塑钢缠绕排水管工程技术规程

1塑钢缠绕管管道工程技术规程哈尔滨工业大学星河实业有限公司2006年9月21.总则1.0.1为了在埋地排水管管道工程的设计、施工及验收中，合理地应用塑钢缠绕管，做到技术先进、经济合理、安全适用、便于施工、确保质量，特制定本规程。1.0.2本规程适用于新建、扩建和改建的无内压作用的塑钢缠绕管管道工程的设计、施工及验收。1.0.3执行本规程时，排入管道的水温和水质应符合现行行业标准《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082的规定。1.0.4管道工程所用的管材、管道连接材料等必须符合国家或企业现行有关产品标准的规定，并具有产品出厂合格证等有效证明文件。1.0.5塑钢缠绕管管道工程必须按设计文件和施工图纸施工，变更设计必须经设计单位同意。1.0.6塑钢缠绕管工程设计、施工和验收，除应符合本规程外，尚应符合现行的有关国家标准和城市有关标准的规定。32.术语2.0.1塑钢缠绕管采用挤出工艺将钢带与聚乙烯塑料（中密度或高密度）复合成型为异型带材，再将带材螺旋缠绕并焊接成型的钢塑复合管材。管材内表面平整，外表面螺旋环绕有加强肋片，肋片核心是钢带并被聚乙烯包覆与管壁成一体。2.0.2管道连接将管道上相邻的两个管端连成一体，在工作状态下不出现渗漏的接头形式。2.0.3电热熔带连接利用镶嵌在电热熔带表面上的电热元件通电后产生的高温将两根塑钢缠绕管的管端与电热熔带熔接成整体的连接方法。2.0.4橡胶套加不锈钢活套连接相邻管端采用配套的橡胶密封套密封，外面用不锈钢套紧固的连接方法。2.0.5环刚度全称“环向弯曲刚度”它是管道抵抗环向变形的能力，可采用测试或计算方法定值，单位为KN/m3。2.0.6土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支承形式。土弧基础由砂砾土回填的管底基础层和管下腋角两部分组成。2.0.7基础层在沟槽底原状地基或经处理回填密实的地基上，用回填材料均匀敷设并压密的砂砾层。基础层用以敷设管道，也是管道的持力层。2.0.8管下腋角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。2.0.9基础支承角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。43.材料3.0.1设计所用的塑钢缠绕管应符合国家及现行的地方标准。3.0.2管材所用的带材的原料（聚乙烯树脂和钢带）应符合国家现行相应标准的规定。3.0.3塑钢缠绕管橡胶套加不锈钢活套连接所用的弹性橡胶密封套、板，应由塑钢缠绕管生产厂配套供应，并应符合下列要求：1弹性橡胶密封套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；2弹性橡胶密封套、板的外观应光滑平整，不得有气孔、裂缝、卷褶、破损等缺陷。4.设计4.1一般规定4.1.1设计所选用的塑钢缠绕管，应符合现行的行业标准和生产厂的企业标准。4.1.2塑钢缠绕管管顶最小覆土厚度不宜小于0.7m，道路下铺设的管道其最小覆土厚度不应小于1.0m，一般情况下，塑钢缠绕管的最大埋设深度不宜大于6m。当不能满足以上要求时，可在管顶覆土时采取荷载分散的结构加强措施。4.1.3塑钢缠绕管管顶部必须在冰冻线以下。4.1.4塑钢缠绕管应直线铺设，遇到特殊情况必须曲线敷设时，设计曲率半径应大于130DN。4.2水力计算4.2.1塑钢缠绕管的粗糙系数可取n=0.014.2.2塑钢缠绕管的流速、流量应按曼宁公式计算：Q=A•V(4.2.2-1)21321iRnV(4.2.2-2)式中：V——流速（m/s）n——管壁粗糙系数;5R——水力半径（m）;i——水力坡降;Q——流量（m3/s）;A——水流有效断面面积（m2）。4.2.3塑钢缠绕管的最大设计流速，宜控制在5m/s以下。最小设计流速遵守下列规定：1污水管道在设计充满度下为0.6m/s，2雨水管道和合流管道在满流时为0.75m/s。4.3管道结构验算4.3.1一般规定4.3.1.1埋地塑钢缠绕管道应按无内压重力流设计，设计使用年限不得低于50年。4.3.1.2埋地塑钢缠绕管截面设计应按柔性管计算。4.3.1.3管道的设计土弧基础支承角2α不宜小于90º，施工回填的土弧基础中心角不得小于2α+30º。4.3.1.4管道放置在素土平基上时，土弧基础支承中心角可按20º计算。4.3.1.5当管道采用电热熔带连接、橡胶套加不锈钢活套连接时，宜采取对管道及时覆土、设置柔性接头等措施降低或补偿管道的纵向收缩量。塑钢缠绕管的线膨胀系数可采用0.2mm/m℃。4.3.2管道结构上的作用4.3.2.1埋地塑钢缠绕管所受作用的分类和作用代表值应按《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定采用。4.3.2.2管道上的永久作用标准值应为作用在管道每延米上的竖向土压力标准值，可按下列公式计算：1DHrFssKSV，（4.3.2.2）式中FSV，k——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值（KN/m）；rs——回填土的重力密度，可取18KN/m3；Hs——管顶至设计地面的覆土高度（m）；D1——管道的外径（m）。4.3.2.3管道上的可变作用标准值应包括作用在管道上的地面车辆荷载或堆积荷载。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。4.3.2.4作用在管道上的地面车辆荷载标准值，可按下列公式计算，其准永久值系数6可取фq=0.5：1单个轮压传递到管顶处的竖向压力（图4.3.2.4-1）：）ssvkdvkHbHQq4.1)(4.1(（4.3.2.4-1）（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图4.3.2.4-1地面车辆单个轮压的传递分布2两个以上单排轮压综合影响传递到管顶处的竖向压力（4.3.2.4-2）：）sniisvkdvkHdnbHQnq4.1)(4.1(1(4.3.2.4-2)（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图4.3.2.4-2地面车辆两个以上单排轮压综合影响的传递分布qvk——地面车辆荷载传至管顶单位面积上的竖向压力标准值（KN/m2）；μd——车辆荷载的动力系数，可按表4.3.2.4采用；7Qvk——车辆的单个轮压标准值（kN）；a——单个车轮着地长度（m）；b——单个车轮着地宽度（m）；n——轮压数量；dj—相邻两个轮压间的净距(m)。表4.3.2.4动力系数μd4.3.2.5地面堆积荷载标准值可按10kN/m2计算，其准永久值系数可取фq=0.5。4.3.3管道环截面变形验算4.3.3.1管道环截面的变形验算应按荷载准永久组合计算。4.3.3.2埋地塑钢缠绕管在外压作用下，其竖向直径的变形量可按下列公式计算：dpvkqksvdLdESDqFKDW061.08)(1,max,(4.3.3.2-1)式中Wd,max——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量（m）；Kd——管道变形系数，根据管道敷设基础中心角2α按表4.3.3.2选用；DL——变形滞后效应系数，可根据管道胸腔回填密实度1.2~1.5；Φq——可变荷载准永久值系数，取0.5；Sp——管材环刚度（kN/m2）；Ed——管侧土的综合变形模量（kN/m2），由试验确定，当无试验资料时，可按附录A采用。表4.3.3.2管道变形系数Kd4.3.3.3埋地塑钢缠绕管在外压力作用下，其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。管道竖向直径变形率可按下列公式计算：%1001max,DWd(4.3.3.3)式中ε——管道竖向直径变形率。覆土厚度（m）≤0.250.300.400.500.60≥0.70动力系数μd1.301.251.201.151.051.00敷设基础中心角2α20º45º60º90º120º150º变形系数0.1090.1050.1020.0960.0890.08384.3.4管道抗浮稳定计算4.3.4.1对埋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。4.3.4.2埋地塑钢缠绕管的抗浮稳定计算应符合下式要求：kfWfGkFKF,(4.3.4.2)式中∑FGk——各项抗浮永久作用标准值之和；Ffw,k——浮托力标准值；Kf——管道的抗浮稳定性抗力系数，取1.1。5.管道施工和敷设5.1一般规定5.1.1管道施工和敷设前，施工单位应编制施工组织设计。建设单位、施工单位和监理单位应在管道安装施工前对管材和相关产品资料进行验收。5.1.2管材资料验收项目：1管材的检验报告和产品质量保证书。2生产厂提供与产品有关的技术文件，其中包括所用原材料牌号等。3查验管材的产品合格标志。5.1.3连接件验收项目：1不锈钢套、螺栓、橡胶套、电热熔带等质量保证书。2查验连接件的产品合格标志。5.1.4管道应敷设在原状土地基或开槽后处理回填密实的地基上。5.1.5施工时，根据管顶的最大允许覆土深度，要按设计规定对管材环刚度、沟槽及其两侧原状土的情况进行核对，当发现与设计要求不符时，可要求改变设计或采取相应的保证管道承载能力的技术措施。5.1.6当塑钢缠绕管穿越铁路时，应设置保护套管，套管内径要大于塑钢缠绕管外径300mm。塑钢缠绕管不得在建筑物和各类构筑物的基础下面穿越。5.1.7管道在敷设、回填过程中，必须保证工程不受地下水影响，在地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区，地下水位应降至槽底最低点以下，当基础强度达到要求时，方可停止降低地下水。95.1.8管道应直线敷设。当遇到特殊情况需利用管材柔性进行折线或弧形敷设时，其偏转角和弯曲弧度应符合生产厂规定的允许值。5.2装卸、运输和堆放5.2.1管材装卸要求：1管材装卸时，严禁管材抛落及相互撞击。2装卸时吊索应采用柔性软质的、较宽的尼龙吊带或绳，不得用钢丝绳或铁链直接接触吊装管材。3管材的起吊宜采用两个吊点起吊，严禁穿心吊。5.2.2管材的运输要求：1发运的管材应做好管材端口的保护。2大口径管材运输时，宜在管侧嵌入楔保护。3管材在运输车上的堆放高度应符合国家交通管理条例的规定。5.2.3管材堆放要求：1管材存放场地应平整，堆放应整齐；管材堆放时两侧应采用木楔和木板档住，防止滑动。2管材堆放不宜过高，堆放层数应根据生产厂的要求执行。3不同直径与不同环刚度等级管材宜分类堆放。4橡胶套、螺栓、不锈钢套等宜放在库房存贮。5.3沟槽5.3.1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。5.3.2管道基础层型式及管基础支承角2，应依基础地质条件、地下水位、管径及埋深等条件确定。5.3.3沟槽槽底净宽度，可按各地区的具体情况并根据管径大小、埋设深度、施工工艺等确定。当管径不大于0.45m时，管道每边净距不亦小于0.3m；当管径大于0.45m时，管道每边净距不宜小于0.5m。5.3.4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施工。5.4管道基础5.4.1管道基础采用土弧基础，对一般土质，应在管底以下原状土地基或经回填夯实的地基上铺设一层厚度为100mm的中粗砂基础层;当地基土质较差时，可采用铺垫厚度不10小于200mm的砂砾基础层，也可分二层铺设，下层用粒径为5~32mm的碎石，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5.7.2的规定。对软土地基，当基础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力后，再铺设中粗砂基础层。5.4.2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。5.5施工排水5.5.1降低地下水位1对地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区，施工时应采取降低地下水位措施，防止沟槽失稳。2排水管临近建筑物的地方，降低地下水位