped subgrade 管道敷设在用砂砾土回填成弧形基础上的管道结构支承 弧基础由砂砾土回填的管底基础层和管下腋角两部分组成
2. 1. 15 ±弧基础
圆形管道敷设在用砂砾土回填成弧形基础上的管道结构 形式。土弧基础由砂砾土回填的管底基础层和管下腋角两部分
2.1. 16 基础层 bedding
在沟槽底原状地基或经处理回填密实的地基上,用回填 均匀铺设并压密的砂砾层。基础层用以敷设管道,也是管道 力层。
在基础层以上和管道水平直径以下的圆弧形空隙部位,在设 计要求的土弧基础支承角范围内用砂砾土材料回填密实,形成土 弧基础的弧形支承。
2.1.18 基础支承角b
与回填密实的砂砾料紧密接触的管下腋角圆弧相对应的管截 面圆心角。用2α表示。在此范围内作用有土弧基础的支承反力 管道结构的支承强度与基础支承角大小成正比。
2.2.1 管材和土的性能
2.2.2管道上的作用及其效
Fer.k 管壁失稳的临界压力标准值; Ffwik 浮托力标准值;
ZFck 各种抗浮作用标准值之和: Fsv.k 每延长来管道上管顶竖向土压力标准值: Fvk 管顶在各种作用下的竖向压力标准值: Qvk 车辆的单个轮压标准值; qk 地面车辆荷载传至管顶单位面积上的竖向压力标准 值; 0 管壁环向弯曲拉应力; Wd,max 管道在组合作用下的最大竖向变形量; E 管道竖向直径变形率。
2. 2. 4 计算系数
Df 形状系数,与管道环刚度和回填密实度有关; D 变形滞后效应系数; Ka 管道变形系数,按管道的敷设基础中心角确定; Kf 管道的抗浮稳定性抗力系数; Ks 管道的环向稳定性抗力系数; YG 永久荷载分项系数; YQ 可变荷载分项系数; 管道重要性系数; Y 回填土的重力密度;
一车辆荷载动力系数; 山——可变荷载准永久值系数。
2.2.5水力计算参数
A——水流有效断面面积 I——水力坡度; Q一流量; Qs——允许渗水量; R——水力半径; n管壁粗糙系数; 流速。
3.1.1设计所选用的管材,应符合国家现行有关产品标准的规 定。双壁波纹管应符合现行国家标准《理地用聚乙烯(PE)结构壁 管道系统第1部分:聚乙烯双壁波纹管材》GB/T19472.1的规 定;缠绕结构壁管应符合现行国家标准《理地用聚艺烯(PE)结构 壁管道系统第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材》GB/T.19472.2 的规定。
3.1.2管材的物理性能应符合下列规定
3.1.2管材的物理性能应符合下列规定:
Pp≥0.93g/cm : E,≥758MPa; fu≥20.7MPa; f,≥16. 0MPao
质量密度: Pp≥0. 93g/cm ; 短期弹性模量: E,≥758MPa; 抗拉强度标准值: ft≥20. 7MPa; 抗拉强度设计值: f.≥16. 0MPao
3.1.3:管材截面特性,可按生产厂提供的管材截面尺寸
3.2.1密封圈插接所用的弹性密封橡胶圈,应由管材生产配套 供应,并应符合下列要求: 1弹性密封橡胶圈的外观应光滑平整,不得有气孔、裂缝、卷 褶、破损、重皮等缺陷; 2弹性密封橡胶圈应采用耐油的合成橡胶,其性能应符合 现行行业标准《橡胶密封件给排水管及污水管道用接口密封 圈材料规范》HG/T3091的规定。橡胶密封圈的邵氏硬度宜采 用50±5;伸长率应大于400%;拉断强度应不小于16MPa。
热熔带的外观应平整,电热网嵌入应平顺、均匀、无褶皱、无影响使 用的严重翘曲;电热熔带的基材为聚乙烯,其材质应符合3.1中有 关材料特性的要求;中间的电热元件应采用以镍铬为主要成分的 电热网,电热网应无短路、断路,电阻值不大于202。电热熔带的 强度应按国家现行相应的产品标准采用,对尚无标准的产品,可按 制造厂提供的经有关标准化主管机构备案的企业标准采用。
3.2.3热熔连接采用的热收缩套(带),应由管材生产)
3.2.3热熔连接采用的热
应。热收缩套(带)的外观应平整、无气泡、夹渣或裂口;热收缩套 (带)由聚烯烃和增强纤维经交联后制成,再在其内表面涂上热熔 胶,其强度应按国家现行相应的产品标准采用,对尚无标准的产 品,可按制造厂提供的经有关标准化主管机构备案的企业标准采 用。
3.2.4承插式电熔连接
应,并在管材出厂前预装在管体上。电热元件宜由黄铜线材制成: 表面应光滑、无裂缝、起皮及断裂;皇折叠状的电热元件宜预装在 承口端内面,并应安装牢固。电热元件的强度应按国家现行相应 的产品标准采用,对尚无标准的产品,可按制造厂提供的经有关标 准化主管机构备案的企业标准采用。
3.2.5焊接连接采用的焊接材料应为聚乙烯材料,其材质应符合
4.0.1聚乙烯排水管道的流速、流量可按下列公式计算
4.0.1聚乙烯排水管道的流速、流量可按下列公式
5.1.1埋地聚乙烯排水管道结构设计采用以概率理论为基础的 极限状态设计法,以可靠指标度量管道结构的可靠度。除对管道 验算整体稳定外,均应采用分项系数设计表达式进行计算。 5.1.2理地聚乙烯排水管道应按无内压重力流设计,设计使用年 限不得低于50年。
5.1.3埋地聚乙烯排水管道结构设计应按下列两种极限状态进
1承载能力极限状态:包括管道环截面强度计算、管道环截 面压屈失稳计算、管道抗浮稳定计算; 2正常使用极限状态:包括管道环截面变形验算。 5.1.4 理地聚艺烯排水管道结构设计应包括管体、管道基础、管 道连接、沟槽回填土的密实度设计等。 5.1.5埋地聚乙烯排水管道截面设计应按柔性管计算。 5.1.6管道的设计土弧基础支承角2α不宜小于90°。施工回填 的士弧基础中心角不得小于2α十30°。 5.1.7管道放置在素土平基上时,土弧基础支承中心角可按20 计算。 5.1.8 当管道采用熔接连接、机械连接时,宜采取对管道及时覆
5.2管道结构上的作用
《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定采用
《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定采用。
水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定采用。 2管道上的永久作用标准值应为作用在管道每延米上的坚 二压力标准值,可按下列公式计算:
Fsv.kY H, Di
5.2.3管道上的可变作用标准值应包括作用在管道上
辆荷载或堆积荷载。车辆荷载与堆积荷载不叠加计算,应取两者 中荷载效应较大者。车辆荷载等级应按实际行车情况采用。
5.2.4作用在管道上的地面车辆荷载标准值,可按下
算,其准永久值系数可取邮=0.5
MdQvk (a+1.4H,)(b+1.4H,)
(a)顺轮胎着地宽度方向的压力分布(b)顺轮胎着地长度方向的压力分布
nμaQuk qvk
(a)顺轮胎着地宽度方向的压力分布 (b)顺轮胎着地长度方向的压力分布
qvk. 地面车辆荷载传至管项单位面积上的竖向压力标 准值(kN/m); d 车辆荷载的动力系数,可按表5.2.4采用; Qk 车辆的单个轮压标准值(kN); a 单个车轮着地长度(m); 单个车轮着地宽度(m): n 轮压数量; d 相邻两个轮压间的净距(m)
表 5.2.4动力系数 ua
5.2.5地面堆积荷载标准值可按10kN/m计算,其准永久值系 数可取中,=0.5。
5.3管道环截面变形验算
1管道环截面的变形验算应按荷载准永久组合计算。 2埋地聚乙烯排水管道在外压作用下,其竖向首径的变形量 下列公式计算:
Ka(Fsv,k +aAk D1) Wd,max = D E,I,/r +0. 061Ed
Ka(Fsv,k +QD,) Wd,max = D 8S,+0.061Ed
代中Wd,max 管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形 量(m); K.—管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按 表5.3.2选用; 变形滞后效应系数,可根据管道胸腔回填密实 度取1.2~1.5; 一 可变荷载准永久值系数,取0.5; E 管材短期弹性模量(kN/m),按3.1.2取用; I 管道纵截面每延米管壁的惯性矩(m/m); ro 管道计算半径(管壁中性轴半径)(m); Sp 管材环刚度(kN/m): Ed 管侧土的综合变形模量(kN/m),由试验确定 当无试验资料时,可按附录D采用。
表5.3.2管道变形系数K,
3理地聚乙烯排水管道在外压力作用下,其竖向直径的变形 小于管道直径充许变形率5%。 管道竖向直径变形率可按下列公式计算:
5.3.3理埋地聚乙烯排水管道在外压力作用下,其竖向直
Wa.mx X 100% Di
5.4 管道环截面强度计算
5.4.1管道环截面的强度计算应按荷载基本组合计算 5.4.2埋地聚乙烯排水管道在外压力作用下,其环向弯曲应力应 小干管材抗拉强度设计值f.:
式中一一 管壁环向弯曲拉应力(kN/m); %o管道重要性系数,污水管取1.0,雨水管取 0.9,雨污 合流管取1.0; f.一一管材抗拉强度设计值,按3.1.2取用。 5.4.3管壁环向弯曲拉应力可按下列公式计算:
0. 44D,E,YK(YFsv,k +Q4D1 r(E,I,/r+0.061Ea) 0. 44D,E,yK(Fsv,k+YQqvkD r(8S,+0.061E)
式中Df 形状系数,与管材环刚度和回填密实度有关,按表 5. 4.3选用; y 管壁中性轴至管材外壁距离(m) Y 永久荷载分项系数,取1.27; Y 可变荷载分项系数,取1.4。
表 5. 4.3 形状系数D,
5管道环截面压屈失稳计算
5.5.1管道环截面压屈失稳计算时,应根据各项作用的不利组 合,计算管壁截面的环向稳定性。计算时各项作用均取标准值,并 应满足环向稳定性抗力系数不低于2.0的要求。 5.5.2埋地聚乙烯排水管道在外压力作用下,管壁截面的环向稳 定性计算应符合下式要求:
Ferk≥K! Fk
式中Fcr,k 管壁失稳的临界压力标准值(kN/m); Fvk 管顶在各项作用下的竖向压力标准值(kN/m); Ks 管道的环向稳定性抗力系数。
5.5.4管壁失稳的临界压力可按下列公式计算:
式中"。 管材泊松比,取0
Fvk=y,H, +gu
5.6 管道抗浮稳定计算
5.6.1对理设在地表水或地下水以下的管道,应根据设计条件计 算管道结构的抗浮稳定,计算时各项作用均应取标准值。 5.6.2埋地聚乙烯排水管道的抗浮稳定计算应符合下式要求:
式中ZFck 各项抗浮永久作用标准值之和; 浮托力标准值; 管道的抗浮稳定性抗力系数,取1.1。
DFek≥K,Frw.k
6.1.1管道敷设前,施工单位应编制施工组织设计。 6.1.2管道应敷设在原状土地基或经开槽后处理回填密实的地 基上。当管道在车行道下面时,管顶覆士不宜小于0.7m。 6.1.3施工时,管顶的最大允许覆土,应按设计规定对管材环刚
6.1.4当聚乙烯排水管道穿越铁路时,应设置钢筋混凝土钢、
6.1.4当聚乙烯排水管道
铁等材料制作的保护套管,套管内径应大于聚乙烯管 300mm。对理设在铁路下的管道,套管设计应按有关铁路等 定执行。聚艺烯排水管道不得在建筑物和各类构筑物的基础 穿越。
至槽底最低点以下。管道在敷设、回填的全部过程中,槽底不得积 水或受冻。必须在工程不受地下水影响,基础达到强度和管道达 到抗浮要求时方可停止降低地下水。
6.1.6当聚乙烯排水管道作为管道交叉倒虹管使用时,其工作压
6.1.7管道应直线敷设。当遇到特殊情况需利用柔性接口转角
工及验收规范》GB50268和本地区排水管道技术规程的有关规定 热行。
6.1.9对采用承插式接头的管道,插口插人的方向应与水流方向 一致。
6.2.1.沟槽槽底净宽度,可按各地区的具体情况并根据管径大 小、理设深度、施工工艺等确定。当管径不大于450mm时,管道 每边净宽不宜小于300mm;当管径大于450mm时,管道每边净宽 不宜小于500mm。 6.2.2沟槽形式应根据施工现场环境、槽深、地下水位、土质情 况、施工设备及季节影响等因素制定。 6.2.3开挖沟槽应严格控制基底高程,不得扰动基底原状土层 基底设计标高以上0.20.3m的原状土,应在铺管前用人工清理 至设计标高。如遇超挖或发生扰动,可换填10~15mm天然级配 砂石料或最大粒径小于40mm的碎石,并整平夯实,其密实度应 达到基础层密实度要求,严禁用杂土回填。槽底如有尖硬物体必 须清除,用砂石回填处理。 6.2.4槽底不得受水浸泡,若采用人工降水,应待地下水位稳定 降至沟槽底以下时方可开控
基底设计标高以上0.2~~0.3m的原状土,应在铺管前用人工 至设计标高。如遇超挖或发生扰动,可换填10~15mm天然 砂石料或最大粒径小于40mm的碎石,并整平夯实,其密实 达到基础层密实度要求,严禁用杂土回填。槽底如有尖硬物 须清除,用砂石回填处理 6.2.4槽底不得受水浸泡,若采用人工降水,应待地下水位
6.3.1管道应采用土弧基础。对一一般土质,应在管底以下原状土 地基或经回填夯实的地基卜铺设层厚度为100mm的中粗砂基 础层:当地基土质较差时,可采用铺垫厚度不小于200mm的砂砾 基础层,也可分二层铺设,下层用粒径为5~32mm的碎右,厚度 100~150mm,上层铺中粗砂,厚度不小于50mm。基础密实度应 符合本规程表8.2.5的规定。对软土地基,当地基承载力小于设 计要求或由于施工降水等原因,地基原状土被扰动而影响地基承
载能力时,必须先对地基进行加固处理,在达到规定的地基承载能 力后,再铺设中粗砂基础层
回填密实度应符合本规程表8.2.5的规定 6.3.3管道基础中在承插式接口、机械连接等部位的凹槽,宜在 铺设管道时随铺随挖(图6.3.3)。凹槽的长度、宽度和深度可按 管道接头尺寸确定。在接头完成后,应立即用中粗砂回填密实。
铺设管道时随铺随挖(图6.3.3)。凹槽的长度、宽度和深度可按 管道接头尺寸确定。在接头完成后,应立即用中粗砂回填密实。
图6.3.3管道接口处的凹槽
6.3.4对由于管道荷载,地层土质变化等因素可能产生管道纵向 不均匀沉降的地段,应在管道敷设前对地基进行加固处理。 6.3.5聚乙烯排水管管道地基处理宜采用砂桩、块石灌注桩等复 合地基处理方法。不得采用打人桩、混凝土垫块、混凝土条基等刚 性地基处理措施。
6.4.1管材下管前,必须按产品标准逐节进行外观检验,不符合 产品标准者,严禁下管敷设。
产品标准者,严禁下管敷设。
或机械将管材放入沟槽。下管时应采用可靠的吊具,平稳下沟,不 得与沟壁、沟底激烈碰撞。吊装时应有二个支撑吊点,严禁穿心 吊。
6.4.3承插式密封圈连接、套筒(带或套)连接、法兰连接等采用 的密封件、套筒件,法兰连接用的法兰、紧固件等配套用件,必须由 管材生产厂配套供应。热熔连接、电熔连接、焊接连接采用的专用 电器设备和挤出焊接设备和工具,当施工单位不具备符合要求的 设施及技术时,应由管材生产厂提供并进行连接技术指导。当连 接时需要采用润滑剂等辅助材料时,这类材料亦应由管材生产厂 提供。
6.4.4管材连接时必须对连接部位、密封件、套筒等配
净,不得附有土和其他杂质。机械连接用的钢制套筒、法兰 等金属制品,应根据现场士质并参照相应的标准采取防腐措流
6.4.5承插式密封圈连接宜在环境温度较高时进行,插
插到承口底部,应留出不小于10mm的伸缩空隙。在插入房 在插口端外壁做出插入深度标记。插入完毕后,插入长度和 口圆周间空缝应均匀配电网标准规范范本,并保持连接管道轴线平直。
口圆周间空缝应均匀,并保持连接管道轴线平直。 6.4.6电熔连接、热熔连接、机械连接宜在环境温度较低或接近 最低时进行。电、热熔连接时对电热设备的温控、时控,挤出焊接 时对焊接设备的操作等,必须严格按接头要求的技术指标和设备 规定的操作程序进行。
6.4.6电熔连接、热熔连接、机械连接宜在环境温度较
最低时进行。电、热熔连接时对电热设备的温控、时控,挤出 时对焊接设备的操作等,必须严格按接头要求的技术指标和 规定的操作程序进行。
6.4.7管道敷设后,因意外造成的管壁局部损坏,当局部损环的
毕尚未覆土而遭到水泡时,应进行管中心和管底高程的复测和外 观检测,如发现位移、漂浮、拔口等现象,应及时返工处理。
7.0.1管道与混凝土或砖砌检查井连接时,宜采用刚性连接。 7.0.2当管道已敷设到位,在砌筑砖砌检查并并壁时,宜采用现 浇混凝土包封插人井壁的管端。混凝土包封的厚度不宜小于 100mm,强度等级不得低于C20(图7.0.2)
市政工程标准规范范本图7.0.2现浇混凝土包封连接图7.0.3管道与检查井预留洞的
7.0.3当管道未敷设,在砌筑检查井时,应在并壁上按管道轴线 标高和管径开预留洞口。预留洞口内径不宜小于管材外径加 100mm。连接时用水泥砂浆填实插入管端与洞口之间缝隙。水 泥砂浆的配合比不得低于1:2,且砂浆内宜掺入微膨胀剂。砖砌 并壁上的预留洞口应沿圆周砌筑砖拱圈(图7.0.3)。 7.0.4对现浇混凝土包封连接,宜采用自胀橡胶密封圈,可在 浇筑混凝土前,将橡胶圈套在插入井壁管端的中间部位。 7.0.5在检查井井壁与插入管端的连接处,浇筑混凝土或填实水
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