《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》CECS164:2004.pdf
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1、C E C S16 4:2 0 0 4中国工程建设标准化协会标准埋地聚乙烯排水管管道工程技 术规 程T echnicalspecifica:tion肠rburiodP Epipelineofse , zerengineering2 0 0 4耳匕京中国工程建设标准化协会标准埋地聚乙烯排水管管道工程技术 规程T echnicalspecificationforburiedP EpipelineofsewerengineeringC E C S16 4:2 0 0 4主编单位批准单位施行 日期:上海市城市建设设计研究院:中 国工程 建 设标准 化 协 会:200 4年6月l日甲阅走 筑二2 0 0
2、 4北从砍孤叙京中国工程建设协会标准埋地聚乙烯排水管管道工程技 术 规 程T echnicalspecificationforburiedP EpipelineofsewerengineeringC E C S 16 4:2 0 0 4中国建筑工业 出版社 出版、发行(北京西郊百万庄)廊坊市海涛印刷有限公司印刷开本:85 O X ll6 8毫米关1/3 2印张:2字数:6 2千字2 0 0 4年6月第一版2 0 1 3年7月第七次印刷印数1 5 2 1 1一1 6 2 3 0册定价:1 8.0 0元统一书号:1 5 1 1 21 1 6 6 8版权所有翻 印必究本社 网址:http:/。n网上
3、书店:http:/www.china一building。om。n.J 名山J. .月 lJ胃根据中国工程建设标准化协会建标协字( 2 0 0 1)第1 0号关于印发中国工程建设标准化协会2 0 0 1年第一批标准制、修订项 目计划的通知的要求,制订本规程。国内将聚乙烯( P E )管材推广应用 于埋 地排水管道工程 已经起步,通过各地 区的工程实践,效果良好。本规程是在各地对聚乙烯排水管道的试验研究和工程试点应用成果的基 础上,参照 国内外一些相关标准编制的。目前,国内生产的可用于埋地排水管道的聚 乙烯管材,规格品种较多,性能各异,不 可能都详述在本规程中。本规程所规定的管材,以在排水管道工程
4、中通用性较强 和使用最广的双壁波纹管和缠绕结构壁管为主,应用其他类型管材时,可参照条文中相关规定执行。根据国家计委计标1 9 861 6 4 9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,现批准协会标准埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程,编号为C E C S16 4,2 0 0 4,推荐给工程建设设计、施工、使用单位采用。本规程第3.1.1、3.1.2、5.1.2、5.1.3、5.3.3、5.4.2、5.5.1、5.6.2、6.4.1、8.2.2、1 1。,1条建议列人 工程建设标准强制性条文。本规程 由中国工程建设标准化协会管道结构专业委员会C E C S/
5、T C 1 7归口管理,由上海市城市建设设计研究院(上海市西藏南路1 1 7 0号,邮编2 0 0 0 1 1)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:上海市城市建设设计研究院北京塑料工业协会参编 单 位:主要起草人:天津市市政工程研究院(以下 以企业名笔 画为序)大连东高新型管材股份有限公司山西塑料总厂四少l 森普管材股份有限公司石家庄宝石克拉大径塑管有限公司江苏法尔胜新型管业有限公 司江苏星河集团公司安徽 国通高新管业股份有限公 司杭州韩益塑料管材有限公司青岛德意利机械有限公司福建亚通 塑料有限公司蔡洁茵张玉川孙家珍徐长彪张轶群高复栋斐廷春梁
6、慧娟李文泉牛建英挥惠德匡红卫吴文利张妙兴孙工寿魏作友鲍岳祥中国工程建设标准化协会2 0 0 4年4月2 5日目1总则, (1)2术语、符号 . (2)2.1术语 , (2)2.2主要符号 (4)3材料 , (7)3.1管材 , , (7)3.2管道连接材料 (7)4水力计算 ” ” (9)5管道结构设计 ” (1 0)5.1一般规定 , (1 0)5.2管道结构上 的作用 , ( 1 0)5.3管道环截面变形验算 (1 2)5.4管道环截面强度计算 , , 一,(1 3)5.5管道环截面压屈失稳计算 (1 4)5.6管道抗浮稳定计算 (1 5)6管道施工和敷设 (1 6)6.1一般规定 , (
7、1 6)6.2沟槽 (1 7)6.3管道基础 (1 7)6.4管道安装及连接 ( 1 8 )7管道与检查井连接 ( 2 0)8回填 , 一(2 2)8.1一般规定 (2 2)8.2回填材料和回填要求 (2 2)19质量检验 ( 2 5 )9.1管道密 闭性检验 (2 5)9.2管道变形检验 (2 5)9.3沟槽回填土密实度检验 ( 2 6)1 0管材的运输和贮存 , ( 2 7)n管道工程竣工验 收 ( 2 8)附录A满流条件下 聚 乙烯管道水力计算图 ( 2 9 )附录B聚乙烯管道不同充满度的流水断面系数表 ( 3 1 )附录C管侧土的综合变形模量 ( 3 3 )附录D闭水法试验 ( 3 5
8、 )本规程用词说明 , , ( 3 7)附:条文说明 ( 3 9 )1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 聚 乙烯( P E)管材,贯彻 国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、便于施工、确保质量,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埋地聚乙烯( P E)排水管管道工程 的设计、施工及验收。聚乙烯管材包括双壁波纹管以及 双壁矩形中空肋壁管,圆形中空肋壁管等缠绕结构壁管等。双壁波纹管的公称直径不宜大于D N 1 2 0 0;缠绕结构壁管的公称直径不宜大于D N 2 5 0 0。L0.3执行本规程时,排入管道的水温和
9、水质应符合现行行业标准污水排人城市下水道水质标准C J 3 O 82的规定。1.0.4本规程是依据现行国家标准室外排水设计规范G B J1 4、给水排水工程管道结构设计规范 G B5033 2和给水排水管道工程施工及验收规范 G B5 0 2鸽规定的原则编制的。1.0.5管道工程所用 的管材、管道 连接材料、密封圈等必须符合国家现行有关产品标准 的规定,并 具有产品出厂合格证等有效证明文件。1.0.6对 于兴建在地震 区、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土地 区的聚乙烯( P E )排水管管道工程,尚应符合国家现行有关标准的规定。1.0.7埋地 聚乙烯(P E )排水管管道工程除应执行本规程外,尚应
10、符合国家现行有关标准 和本地 区有关标准 的规定。2术语、符号2,1术语2.1.1聚乙烯排水管polyethylene(P E)sewerpipe以聚乙烯树脂为主,采用挤出或缠绕成 型工艺制成的用 于无内压作用的热塑性塑料圆管的统称。包括聚乙烯双壁波纹管和各种肋形截面的聚乙烯缠绕结构壁管。2.1.2聚乙烯双壁波纹管P E doublewallcorrugatedpipe内壁光 滑平整,外壁为梯形或弧形波纹状肋,内外壁波纹 间为中空采用挤出成 型工艺制成的管材。2.1.3聚乙烯缠绕结构壁管P Espirallywindingstructurewallpipe为达到某一标准的物理力学和其他性能要求
11、,按照对管壁的最优化设计,采用缠绕成型工艺制成的各种肋型结构壁管材的统称。包括聚乙烯缠绕双壁矩形中空肋壁管和聚乙烯缠绕圆形中空肋壁管等。2.1.4聚乙烯缠绕双 壁 矩形中空肋壁管P EsP irallywindingdoublewallrectangular一hollowribbedpipe内外壁平整,管壁中间为矩形中空肋,用挤出成型的中空矩形管在圆形模 具上缠绕焊接成 型 的管材。2.1.5聚乙烯 缠 绕圆形 中空肋 壁 管P EsP irallywindingcircular- -hollowribbedpipe用挤出熔融状态 的平料带和包覆着圆形中空管的 圆形带,在圆形模具上缠绕熔接成型
12、的管材。有内壁光滑、外壁平整、管壁中间为圆形中空肋 和内壁光 滑、外壁 为螺旋状 的 圆形中空肋两 种类型。22.1.6公称直径( D N)nominaldiameter热塑性塑料管道系统 中管材 的标定直径。表示管道内径(D N/I D)、外径( D N/O D )的大小或其近似值。2.1.7环向弯曲刚度ring一bendingstiffness管道抵抗环向变形的能力,简称环刚度。可采用测试方法或计算方法定值,单位kN/mZ。2.1.8管侧土的综合变形模量5 0 1 1modulus管侧回填土和沟槽两侧原状土共同抵抗变形能力的量度。单位M P a。2.1.9管道连接pipelineconne
13、ction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。聚 乙烯排水管有 承插式密封 圈连接、电熔连接、热熔连接、焊接连接、机械连接等形式。2.1.1 0承插式密封圈连接g:,sketringpush一O nconneC tion将管道的插口端插人相邻管端的承口端,并在承口和插口管端间的空隙内用配套的橡胶密封圈密封构成的连接,属柔性接头。2.1.1 1电熔连接electricfus:ionconnection利用镶嵌在连接处接触面 的电热元件通 电后产生 的高温将接触面熔接成整体的连接方法。有承插式和套筒式(带或套)等连接形式。2.1.1 2热熔连接fusionconne
14、ction采用专门的热熔设备将连接部位表面加热,使其熔融部分连成整体的连接方法。有对接式和套筒式(带或套)等连接形式。2.1.1 3焊接连接weldconnection采用专门的焊接工具和焊条(焊片或挤出焊料)将相邻管端加热,使其熔融成整体的连接方法。有对接连接和搭接连接等形式。2,1.1堪机械连接mechanicalconnection采用机械紧固方法将相邻管端连成一体的连接方法。包括相邻管端用螺栓紧固的法 兰连接,相邻管端用螺栓紧固两半外套筒3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。2.1.1 5土弧基 础arcshapped5 0 1 1bedding,shappedsubg
15、rade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。2.1.1 6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 回填材料均匀铺设并压密的砂砾 层。基 础层 用 以敷设管道,也 是管道 的持力层。2.1.1 7管下腋角haunchesunderpipe(haunching)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。2.1.1 8基础支承角beddingangle与回填密实的砂砾料紧密接触的管下腋角圆弧相对应
16、的管截面圆心角。用Z a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主 要 符 号2.2.1管材和土 的性能E p管材短期弹性模量;sp管材环刚度;ft管材抗拉强度设计值;ftk管材抗拉强度标准值;P p管材质量密度;。p管材泊松比;凡管侧土 的综合变形模量。2.2.2管道上 的作用及其效应F cr,k管壁失稳的临界压力标准值;F fwk浮托力标准值;4习F G k各种抗浮作用标准值之 和;F sv,k每延长米管道上管顶竖向土压力标准值;F vk管顶在各种作用下的竖向压力标准值;Q vk车辆的单个轮压标准值;qvn地 面车辆荷载传至管顶单位面积一
17、L的竖向压力标准值;a管壁环向弯曲拉应力;W d,max管道在组合作用下的最大竖向变形量;。管道竖 向直径变形率。2.2.3几何参数D l管道外径;H s管顶 至设计地 面 的覆土高度;I p管道纵截面每延米管壁的惯性矩;a单个车轮着地长度;b单个车轮着地宽度;di管道内径;dj相邻两个轮压 间的净距;r。管道计算半径(管壁中性轴半径);y。管壁中性轴至管材外壁距离。2.2.4计算系数D,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;K d管道变形系数,按管道 的敷设基础中心角确定;K f管道 的抗 浮稳定性抗力系数;K。管道 的环 向稳定性抗力 系数;儿永久荷载分项 系数
18、;yQ可变荷载分项系数;y。管道重要性系数;ys回填土的重力密度;户d车辆荷载动力系数;沪q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流量;Q s允许渗水量;R水力半径;n管壁粗糙系数;v流速。3材料3.1管材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 准埋地 用聚乙烯 (P E) 结构 壁管道 系统第1部分:聚乙烯 双壁 波纹管材 G B/T 1 9 4 7 2.1的规定;缠绕结构 壁管应符合 现 行 国家标 准埋 地 用聚乙烯 (P E) 结构壁管道 系统第2部分:聚乙烯缠绕 结构 壁管材 G B/T 1
19、9 4 7 2.2的规定。3.1.2管材的物理性能应符合下列规定:质量密度:pp)0.9 3 9。砰;短期 弹性模量:E p)7 5 8M P a;抗拉强度标准值:ftk)2 0.7 M P a;抗拉强度设计值:了t)1 6.O M P ao3.1.3管材截面特性,可按生产厂提供的管材截面尺寸确定。3.2管道连接材料3.2.1密封圈插接所用 的弹性密封橡胶 圈,应 由管材生产厂配套供应,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
20、规范H G/T 3 0 9 1的规定。橡胶密封圈的邵氏硬度宜采用5 0 士5;伸长率应大于4 0 0%;拉断强度应不小于1 6 M P a。3.2.2电熔连接采用的电热熔带应由管材生产厂 配套供应。电7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2 0几。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)
21、,应由管材生产厂配套供应。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承插式电熔连接采用的电热元件应由管材生产厂配套供应,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;呈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.
22、5焊接连接采用 的焊接材料应为聚乙烯材料,其材质应符合本章第3.1.2条的要求,并采用专用焊接设备焊接。3.2.6机械连接采用的金属材料,应做防腐、防锈处理,其材质要求应符合国家现行有关标准的规定。4水 力 计 算4.0.1聚乙烯排水管道的流速、流量可按下列公式计算:Q一A v(4.0.1一l)。一且很2/3,1/2儿(4.0.1一2)式中Q流量( m3/s);A水流有效断面面积( mZ);v流速(m/S);n管壁粗糙系数;R水力半径(m);I水力坡度(。)。4.0.2聚乙烯排水管道 的粗糙系数,应 根据试验综合分析确定。当无试验资料时,双壁波纹管管道 可采用n一0.0 1 0;缠绕结构壁管管
23、道可采用n一0.0 1 0一0.0 1 1。4.0.3按公式(4.0.1一1)、(4.0.1一2 )计算时,在满流条件下,聚乙烯排水管道不同管内径的水力坡降、流速、流量在n一0.0 1 0时的关系见附录B(当n半0.0 1 0时,应根据实际n值进行修正 )。4.0.4聚乙烯排水管道的最大设计流速 宜为5.om/S;污水管道的最小设计流速,在设计充满度 下宜为0.6 m/: ;;雨水管道 和合流管道 的最小设计流速,在满流时宜为0.7 5 m/S。5管道结构设计5.1一般 规 定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
24、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埋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5 0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。5.1.4埋 地 聚乙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2 a不 宜小于9 0 0。施工回填的土弧基础中心角不得
25、小于2 a +3 0。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2 0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 时覆土、设置柔性接头等措 施降低或 补偿管道 的纵 向收缩量。聚乙烯排水管的线膨胀系数可采用0.Z mm/m。5.2管道结构上的作 用5.2.1埋 地 聚 乙烯排水管道 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 G B5033 2的规定采用。5.2.2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:F sv, k一y。H,D l(5.2.2 )式中F sv,k每延米管道上管顶的竖向土压力
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