湖北省埋地塑料排水管道工程技术规程.doc
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湖北省埋地塑料排水管道工程技术规程.doc
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DB42/×××-××××
湖北省质量技术监督局
湖北省建设厅
200×-××-××实施
200×-××-××发布
埋地塑料排水管道工程技术规程
Technicalspecificationforburiedplasticpipes
ofsewerageengineering
DB42/×××-××××
DB42
湖北省地方标准
ICS
备案号:
1
DB42/×××-××××
目次
前言 Ⅰ
1总则 1
2规范性引用文件 1
3术语和符号 2
3.1术语 2
3.2符号 3
4管材和配件 4
4.1一般规定 4
4.2管材 5
4.3橡胶密封圈及电热熔带 6
4.4粘结剂 6
4.5管材的装卸、运输和储存 7
5管道工程设计 8
5.1一般规定 8
5.2管道水力计算 9
5.3管道结构上的作用计算 10
5.4管道环截面变形验算 12
5.5管道环截面强度计算 13
5.6管道的稳定计算 13
6管道沟槽 15
6.1一般规定 15
6.2沟槽开挖 16
6.3沟槽支撑 18
6.4沟槽排水 19
7管道基础 20
7.1一般规定 20
7.2槽基及其扰动后的处理 21
7.3软弱土质槽基及其处理 21
8管道安装 21
8.1一般规定 21
8.2下管 22
8.3管道铺设 22
8.4管道连接 22
9管道与检查井连接 26
9.1一般规定 26
9.2管道与砌体检查井连接 27
9.3钢筋混凝土检查井 31
9.4衬里防腐检查井 31
10管道闭水试验 32
10.1一般规定 32
10.2试验方法及步骤 33
10.3允许渗水量 33
11管道沟槽回填 34
11.1一般规定 34
11.2回填材料 35
11.3管道的变形控制与检测 36
12管道工程低温期、雨期施工 36
12.1雨期施工的技术措施 36
12.2低温期施工的技术要求 37
13管道施工质量验收 37
13.1一般规定 37
13.2沟槽开挖及排水施工质量验收 39
13.3管道基础施工质量验收 40
13.4管道安装施工质量验收 41
13.5检查井施工质量验收 43
13.6沟槽及检查井周边土方回填施工质量验收 44
附录A(资料性附录)塑料管材型式简图 46
附录B(规范性附录)塑料管道的管径、坡度、流速及流量的关系 47
附录C(规范性附录)塑料排水管道非满流条件下的水力特征系数 58
附录D(规范性附录)塑料管道结构设计参数 59
附录E(规范性附录)管侧土的综合变形模量 61
附录F(规范性附录)砂的最大干密度试验 63
附录G(资料性附录)质量验收记录表 65
条文说明 71
Ⅰ
前言
为规范埋地塑料排水管道工程的设计和施工,根据湖北省质量技术监督局《省质量技术监督局关于下达2007年湖北省地方标准项目计划的通知》(鄂质监标函[2007]139号文)的要求,武汉土木建筑学会等单位共同编制了本规程。
本规程依据国家标准《室外排水设计规范》(GB50014)、《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268)以及其他规范性文件,结合湖北省地质状况和气候特点,对埋地塑料排水管道工程的设计、施工及验收等方面作了较为详细的规定。
本规程附录A、附录G为资料性附录;附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为规范性附录。
本规程主要编制单位:
武汉土木建筑学会、武汉市市政工程质量监督站、武汉市政工程设计研究院有限责任公司、武汉市市政建设集团有限公司
本规程参加编制单位:
上海洪湖科技股份有限公司、湖北银龙管业有限公司、武汉瑞通管业有限公司、嘉善云峰大型构件有限公司
本规程主要起草人:
杜贤交、蒋伍林、张绪光、陈眉、叶辉、邓利明、田军、徐一心
本规程参加起草人:
陈荣利、罗海燕、姚春贤、杨四银
本规程由武汉市市政工程质量监督站负责解释。
埋地塑料排水管道工程技术规程
1 总则
1.0.1为规范塑料管材在市政排水工程中的应用,保证工程质量和安全,制定本规程。
1.0.2本规程适用于湖北省城镇埋地塑料排水管道工程的设计、施工及验收。
1.0.3本规程所称的埋地塑料管道包括:
硬聚氯乙烯管道、高密度聚乙烯管道、玻璃纤维增强聚丙烯管道、钢带增强聚乙烯螺旋波纹管道及玻璃纤维增强塑料夹砂管道。
1.0.4执行本规程时,排水塑料管道中的水温应不大于40ºC,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。
1.0.5市政排水工程中的埋地无压塑料排水管道采用何种类型和口径的塑料管材,应根据工程地质、水文、交通、环境等条件,通过经济、技术比较确定。
1.0.6塑料管材的质量以及埋地塑料管道工程的设计、施工及验收除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
《室外排水设计规范》GB50101-2005
《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153-92
《砌体工程施工质量验收规范》GB50203
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204
《地下防水工程施工质量验收规范》GB50208
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008
《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002
《埋地排污、废水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》GB/T10002.3-1996
《埋地排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)双壁波纹管材》GB/T18477-2001
《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统》
第1部分:
聚乙烯双壁波纹管材GB/T19472.1-2004
第2部分:
聚乙烯缠绕结构壁管材GB/T19472.2-2004
《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004
《高密度聚乙烯缠绕结构壁管材》CJ/T165-2002
《埋地排水用钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管》CJ/T225
《玻璃纤维增强塑料夹砂管》CJ/T3079-1998
《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS122:
2001
《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS164:
2004
《埋地玻璃纤维增强塑料夹砂管道结构设计规程》CECS190:
2005
《埋地排水用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管管道工程技术规程》CECS223:
2007
《玻璃纤维增强聚丙烯(FRPP)压模排水管材》Q/SIJF1-2004
《硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料管道系统用溶剂型胶粘型》QB/T2568
《橡胶密封件给排水管道用接口密封圈材料规范》HG/T3091-2000
3 术语和符号
3.1术语
3.1.1 公称直径(DN)nominaldiameter
塑料管材的标定直径,可分为内径系列和外径系列两类,单位:
mm。
3.1.2 环刚度ring-bendingstiffness
管材在外压荷载作用下抵抗环向变形能力的量度。
单位:
kN∕㎡。
3.1.3 抗冲击强度resistimpactstrength
管材在冲击荷载作用下,抵抗冲击破坏的能力。
用真实冲击率表示(%)。
3.1.4 弯曲抗拉强度bend-resistingstrength
管材在外压荷载作用下抵抗弯拉破坏的能力。
单位:
MPa。
3.1.5 直径变形率diameterdeformationrate
管材在外压荷载作用下,管径竖向变形的极限值与加载前管材直径的比值(%)。
3.1.6管侧土综合变形模量soilmodulus
管侧回填材料及管沟两侧原状土综合抵抗变形能力的量度。
单位:
MPa。
3.1.7 平壁管plainwallpipe
内外均为光滑均质管壁的管材。
3.1.8结构壁管structuredwallpipe
管壁为带肋、带夹芯层或带中空螺旋缠绕等异型管壁结构的管材。
3.1.9双壁波纹管doublewallcorrugatedpipe
管壁为双层结构,其内壁光滑平整,外壁为等距离排列的梯形或弧形中空结构的管材。
3.1.10玻璃纤维增强塑料夹砂管glassfibrereinforcedplasticmortarpipe
以热固性树脂为基本材料,以玻璃纤维或其它织物为增强材料,以石英砂及碳酸钙粒料为填料,用连续缠绕或离心浇铸等工艺制成的管材。
3.1.11钢带增强聚乙烯螺旋波纹管spirallywoundcorragatedpolyethylenewithribbedsteelreinforcedpipes
以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,表面涂敷粘接树脂的钢带成型为波形作为主要支撑结构,并与聚乙烯材料缠绕复合成整体的双壁螺旋波纹管。
3.2符号
3.2.1材料名称、特征符号
PVC-U管——硬聚氯乙烯管材;
HDPE管——高密度聚乙烯管材;
S-HDPE管——钢带增强聚乙烯螺旋波纹管材;
FRPP管——玻璃纤维增强聚丙烯管材;
RPM管——玻璃纤维增强塑料夹砂管材;
TIR——管材真实冲击率(%);
Sp——管材的环刚度(kN∕㎡)。
3.2.2设计计算符号
V ——水流速度(m∕s);
R ——水力半径(m);
I ——管道坡度(‰);
Q ——管道流量(m3∕s);
A ——水流有效断面面积(m2);
Qs——允许渗水量;
n ——管内壁粗糙系数;
DI——管材内径(mm);
di——管材外径(mm);
DL ——变性滞后效应系数;
Di ——形状系数,与管道环刚度和回填密度有关;
Do ——管材计算直径(mm);
t——管壁厚度(mm);
σ——管壁截面环向弯曲拉应力(kN/m2);
υp——管材的泊桑比;
Ep——管材短期的弹性模量(kN/m2);
wd——荷载作用下管径竖向变形量(mm);
ε——荷载作用下管材径向变形率(%);
Ed——管侧土的综合变形模量(kN/m2);
——管道重要性系数;
——管沟回填土重力密度(kN∕m³);
Hs——管顶至设计地面的覆土厚度(m);
Fsv.k ——设计地面以下作用在管道每延米上的竖向土压力标准值(kN∕m);
qvk ——地面车载传递到管道上的竖向压力标准值(kN∕m2);
Fcr.k ——管道截面失隐的临界压力标准值(kN∕m2);
μd——车辆荷载动力系数;
ψq——可变荷载准永久值系数;
——永久荷载分项系数;
——可变荷载分项系数;
Kd——管道变形系数;
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;
——车辆荷载动力系数;
——可变荷载准永久值系数。
daj——相邻两个轮压间的净距(m)。
4管材和配件
4.1一般规定
4.1.1埋地塑料管道的管材及配件应符合国家现行产品质量标准的有关规定。
4.1.2管材及配件应按进场批次进行质量验收。
管材及配件质量验收应重点检查下列项目:
1产品出厂合格证。
2产品性能检验报告。
3外观质量。
4抽样检查管材的公称直径、壁厚、不圆度、端面垂直度。
5生产日期、批号、等级及数量。
4.1.3与管材配套的连接件、接口用清洁剂、粘结剂、橡胶密封圈、电热熔带等,宜由管材生产企业配套供应,并对其质量负责。
3.1.4埋设于道路车行道下、公称直径大于1200mm的塑料管道,应通过设计论证。
4.2管材
4.2.1塑料管材的外观质量应符合下列要求:
1管材内外壁应密实、直顺,不得有气泡、砂眼、针孔、裂纹;内壁应光滑、平顺,无毛刺、皱纹。
2管材色泽应均匀一致,不得有明显的扁平及弯曲变形,不得有破损、裂口。
3管材端面应平齐,且与管材轴线垂直。
4.2.2埋地塑料排水管材的使用年限不得低于50年。
4.2.3埋地塑料排水管道常用管径见表4.2.3。
表4.2.3埋地塑料管道常用管径
品种
直径
硬聚氯乙烯管
(PVC—U管)
高密度聚氯乙烯管
(HDPE管)
钢带增强
聚乙烯管
(S-HDPE管)
增强
聚乙烯管
(FRPP管)
玻璃纤维增强塑料夹砂管
(RPM管)
挤出平壁管
双壁波纹管
挤出加筋管
中空缠绕管
双壁波纹管
挤出加筋管
钢带缠绕管
模压加筋管
缠绕平壁管
离心浇铸管
内径(mm)
-
-
300~3000
100~1200
500~2200
200~1200
200~4000
外径(mm)
160~630
160~1200
-
-
-
-
-
4.2.4埋地塑料排水管材的主要物理力学性能应符合表4.2.4的要求。
表4.2.4埋地塑料管材的技术要求
品种
项目
硬聚氯乙烯管
(PVC—U管)
高密度聚氯乙烯管
(HDPE管)
钢带增强聚乙烯管
(S-HDPE管)
增强聚乙烯管(FRPP管)
玻璃纤维增强塑料夹砂管
(RPM管)
密度(g∕cm3)
1.35~1.50
0.93~0.96
0.97~1.03
1.70~2.00
环刚度
车行道下不小于8kN∕m2,其它不小于4kN∕m2
冲击率
TIR≤10%
—
蠕变率
≤2.5%
≤4%
≤2%
—
扁平试验
无裂缝、无永久性屈曲变形
内压试验
试验压力0.15MPa,稳压15min,管壁不渗漏
接缝密封试验
试验压力0.1MPa,稳压15min,接缝不渗漏
4.2.5管材环刚度除满足表4.2.4的要求外,还应符合设计要求。
4.2.6与检查井连接的排水干管宜备有带止水环的短管,短管的长度应不小于管径,且最小长度不得小于0.5m,止水环的高度应大于管材外径的4%,厚度不小于20mm。
4.3橡胶密封圈及电热熔带
4.3.1橡胶密封圈的外观质量应符合下列要求:
1橡胶密封圈应为实心截面;
2橡胶圈质量应紧密,表面应光滑、平整,不得有气孔、裂纹、卷褶、破损等缺陷。
4.3.2由氯丁橡胶或其它橡胶制成的橡胶密封圈,其技术性能应符合下列要求:
1邵氏硬度为50±5度;
2伸长率≥400%。
3拉断强度≥16MPa。
4永久变形率≤20%。
5压缩变形率≤25%。
6耐酸碱系数≥0.8。
7耐老化系数≥0.8(70℃、144h)。
4.3.3橡胶圈周长与管材插口周长比宜为0.85~0.95。
4.3.4电热熔带的技术性能应符合下列要求:
1拉伸强度≥17MPa。
2断裂伸长率≥350%。
3脆化温度≤-40℃。
4体积电阻率≥1×1013Ω.m。
4.4粘结剂
4.4.1粘结剂必须采用适应于管材材质的溶剂型胶粘剂。
4.4.2粘结剂的外观质量应符合下列要求:
1粘结剂色泽应均匀一致,晶莹透亮,不得有团块、不溶颗粒和其它杂质。
2粘结剂不得有析出物,不得呈现胶凝状态和分层现象。
4.4.3粘结剂的技术指标应符合表4.4.3的要求。
表4.4.3粘结剂的技术要求
项目
技术指标
备注
树脂含量
≥10%
溶解性
未见胶凝结块
粘度
中型
≥500mPa.s
公称直径≤160mm
重型
≥1600mPa.s
公称直径>160mm
粘结强度
2h固化
≥1.7MPa
16h固化
≥3.4MPa
72h固化
≥6.2MPa
粘结抗剪强度
>5.0MPa
不小于管材抗剪强度
4.5管材的装卸、运输和储存
4.5.1管材在装卸、堆放时,应轻装轻放,不得抛、摔、拖、滚。
4.5.2管材装卸机具工作位置必须稳定、起吊安全可靠,远离架空输电线路,并设专人指挥,工作人员必须戴安全帽。
4.5.3吊装管材必须采用两支点吊装,支点与管端的距离一般为管长的1/4。
管材生产企业在管材上设置了吊点的,按设置的吊点吊装。
起吊吊具必须采用柔软较宽的绳带,禁止采用钢丝绳或铁链等金属绳索直接接触管壁吊装,禁止穿管吊装。
4.5.4管材装运时,其承口、插口应分层交错排列,底部嵌木楔防滚,管间设支架衬垫,堆高不得大于2m,并用绳带捆扎固定。
在运输过程中禁止发生管材之间及管材与车箱的碰撞。
4.5.5管材堆放场地应平整,无尖锐坚硬杂物。
管材应按类型、规格、等级分类堆放,承口、插口交错排列,底部及管间嵌木楔防滚。
管材堆放层数应符合表4.5.5的规定。
表4.5.5塑料管材堆放层数
公称直径(mm)
200
250
300
400
500
600~700
800~1200
层数
8
7
6
5
4
3
2
4.5.6管材堆放应远离明火、热源,禁止长期露天暴晒。
露天堆放应覆盖苫布。
夏季应搭设凉棚,通风降温,并配置消防器材;冬季应有防冻措施,轻抬轻放。
管材存放期不宜超过1年。
4.5.7橡胶圈、电热熔带、清洁剂、粘结剂等管材配件应设库分类存放。
管材配件的储存室温宜为0℃~30℃。
管材配件存放库应远离火源、热源,阴凉干燥、安全可靠,严禁烟火,消防设施齐备。
4.5.8现场存放的管材、橡胶圈、电热熔带、清洁剂、粘结剂,发现异常时应重新检验,质量达不到相关标准要求的,不得使用。
5管道工程设计
5.1一般规定
5.1.1埋地塑料排水管道的粗糙系数按0.009~0.011选用。
5.1.2使用埋地塑料管材的污水管道,充满度按非满流计算,最大设计充满度应符合国家现行标准《室外排水设计规范》GB50014的规定。
5.1.3使用埋地塑料管材的雨水及雨污合流管道,充满度按满流计算。
5.1.4埋地塑料管道结构按柔性管道计算,设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法,在对管道整体稳定验算的同时,还应采用分项系数设计表达式进行计算。
5.1.5埋地塑料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。
5.1.6埋地塑料管结构设计应按下列两种状态进行计算和验算:
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。
5.1.7埋地塑料管道结构设计包括管体、管道基础、管井连接、管道连接、沟槽回填土密实度等。
5.1.8埋地塑料排水管的设计土弧基础支承角2α不宜小于90°,施工回填土弧基础中心角不得小于2α+30°。
5.1.9当管道采用焊接、粘接、熔接时,宜采用对管道及时覆土、设置柔性接头等措施,降低或补偿管道的纵向收缩量。
管材的线膨胀系数:
PVC-U管取0.08mm/(m·℃);PE及FRPP管均取0.13mm/(m·℃);RPM缠绕管取0.02mm/(m·℃);浇铸管取0.03mm/(m·℃);钢带增强聚乙烯螺旋波纹管取0.2mm/(m·℃)。
5.1.10作用在埋地塑料排水管道上的力的分类和作用代表值应按国家现行标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定采用。
5.1.11塑料管材型式简图见附录A。
5.1.12当管道需采用柔性接口转角敷设时,偏转角应符合表5.1.12的规定。
表5.1.12管道柔性接口允许偏转角表
公称直径(mm)
<300
300~600
600~1000
>1000
允许偏转角
不大于2.0°
不大于1.5°
不大于1.0°
不大于0.5°
5.1.13车行道下埋地塑料管道,管顶最大覆土厚度不宜超过8m。
管顶覆土厚度超过8m时,应通过设计验算管道的环刚度。
5.1.14塑料排水管道与其它管道的水平净距应符合国家相关标准的规定。
5.1.15塑料排水管道穿越铁路、高速公路路堤时,应设置由钢筋混凝土、钢材或铸铁等材料制作的保护套管。
套管内径应大于塑料排水管道外径300mm。
套管设计应符合国家标准中关于管道穿越铁路、高速公路的规定。
5.1.16管道交叉的设计应符合现行国家标准《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268的规定。
5.2管道水力计算
5.2.1塑料排水管道的流速、流量应按式5.2.1-1和式5.2.1-2计算:
Q=A·V(式5.2.1-1)
(式5.2.1-2)
式中:
Q——流量(m3/s)
A——水流有效断面面积(m2)
V——流速(m/s)
n——管壁粗糙系数
R——水力半径(m)
I——水力坡度(‰)
按上式计算,在满流条件下,塑料排水管道不同管内径的水力坡度、流速、流量关系见附录B;在非满流条件下的水力特性系数见附录C。
5.2.2最大设计流速不宜超过5m/s。
5.2.3最小设计流速应满足下列要求:
1污水管道在设计充满度下宜为0.6m/s。
2雨水管道和污雨合流管道在满流时宜为0.75m/s。
3污泥输送管道为0.7~1.5m/s,其取值应大于泥沙的不淤流速。
5.2.4城市道路塑料排水管道最小管径和最小设计坡度应符合表5.2.4的规定。
表5.2.4最小管径和最小设计坡度
管道类别
最小管径(mm)
相应最小设计坡度
污水管
300
0.002
雨水管和合流管
300
0.002
雨水口连接管
200
0.01
重力输泥管
200
0.01
5.3管道结构上的作用计算
5.3.1作用在埋地塑料排水管道上的荷载标准值分为永久作用标准值和可变作用标准值,前者主要指作用在管道上的竖向土压力和管道自重,后者包括地面车辆荷载或地面堆积荷载和自重。
车辆荷载与堆积荷载不叠加计算,两者中取其大者。
5.3.2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,按式5.3.2计算:
Fsv.k=.Hs(式5.3.2)
式中:
Fsv.k——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(kN/m);
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- 湖北省 塑料 排水管道 工程 技术规程