CECS210-2006 埋地聚乙烯钢肋复合缠绕排水管管道工程技术规程完整 69页

CECS210：2006中国工程建设标准化协会标准埋地聚乙烯钢肋复合缠绕排水管管道工程技术规程Technicalspecificationforhelicalwindingpolyethyleneprofilewallwithexternalsteelribpipelineofburiedsewerengineering中国计划出版社\n中国工程建设标准化协会标准埋地聚乙烯钢肋复合缠绕管排水管管道工程技术规程TechnicalspecificationforhelicalwindingpolyethyleneprofilewallwithexternalsteelribpipelineofburiedsewerengineeringCECS210:2006主编单位:南京市市政设计研究院有限责任公司福建亚通新材料科技股份有限公司批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2006年12月01日中国计划出版社2006北京标准分享网www.bzfxw.com免费下载\n前言根据中国工程建设标准化协会（2001）建标协字第10号文《关于下达印发2001年第一批标准制、修订项目计划的通知》的要求，制定本规程。聚乙烯钢肋复合缠绕管是一种用钢肋增强的高密度聚乙烯肋壁板材经缠绕成型的柔性管，具有重量轻、环刚度大、安装方便等特点，可用于无压埋地排水管道。目前国内推广应用这种管道的工程已经起步，通过各地实践，效果良好。本规程是以相关国家标准为依据，在各地试验研究和工程实践的基础上，参照国外相关标准和研究资料编制而成的。根据国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》要求，现批准发布协会标准www.bzfxw.com《埋地聚乙烯钢肋螺旋复合管排水管道工程技术规程》编号为CECS210：2006，推荐给工程设计、施工和使用单位采用。本规程由中国工程建设标准化协会管道结构专业委员会CECS/TC17归口管理，由南京市市政设计研究院有限责任公司（南京市同仁街31号，邮编210008）负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。主编单位：南京市市政设计研究院有限责任公司福建亚通新材料科技股份有限公司参编单位：中国市政工程中南设计院甘肃省水利水电勘测设计研究院杭州市城建设计研究院主要起草人：曾中义杨挺周晨徐小民黄学庆\n许文海徐德富薛晓荣龚福鑫周平叶从基王步生王振武李锐中国工程建设标准化协会2006年8月26日www.bzfxw.com标准分享网4www.bzfxw.com免费下载\n目录1总则···························································································12术语和符号···············································································22.1术语······················································································22.2主要符号··············································································23材料···························································································64水力计算·················································································85结构设计·················································································105.1基本设计规定······································································105.2管道结构上的作用······························································105.3管道环向截面变形验算······················································125.4管道环向截面稳定性计算··················································12www.bzfxw.com5.5管道环向截面强度计算······················································135.6管道抗浮稳定性验算··························································146管道敷设·················································································156.1一般规定··············································································156.2沟槽开挖··············································································166.3地基与基础··········································································186.4管道敷设··············································································186.5沟槽回填··············································································207质量检验···················································································227.1沟槽回填土压实系数的检验············································227.2管道变形检验·····································································227.3管道密闭性检验·································································23\n8管道工程的竣工验收······························································24附录A管材的型式和主要尺寸················································26附录B管道水力计算图表··························································28附录C地面车辆荷载对管道上的作用标准值的计算方法·········32附录D管侧回填的综合变形模量···········································34附录E闭水法试验·····································································36附录F验收记录表及验收鉴定书············································38本规程用词说明·············································································40附：条文说明·················································································41www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载\n1总则1.0.1为了在室外埋地排水管道工程中合理应用聚乙烯钢肋复合缠绕管，做到技术先进、安全适用、经济合理、操作简便，确保工程质量，特制定本规程。1.0.2本规程适用于城镇公用设施、工矿企业和住宅小区中，一般用途的新建、扩建、改建的埋地无压重水流聚乙烯钢肋复合缠绕管排水管管道工程的工程设计、施工及验收。1.0.3本规程是依据现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014《给水排水管道结构设计规范》GB50332和《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268规定的原则进行编制。1.0.4排入管道的水温、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管道工程采用的管材、管件连接件等，必须符合国家现行有关标准的规定，并具有产品出厂合格证。1.0.6www.bzfxw.com在湿陷性黄土、膨胀土、永冻土和地震地区埋设管道时，尚应符合国家现行有关标准的规定。1.0.7埋地聚乙烯钢肋复合缠绕管排水管管道工程除应执行本规程外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。1\n2术语和符号2.1术语2.1.1聚乙烯钢肋复合缠绕管helicalwindingpolyethyleneprofilewallwithexternalsteelribpipe（RIB-LOCPIPE）由挤出成型的高密度聚乙烯肋壁板材与外壁钢肋同步在内模上连续螺纹状缠绕而卷制成型的管材。肋壁板材之间采用插入式肋增强的聚乙烯缠绕复合结构壁管材，属柔性管。简称“聚乙烯钢肋复合缠绕管”，俗称“塑料螺旋管”。2.1.2排水管道sewerpipeline在城镇基础设施、工矿企业和住宅小区内用于输送生活污水、生产污水的管道，以及输送截流雨水的雨水管道和雨、污水合流排放的合流管道。2.1.3www.bzfxw.com无压管道non-pressurepipeline输送水体处于重力流状态的管道。此时，管道内的运行水位不超过管道内顶，但允许运行水位出现间歇性超过管道内顶的情况，而由此产生的内水压力不作为管道的内压指标。2.1.4环向弯曲刚度ringstiffness反映埋地柔性管在管顶上部土荷载作用下管环所产生垂直变位大小的刚度指标，也是管道抵抗环向变形能力的指标，简称“环刚度”。对均质平壁管可用公式计算确定，对钢塑复合缠绕管可通过平行板试验确定。2.1.5公称直径（DN）nominaldiameter管材的标定直径，本规程中，聚乙烯钢肋复合缠绕管的公称直径（DN）等同于管材内径（D0）。标准分享网www.bzfxw.com2免费下载\n2.2主要符号2.2.1管道上的作用和作用效应FCV,k—管道单位长度上管顶的地面车辆荷载或地面堆积荷载标准值；Fcr·k管道失稳临界压力标准值；Fsv·k管道单位长度上管顶的竖向土压力标准值；FV—管道单位长度上管顶的竖向压力设计值；FVK管顶竖向作用的不利组合值；Pwi—车辆第i个车轮的单位轮压；qcv·k轮压传递到管道顶部的单位面积竖向压力标准值；∑FGK各种抗浮作用标准值之和；σ钢肋最大环向截面压应力。2.2.2管材性能Ep—高密度聚乙烯弹性模量；ES钢材弹性模量；fp—高密度聚乙烯抗拉强度设计值fpk—高密度聚乙烯抗拉强度标准值；fy钢肋抗拉强度设计值；Sd—管环刚度；γp—高密度聚乙烯基准密度。2.2.3几何参数A钢肋截面每延米截面积；ai—i个车轮的着地分布长度；B—管道沟槽底部的开挖宽度；b1—管道一侧的工作面宽度；b2—管道一侧的支撑厚度；bi—i个车轮的着地分布宽度；Br—管中心处槽宽；3\nD0—管道内径；D1—管道外径；daj—沿车轮着地分布长度方向，相邻两车轮间的净距；dbj—沿车轮着地分布宽度方向，相邻两车轮间的净距；fD—管道最大竖向变形计算值；H—管顶到地面的覆土高度；Ip钢肋截面每延米惯性矩；ma—沿车轮着地分布长度方向的车轮排数；mb—沿车轮着地分布宽度方向的车轮排数。r0管道计算半径；2.2.4计算系数DL—变形滞后效应系数；Ed—管侧土综合变形模量；Ee—管侧回填土变形模量；En—基槽两侧原状土变形模量；Kb—管底土基床系数；Kf浮托力抗力系数；K0—荷载系数；Ks—环向稳定抗力系数；α—综合修正系数；rG,sv永久作用分项系数；γ0—重要性系数；γQ—可变作用分项系数；ζ—综合修正系数；ψq—可变作用的准永久值系数。2.2.5水力计算A0—水流有效断面面积；标准分享网www.bzfxw.com4免费下载\nh0管道内正常水深；I—水力坡度；n—管壁粗糙系数；Q—流量；R—水力半径；V—流速。5\n3材料3.0.1设计所选用管材的规格尺寸应符合行业标准《埋地钢塑复合缠绕排水管材》QB/T2783-2006的规定（附录A）。3.0.2聚乙烯钢肋复合缠绕管的加强钢肋，应根据工程使用年限、埋设环境介质对金属的腐蚀性、按耐久性要求分别采用包塑薄钢板、镀铝锌薄钢板或不锈钢薄板成型的增强钢肋。对于临时性工程，可采用镀锌薄钢板的钢肋。1包塑薄钢板的性能应符合下列要求1）钢肋用材应符合现行国家标准《碳素结构钢冷轧钢带》GB716的规定2）包塑用料为高密聚乙烯，其性能应符合第3.0.3条的规定。3）包塑层应外观平整、壁厚均匀，轧制后塑料与钢带不得发生空鼓和脱离。2镀铝锌薄钢板的性能应符合现行国家标准《连续热浸镀铝锌硅合金镀层钢带和钢板》GB/T14978中有关结构类别的规定，涂层重量2不小于200g/m。3不锈钢板的性能应符合国家标准《不锈钢热轧钢板》GB/T4237的规定。4镀锌薄钢板的性能应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板和钢2带》GB/T2518中有关结构类别的规定，涂层重量不应小于350g/m。3.0.3高密聚乙烯的物理力学性能应符合下列要求：3基准密度：γp≥0.94g/cm；弹性模量：EP≥700MPa；2抗拉强度标准值：fp·k≥20.7N/mm;2抗拉强度设计值：fp=16.0N/mm。3.0.4钢肋的钢材物理力学性能应符合下列要求：标准分享网www.bzfxw.com6免费下载\n1．钢材和焊接材料的强度设计值，应根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用。522．钢材的弹性模量：206×10N/mm。3.0.5焊接肋板用高密度聚乙烯熔剂的物理力学性能应符合3.0.3条规定。3.0.6聚乙烯钢肋复合缠绕管增强钢带间搭接处的抗拉强度不得小于钢材的抗拉强度。3.0.7聚乙烯钢肋复合缠绕管的聚乙烯壁板缠绕连接间环缝的抗拉强度不得小于聚乙烯壁板板材的抗拉强度。7\n4水力计算4.0.1聚乙烯钢肋复合缠绕管的水流条件，应按无压重力流管道考虑。4.0.2管内流速应按下式计算13/22/1VRI（4.0.2-1）nQ=A0V（4.02-2）式中V流速（m/s）；R水力半径（m）;I水力坡降（‰）；n管壁粗糙系数；3Q流量（m/s）；2A0水流的有效断面面积m。4.0.3管道的粗糙系数应根据试验综合分析确定。在无试验资料时，对聚乙烯钢肋复合缠绕管可采用n=0.01。4.0.4用于污水时，管道最大设计充满度宜按表4.0.4采用。表4.0.4污水管最大设计充满度h0管道内径D0（mm）最大设计充满度D0500～9000.75≥10000.80注：h0为管道内正常水深。4.0.5当用于雨水和合流管道时，管道应按满流计算。4.0.6所采用的最小设计流速，应遵守下列规定：1污水管道在设计充满度下，不应小于0.6m/s；2按满流设计的雨水管道和合流管道，不应小于0.75m/s；3输送高含沙水流时，不应小于泥沙的不淤流速。标准分享网www.bzfxw.com8免费下载\n4.0.7管道的最大设计流速不宜超过4.0m/s。4.0.8按公式（4.0.2-1）和（4.0.2-2）进行在满流和不同充满度条件下流水断面的水力计算图表见附录B。9\n5结构设计5.1基本设计规定5.1.1聚乙烯钢肋复合缠绕排水管道结构的设计应符合下列一般规定：1采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，除对管道结构的整体的验算外，应采用分项系数设计表达式进行设计。2聚乙烯钢肋复合缠绕管应按无内压重力流状态进行设计对城镇永久性排水管道，设计使用年限不得低于50年；对农田排灌和其它用途的管道，设计使用年限应按相应规定确定。3管道结构设计时应计算下列两种极限状态：1）承载能力极限状态：对应于管道结构的环截面强度计算；环截面压屈失稳验算、抗浮稳定计算。2）正常使用极限状态：对应于管道结构的变形验算。4管道应按埋地柔性管道进行设计计算，其内力按弹性体计算，各项作用均由钢肋承受。5管道设计时应提出埋设条件和对运行工况的要求，包括管体、管道基础、管道连接、沟槽回填土的类别与密实度等。5.1.2按承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算均应符合现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332）的规定。5.2管道结构上的作用5.2.1管道结构上作用的分类和作用代表值应按下列规定采用：1聚乙烯钢肋复合缠绕管结构上的作用，按其性质可分为永久作用和可变作用两类：1）永久作用：土压力2）可变作用：地面人群荷载、地面堆积荷载、地面车辆荷载、地下水的作用。标准分享网www.bzfxw.com10免费下载\n2管道结构设计应对不同作用采用不同的代表值。对永久作用，应采用标准值作为代表值；对可变作用，应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。可变作用组合值，应为可变作用标准值乘以作用组合系数；可变作用准永久值，应为可变作用标准值乘以作用的准永久值系数。3当管道结构承受两种或两种以上可变作用，承载能力极限状态按基本组合设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，可变作用应采用标准值和组合值作为代表值。4当正常使用极限状态按荷载准永久组合设计时，可变作用应采用准永久值作为代表值。5.2.2永久作用的标准值应按下列规定采用：1对常用材料及其制作件，其自重可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。2作用在管顶竖向土压力标准值可按下式计算：F=gHD（5.2.2）sv,ks1式中Fsv·k管道单位长度上管顶竖向土压力标准值（kN/m）；3g回填土的重力密度，可取18kN/m，当地下水高于s3管顶时，地下水位以下取饱和密度20kN/m；H管顶到地面的覆土高度(m)；D1管道外径(m)。5.2.3可变作用标准值、准永久值系数应按下列规定采用：1各种可变作用的标准值、准永久值系数应符合表5.2.3的规定。表5.2.3可变作用的标准值、准永久值系数可变荷载荷载标准值准永久值系数2地面堆积荷载10kN/m0.5地面车辆荷载附录C0.5注：1.其他荷载取值应符合现行标准《建筑结构荷载规范》GB500092.地面车辆荷载与堆积荷载不叠加计算，取其大者。11\n32地下水的重度标准值，可取10kN/m。5.3管道环向截面变形验算5.3.1管道环向截面验算应按荷载准永久值计算。5.3.2聚乙烯钢肋复合缠绕管在荷载准永久组合作用下的变形计算值，应按下式计算：DK(F+2yF)Lbsv,kqcv,kWD=´1000（5.3.2）8S+.0061Edd式中WD管道最大竖向变形的计算值（mm），WD≤0.05D；Kb管道变形系数，根据管道敷设基础中心角2α按表5.3.2采用；ψq可变作用的准永久值系数，取05；DL变形滞后效应系数，取1.0～1.50；Fsv,k管道单位长度上管顶竖向土压力标准值（KN/m）；Fcv,k管道单位长度上管顶承受的地面车辆荷载或地面堆积荷载标准值（KN/m）；2Ed管侧土综合变形模量（KN/m）（附录D）；2Sd管环刚度（KN/m），按第A.0.4条采用。表5.3.2管道变形系数Kb土弧基础中心角0°30°60°90°120°150°180°变形系数Kb0.110.1080.1030.0960.0890.0850.0835.3.3在荷载准永久组合作用下，管道的最大竖向变形量计算值不应大于0.05D。5.4管道环向截面稳定性计算5.4.1管道环向截面的稳定性计算应根据各竖向作用的不利组合进行。各项作用均应取标准值，环向稳定性系数不应小于2.0。5.4.2管道环向截面稳定性计算，应符合下式要求：标准分享网www.bzfxw.com12免费下载\nFcr,k³K（5.4.2）sFvk式中ks环向稳定抗力系数，取2.0；Fvk管顶各竖向作用标准值的不利组合值（MPa）；Fcr,k管道失稳临界压力标准值（MPa）。5.4.3管道失稳的临界压力标准值可按下式计算：F42ES（5.4.3）cr,kdd式中Ed管侧土综合变形模量（附录D）；Sd管环刚度。5.5管道环向截面强度计算5.5.1管道环向截面的强度计算应按荷载基本组合计算。5.5.2管道环向截面强度计算应采用下列极限状态计算表达式：roσ≤fy（5.5.2）2式中σ钢肋环向截面最大压应力N/mm；ro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；fy钢肋抗压强度设计值，本规程按3.0.4条的规定采用。5.5.3聚乙烯钢肋复合缠绕管钢肋环向截面最大压应力可按下式计算：krF+RF0GsvSVKQCVKsj（5.5.3）2A式中j应力系数，取1.58。K0荷载系数，当管顶到地面的覆土高度H5时，应取ζ=1.0计算。D1此时Br应为管中心处按达到设计要求的压实系数的填土宽度。标准分享网36www.bzfxw.com免费下载\n表D.0.2-1管侧回填土和槽侧原状土的变形模量（Mpa）回填土压实系数(%)859095100原状土标准贯入锤击数N63.5450土的类别砾石、碎石571020砂砾、砂卵石、细粒土含量35714不大于12%砂砾、砂卵石、细粒土含量13510大于12%粘性土或粉土（WL<50%）13510砂粒含量大于25%粘性土或粉土（WL<50%）137砂粒含量小于25%注：1表中数值适用于10m以内覆土，对覆土超过10m时上表数值偏底；2回填土的变形模量（Ee）可按要求的压实系数采用；表中的压实系数（%）系指设计要求回填土压实后的干密度与该土在相同压实能量下的最大干密度的比值；3基槽两侧原状土的变形模量（En）可按标准贯入度试验的锤击数据确定；4WL为粘性土的液限；5细粒土系指粒径小于0.075mm的土；6砂粒系指粒径为0.075~2.0mm的土。37\n表D.0.2-2计算参数α1及α2Br/D11.52.02.53.04.05.0α10.2520.4350.5720.6800.8380.948α20.7480.5650.4280.3200.1620.052标准分享网38www.bzfxw.com免费下载\n附录E闭水法试验E.0.1闭水试验水头应满足下列要求：1．当试验上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。2．当试验上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游设计水头加2m计。3．当计算出的试验水头超过上游检查井井口时，试验水头应以上游检查井井口高度为准。E.0.2试验中，试验管段注满水后的浸泡时间不应少于24h。E.0.3当试验水头达到规定水头后开始计时观测管道的渗水量，在观测期间应不断地向试验管段内补水，保持试验水头的恒定。渗水量的观测时间不得小于30min。E.0.4试验过程中，应作记录，记录表格可参照下表：39\n表E管道闭水试验记录表工程名称试验日期年月日管段位置管径mm）管材种类接种类试验段长度（m）试验水头3试验段游设计水头（m）允许渗水量（m/24h/km）（m）渗观测起观测结恒压时间次恒压时间T实测渗水量水始时间束时间内的补水数（min）q(L/min/m)量T1T2量W（L）测1定2记3录折合平均实际渗水量（m3/24h/km）外观记录评语施工单位：试验负责人：监理单位：设计单位：使用单位：记录员：标准分享网40www.bzfxw.com免费下载\n附录F验收记录表及验收鉴定书表F.0.1中间验收记录表工程名称工程项目建设单位施工单位验收日期年月日验收内容质量情况及验收意见监理单位建设单位设计单位施工单位参加单位质量监督人员管理单位使用单位管理单位41\n表F.0.2竣工验收鉴定书表工程名称工程项目建设单位施工单位开工日期年月日竣工日期年月日验收日期年月日验收内容复验质量情况验收意见及鉴定结果施工监理单位建设单位设计单位单位参加单位质量监督人员管理单位使用单位管理单位标准分享网42www.bzfxw.com免费下载\n中国工程建设标准化协会标准埋地聚乙烯钢肋复合缠绕管排水管道工程技术规程CECS210:2006条文说明43\n1总则1.0.1埋地聚乙烯钢肋复合缠绕管是一种钢、塑结合现场卷制的新型化学管材，作为建设部一九九九年科技成果重点推广项目，该管具有重量轻、密封性好、耐腐蚀、施工周期短的特点，与此同时，由于是现场卷制，又减少了运输和需要大量现场堆放场地的困难，更加方便施工。这种管材，在国外已成熟使用，并制定了相应的设计施工手册，我国引进这种管材后，通过工程实践和甘肃工业大学、福州大学等院校进行的水力学特性、耐腐蚀性、埋地的应力分析等方面的试验研究，了解到这种管材在设计、施工上有不同于其它排水管材的特殊要求，本规程就是适应这一情况而编写的。其它材质的类似管道如聚氯乙烯钢肋复合缠绕管也可参照使用本规程。1.0.2本条规定了本规程的适用范围，计算时不考虑内水压力作用。根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268第10章规定，内水压力小于0.1MPa的管道为无压管道，这就要求这种管材在产品设计时，从管材到接头都应考虑在这种内水压力作用下的强度和抗渗要求。1.0.3～1.0.7本条明确了编制依据及与其它相关规范的衔接关系，在编制过程中，还结合了相关技术规程、技术文献、有关工程实践和试验成果、聚乙烯钢肋复合缠绕管的物理力学特性。以便工程技术人员掌握、应用。标准分享网44www.bzfxw.com免费下载\n2术语和符号2.1.1聚乙烯钢肋复合缠绕管是采用高密度聚乙烯（HDPE）材料制成的，外设加强钢肋，钢肋的形式和每米长管道上配置的数量可随着外荷载大小调配。用作加强钢肋的材料有不锈钢板和外加防腐涂层的薄钢板。45\n3材料3.0.1本规程为聚乙烯钢肋复合缠绕管在工程建设中的应用标准，只涉及到与设计、施工及验收有关的指标，而产品标准在中华人民共和国国家标准《埋地聚乙烯钢肋复合缠绕管》，未制定实施前，可参照有关制造厂商制定的符合本规程指标的企业标准执行。为满足工程设计、施工需要，现将有关企业标准的钢肋形式、钢尺寸、不同管径的钢肋选择摘录成图3.0.1-1及表3.0.1-1、3.0.1-2以供参考。1钢肋结构尺寸见图3.0.1-1和表3.0.1。HttHHty2y2y2WWWV3型截面示意图V6型截面示意图V5型截面示意图图3.01-1钢肋的结构表3.0.1-1钢肋的尺寸钢肋钢肋钢肋中性轴截面钢肋格宽度高度厚度高度惯性矩4W(mm)（H）t(mm)y2(mm)l(mm)V3×0.826.616.80.86.911099V3×1.026.6171.07.041378V5×1.58260.51.527.94106186V5×2.082612.029.51141002V6×1.582701.537.4180690V6×2.08270.52.038.0240920标准分享网46www.bzfxw.com免费下载\n表3.0.1-2不同规格管材的钢肋选择钢带钢带钢带钢带缠绕管规格缠绕管规格类型厚度类型厚度SN21Ⅴ30.8SN21Ⅴ41.2SN42Ⅴ30.8SN41Ⅴ51.2Ф600Ф1800SN6.32Ⅴ30.8SN81Ⅴ51.5SN82Ⅴ31.0SN81Ⅴ52.0SN21Ⅴ30.8SN21Ⅴ41.5SN42Ⅴ30.8SN41Ⅴ512Ф700Ф2000SN6.32Ⅴ31.0SN6.31Ⅴ515SN83Ⅴ30.8SN81Ⅴ520SN21Ⅴ31.0SN21Ⅴ510SN42Ⅴ31.0Ф2200SN6.31Ⅴ512Ф800SN6.33Ⅴ31.0SN81Ⅴ51.5SN83Ⅴ31.2SN21Ⅴ61.2SN22Ⅴ30.8Ф2400SN41Ⅴ61.5Ф900SN43Ⅴ30.8SN81Ⅴ62.0SN81Ⅴ40.8SN21Ⅴ61.2SN22Ⅴ31.0Ф2500SN41Ⅴ61.5Ф1000SN6.31Ⅴ40.8SN81Ⅴ62.0SN81Ⅴ41.0SN21Ⅴ51.5SN21Ⅴ40.8Ф2600SN41Ⅴ61.5Ф1200SN41Ⅴ41.0SN6.31Ⅴ62.0SN81Ⅴ41.2SN41Ⅴ61.2SN21Ⅴ41.0Ф2800SN41Ⅴ61.5Ф1400SN41Ⅴ41.2SN81Ⅴ62.0SN81Ⅴ51.23SN21Ⅴ61.5Ф3000SN21Ⅴ41.0SN41Ⅴ62.0Ф1500SN41Ⅴ41.2SN81Ⅴ51.23.0.2聚乙烯钢肋复合缠绕管的钢肋材质主要是以镀铝锌薄钢板或在此基板上加上两涂两烘的彩钢板。镀铝锌薄钢板综合了铝的耐腐蚀性和锌的“牺牲阳极”，是理想的结合两者特点的产品，福47\n州大学材料学院采用介质PH=7.2～7.6作浸入式腐蚀实验，试验结果显示，其耐腐蚀寿命可达50年以上。在土壤腐蚀性较强的地区，为确保满足50年的工作寿命，可以选择包塑钢带或不锈钢带作为钢肋用材。镀锌钢板因其耐腐蚀性能差，难以满足耐蚀寿命50年的要求，仅适用于临时性工程。3.0.3美国AASHTO聚乙烯波纹管（AASHTOM252和M294）推荐用于管道的聚乙烯树脂最低要求如3.0.3-1表所示，通过长期成功的铺设，证明该标准可以满足管道的使用性能。表3.0.3-1高密聚乙烯的M252/M294推荐标准性能名称单位数值测试方法3密度（g/cm）0.941-0.955ASTMD1504熔体流动速率（g/10min）1.0-0.4ASTMD1238挠曲模量（MPa）552-758ASTMD790拉伸屈服强度（MPa）21-24ASTMD638耐环境应力开裂(h)24ASTMD1693（条件A，F50）断裂伸长率%≥500%ASTMD638澳大利亚/新西兰标准2566.1︰1998对不同级别聚乙烯材料弹性模量的描述如表303-2。表3.0.3-2不同级别聚乙烯材料弹性模量聚乙烯级别短期模量（MPa）PE63500PE80B700PE80C750PE100950我国金山石化480样品弹性模量为768，燕山石化的6100M样品弹性模量为995。标准分享网48www.bzfxw.com免费下载\n2结合以上资料，在制定本规程中采用基准密度≥0.94g/cm弹性模量Ep≥700，抗拉强度设计ft=20.7MPa。3.0.4根据国家《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001和《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002的规定，本规程采用以概率理论为基建的极限状态设计法，本规程的钢材物理力学指标，均由《钢结构设计规范》GB50057-2003确定。3.0.5～3.0.6环缝和接头是聚乙烯钢肋螺旋管的薄弱环节，应有足够的抗拉强度。49\n4水力计算4.0.1聚乙烯钢肋复合缠绕管道直径大、管壁薄，从HDPE材料强度看，无法达到压力管的强度要求，即使内水压力不大于0.2Mpa（低压管）的条件也不能满足。但是，室外排水工程的雨水管和雨污合流管，在排放雨洪时，有可能出现有压力流；排水管在管道严密性试验时也是在有内水压力状态下观测的。这就要求管道有承担上述内水压力的能力，以满足我国规范规定。根据《室外排水工程规范》管道布置要求，可以明确可能出现的内水压力不会超过管顶以上2m水柱高度（P=0.02Mpa）。各种试验压力见表4.0.1。表4.0.1室外排水管严密性试验压力试验压力持续时间观测时间规范(Mpa)(h)(h)《湿陷性黄土地区建筑规≥0.0424范》GBJ25-90《市政排水管渠工程质量0.0224＞0.5检验评定标准》CJJ3-90管道的承压力能力，经按最大管径核算：HDPE管道可承受0.07Mpa内水压力。此外还按0.05Mpa压力进行了管道严密性试验，结果管道无破裂和渗漏现象。故管道可满足室外自流排水工程的工况要求。这里需强调的是管道允许的压力状态仅限于上述条件下，即短期不超过管顶以上4m水头的压力，永久设计状态是不允许的。4.0.2关于排水管的水力计算，现行国家标准《室外排水设计规标准分享网50www.bzfxw.com免费下载\n范》GBJ14-87（1997年版）从2003年开始由上海市政工程设计研究院主持进行改编，本规程根据改编版的《征求意见稿》意见进行编制。4.0.3粗糙系数n为表征边界表面影响水流阻力的各种因素的一个综合系数。根据福州大学土建学院水力学试验室对聚乙烯钢肋复合缠绕管的粗糙系数进行的试验研究结果，粗糙系数n分布在0.0085～0.010之间，且在0.0095附近集中。美国聚乙烯玻纹管协会（CPPA）资料，n取值为0.010，美国Uni-bellpvc管协会推荐为0.009，国外生产厂家提供的资料均小于0.010～0012，日本下水道协会JSWAS标准中，n取值为0.010，，本规程依据福州大学试验结果，参照国外资料，推荐提供系数n=0.010，4.0.6规定最小设计流速是为了防止管道内淤积，其值按《室外排水设计规范》GBJ14-87规定确定。51\n5结构设计5.1~5.2管道上的作用和基本设计规定均按《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002规定制定。公式5.1未考虑地下水浮力对管顶竖向土压力的影响，这是因为管道位于地下水位以下时，管道竖向土压力随地下水位的升高而减少，对管道运行安全有利，由于地下水位是随季节经常改变，在管道支持期间，有可能低于管顶，因此，不考虑地下水的浮力作用，是偏于安全的。也符合GB50332-2002附录B的B.0.4条规定。只有经过确认论证，确证地下水在管道运行期间，不低于管顶以上某一水位时，可以考虑地下水的浮力对管顶竖向土压力的影响。5.3公式5.3.2是采用spangler计算模型确定的，符合《给水排水管道结构设计规范》GB50332-2002规定。变形滞后效应系数大小应根据管道填埋情况，沟槽开挖宽度，回填密实度确定，当采用沟填式填埋并按本规程规定计算管顶土压力作用时，变形滞后系数可取1.0。5.4.1本条按《给水排水管道结构设计规范》GB50332-2002规定制定。5.4.3管道失稳的临界压力是按美国聚乙烯波纹管协会提供的设计方法制定的。5.5.1本条按《给水排水排水管道结构设计规范》GB50332-2002规定制定。5.5.2本条按《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002规定制定。5.5.3本条是参照美国钢铁协会（AISI）出版的《排水和高速公标准分享网52www.bzfxw.com免费下载\n路用钢结构产品手册》（1994）中有关波纹钢管的内容制定的。关于柔性管管壁强度极限设计理论，目前国际上有两种。一种设计理论认为管道在土压力作用下发生形变，管壁因曲率发生变化而产生应变，当应变在材料弹性范围内时，可通过虎克定律求得应力，该应力值应小于管壁材料的强度极限值即强度设计值，对于柔性管而言，管道的最大应变值可按SpangLer计算模型求得；目前，国内外对于埋地柔性管的环向截面强度计算方法基本都是依据这一理论确定的。另一种设计理论则认为，管道强度极限是依据作用在管道上的环土压力与管壁的极限强度的关系而确定的，就是环土压力引起的管壁压应力不应大于管壁的极限抗压强度管壁材料的抗压强度设计值。聚乙烯钢肋螺旋管因管肋呈波纹状，属于钢波纹管类型，钢肋高度较高，在管道卷制过程中，钢肋因卷曲成型在钢肋边缘纤维处拉应力已超过屈服点，在埋土后的受压变形情况下，经计算分析与管道的变形回弹检测试验结果，均表明管壁局部地段的边缘纤维拉应力也超过屈服点，但国内外的大量工程实践证明，在最大变形率控制在规定范围即正常使用极限状态内时，局部管段边缘拉应力超过屈服点并不影响管道的安全使用。因此，国外有些学者如美国A·P·莫泽在其所著的《地下管设计》一书中称：对波形管而言，性能极限设计不包含最远端纤维的屈服点应力。由此他认为，前一种设计理论对波纹管不适宜。美国犹他州立大学曾对聚乙烯钢肋螺旋管埋地后的受力与变形情况作了大量的研究，试验成果表明，聚乙烯钢肋螺旋管可按照第二种强度极限理论进行设计，并提出了计算方法，美国钢铁协会（AISI）采纳了犹他州立大学的成果，在其编制的《排水和53\n高速公路用钢结构产品手册》（1994）中给出了对圆形断面波纹管强度极限状态下按环土压力理论进行强度设计的计算方法，该手册认为，强度设计应按下式进行PDfs2AN式中：σ管道环向应力；P环土压力；D管径；A管壁钢肋截面积；f管壁材料的抗压强度设计值；N安全系数。由此，可以得出以下解析式：NPDs≤f2A根据犹大州立大学对聚乙烯钢肋螺旋管的试验成果，环土压力P与垂直土压力和土的弹性模量有关，而土的弹性模量与土的压实度有关。据此，美国AISI在其手册中给出了土的压实系数与环土压力的关系本规程表5.5.3采纳了这一关系。美国AISI建议安全系数取2.0，认为该值是适当的，并偏向保守。考虑到我国土压力采用计算值，有一分项系数为1.27，而美国AISI中土压力采用标准，这样，综合考虑采用系数为1.58。5.6本条按《给水排水管道结构设计规范》GB50332-2002规定确定。标准分享网54www.bzfxw.com免费下载\n6管道敷设6.1一般规定6.1.1管线布置是控制工程造价、便于施工、运行可靠的关键因素。本条提出了管线布置的指导原则。6.1.2对穿越软土层的塑料螺旋管道提出了地基处理要求，以避免管线建成后，因地基原因产生管道沉陷而使管道接口或自身受损。6.1.3管顶最大覆土厚度是按第5章“管道结构设计”的规定，根据埋管地质条件，通过管道强度和变形计算确定的，因此在敷设前要对沟槽土质进行核对。6.1.4本条是对不开挖所穿越的铁路，为保证铁路安全，便于检查和更换管道的常规做法。6.1.5本条要求管区填土与原土的相容相容条件是为了保证二者之间在地下水渗流作用下不发生细颗粒迁移，并由此引起管沟原土及管区填土的下沉，对管线的工作条件带来不利影响。条文中的相容条件，是根据土坝设计的反滤层技术要求提出的。6.1.6覆土厚度为排水管道工程的通常规定。考虑到路面结构层与道路施工要求，参照美国RibLoc系列排水管的最小覆土深度的规定，确定了本规程的管道最小覆土深度。对于地下水埋深较浅，对抗浮有要求的管道，应按本规程5.6进行抗浮验算。6.1.7对纵向弯曲半径的限制目的是减少管壁的纵向应力。6.1.8阐述了管道敷设前应具备的资料，便于预测施工中可能出55\n现的干扰并制定解决干扰的技术措施，便于管道敷设的顺利实施。6.2沟槽开挖6.2.1提出了对管线测量的控制要求。6.2.2沟槽的排水、降水工作是保证槽内土体不受浸扰的重要因素。故在本条中对地表水、地下水的排除提出要求。塑料螺旋管重量轻，极易在水中漂浮。因此，在雨季施工中更应防止雨水泡浸。6.2.5给出了沟底部开挖的最小宽度，以便于管道的安装、便于保证回填土的质量。对于管道一侧的支撑厚度，可根据具体沟槽的支撑方式进行计算。6.3地基与基础6.3.1聚乙烯钢肋缠绕管属柔性管材，对应的管道基础应采用土弧基础。国内外通常的做法都是采用砂砾石基础；土质良好的地方也可采用原土基础，但管底标高、坡度及管底与土基的结合难以保证。为了便于控制管道高程，保证管底与基础的紧密结合，对于一般地基仍应敷设一层砂砾石基础层；在地质条件极差的软土地区，管道基础应按地质条件进行专门的设计，对地基进行改良和处理，当达到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《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS164︰2004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。这与混凝土管土弧基础的规定相同。6.3.3～6.3.4条文是排水管道工程施工时为确保质量的常规做标准分享网56www.bzfxw.com免费下载\n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管道敷设6.4.1管道基础属隐蔽工程，须经验合格后才能进行管道安装工作。6.4.2管道自身质量的验收检查，是保证管道工程施工质量的关键因素之一。6.4.3提出了对管道现场堆放的要求，以保证管道安装前不受损伤。6.4.4、6.4.5、6.4.6提出了对管道安装的一般要求。6.4.7提出了对管道回填必须在闭水试验合格后进行的要求。6.4.8提出了对雨季施工时应注意的情况，如出现上述情况必须进行返工处理。6.4.9、6.4.10、6.4.11、6.4.12提出了管道与检查井等构筑物连接的基础处理、接口构造等一般要求，其具体做法应由施工单位根据地质资料、工艺布置和运行要求进行设计。6.4.13提出了管道与检查井砌体搭接部位的加强钢肋的处理要求。6.5沟槽回填6.5.1本条目的是为了防止螺旋管铺设后发生漂浮、外来破坏以及管沟原状土基免受震动。6.5.2管区填土的质量对管道承受外荷载能力大小起着重要作用。本条对填土的技术条件做出了规定。本条管区填土单位抗力系数参照中国工程建设标准化协会标57\n准《埋地硬聚乙烯排水管道工程技术规程》（CECS122︰2001）所列数值。6.5.3提出了对管沟填土的禁用材料。6.5.4美国规范ASTMD2321-89推荐的要求如下：1．D0＞1000推荐采用1、2、3级土料。2．D0≤1000推荐采用3、4级材料。3．当采用5级大料回填时，建议通过土工试验确定，土料等级和填土适用条件见表6.5.4-1，表6.4.5-2。6.5.5对管沟填土施工提出了具体要求，以保证管道在施工中不致产生过大的变形，在运行中确保管道填土的抗力作用。6.5.6提出各部分回填土的压实系数，便于施工时的控制。6.5.7对管上部填土材料及填土压实系数提出了要求。6.5.8对管区最小和最大覆土厚度提出了要求。标准分享网58www.bzfxw.com免费下载\n表6.5.4-1管道自填土分级表填过筛量塑性指标级配指标符号土土的分类GNJ不均匀曲率级14540(mm)5(mm)0.075(mm)液限WL塑性指数IP别系统数Cu系数Cc1纯筛分粒料，松级配无100%≤10%＜5%无塑性设计级配2纯筛分粒料，密级配无100%≤5%＜5%无塑性设计级配级配良好砾GW≥51-３＜50%＜50%级配不良砾GP＜5＜１或＞３100%无塑性3级配良好砂SW≥5１-３＞50%＜50%级配不良砂SP＜5＜１或＞３含细粒土砾GF100%随机组合5%～12%无塑性粉土质砾细粒土GM＜50%粘土质砾质砾GC4100%12%～50%粉土质砂细粒土SM＞50%粘土质砂质砂SC低液限粉土ML＜10或“A”线5100%100%＞50%＜50%低液限粘土CL≥10或＞“A”线注：按《土工试验方法标准》GBJ123规定的0.074mm标准筛的过筛量可视为本表中的0.075粒径的过筛量。59\n表6.5.4-2管层填土适用条件土料级别1级土料2级土料3级土料4级土料5级土料项目不得用于遇水失稳的管使用条件有地下水时，应满有地下水时，应满足不得用于遇水失无沟、行车道及高填方。限制足相容条件相容条件稳的管沟须土工试验及评价。干燥管沟选用，建仅限干燥管沟，建议厚基础建议厚度150建议厚度150建议厚度150议厚度300度500建议厚度100～干燥管沟适用，建仅限干燥管沟使用，建管垫建议厚度100～150建议厚度100～150150议厚度100～150议厚度100～150干燥管沟适用，建仅限干燥管沟使用，建管腋部建议厚度150建议厚度150建议厚度150议厚度100～150议厚度100～150初填最小厚度300最小厚度300最小厚度300最小厚度300最小厚度150终填按设计要求施工按设计要求施工按设计要求施工按设计要求施工按设计要求施工标准分享网www.bzfxw.com60免费下载\n7质量检验7.1基础及管区填土施工的质量检验管道基础及管区填筑质量的好坏，直接关系到管道能否正常使用。施工过程中的质量检验是必不可少的重要环节，施工单位和建设单位应分别建立专职质检人员，对基础和管区的工料质量，做经常性的检查和控制。取样检测应随施工进度进行，进而指导施工。遇检测误差率超过规定值或土料与设计要求不符时，应随时处理，避免留下隐患。7.2管道制安施工过程中的质量控制和检测管道安装变形是指从管道就位至填筑完成全过程的变形，施工变形则包含了填土的部分沉降能导致的管道变形。有关资料表明，粗粒土料完成填筑后，其沉降量即可完成80%以上，其它土料则需要的时间较长，因难以准确规定，故本规程暂定于管道施工变形检测应在管道覆土完成后5天后进行。7.3聚乙烯钢肋复合缠绕管的环缝较多，为防止填筑中环缝开裂漏检，污水管道应在完成填筑后进行严密性检验。61\n8工程验收8.0.1～8.0.2工程验收制度是检验工程质量必不可少的一道程序，也是保证工程质量的一项重要措施。为此，必须组织有关单位共同验收，严格执行工程验收制度。管道工程验收一般可分为中间验收和竣工验收。中间验收主要是验收埋在地下的隐蔽工程，条文规定凡是在竣工验收前被隐蔽的工程项目，都必须进行中间验收，并对前一工序验收合格后，方可进行下一工序的施工。如质量不符合规定时，可在中间验收中发现和处理，避免影响使用和增加不必要的工程返工维修费用。竣工验收是全面检验管道工程是否符合工程质量标准，对不符合质量标准的工程项目，应找出产生质量问题的原因，经过整修或甚至返工，并经验收达到质量标准后，方可投入使用。8.0.3阐明了评定管道工程质量的依据及执行标准。聚乙烯钢肋复合缠绕管为新型管材，在国内尚处于起步阶段，但甘肃、江苏、上海、浙江、福建等地积累了不少的工程经验，亦制定了符合本地区工程特点的设计规程，故当有成熟的地方经验时，亦可参照地方规程执行。8.0.4～8.0.6规定了中间验收和竣工验收应有的验收资料、验收表格以及应验收的主要项目和内容等。聚乙烯钢肋复合缠绕管为现场卷制的柔性管，和传统的刚性管道相比，应特别注意管道的环向接缝、钢肋的保护层、沟槽及回填土的设计、施工是否符合本规程的要求，这将直接影响到管道的使用寿命和结构安全。另外，当管道穿越软土地基时，管道高程的允许偏差取正偏差为宜，这主要是考虑到管道埋设后有一定的沉降，可预先提高基础高程以抵消部分沉降值，使其满足管内底高程的要求。标准分享网62www.bzfxw.com免费下载\n8.0.7管道工程竣工验收后，建设单位应对竣工的技术资料进行整理、分类、立卷归档。这对工程投入使用后的维修管理、扩建改建等有着重要的作用。63