UPVC管综合项目施工基本工艺.doc

U－PVC管在供水管道中应用
-8-26　13:38

　　摘要：介绍了U－PVC管在供水管道中应用，结合施工实践，介绍了U－PVC管应用部分体会。
　　关键词：供水管道 U—PVC管
　　一、引言
　　伴随城市建设发展，人民生活水平提升对饮用水水质提出了更高要求。同时，为确保供水管网水质，国家建设部、化学工业部、中国轻工业总会、国家建材局、中国石化总企业联合发文给水管道严禁使用镀锌钢管，淘汰灰口铸铁管要求。
　　本企业经过调查分析供水水质，结合本企业管网实际情况，灰口铸铁管尤其是镀锌钢管已是影响供水水质、管网损漏关键原因之一，同时因灰口铸铁管、镀锌钢管管壁结垢使管网输水能力减小，增加了输水阻力，严重威胁输水安全可靠性。
　　二、推广应用U-PVC管
　　现在市场上用于给水塑料管种类繁多，多种塑料管各有优缺点，所以，必需结合实际选择适宜塑料管材。为此本企业经过调研及反复论证，确定了选择新型管材基础标准：
　　1、技术法规完整，产品标准及设计、施工及验收规范齐全；
　　2、管材规格齐全，配套管件规格、类别齐全；
　　3、便于施工，操作便利，不需要特殊工具，快速可靠；
　　4、便于接支管，不停水可开三通接支管
　　5、维修方便，维修方法简单，维修管件齐全；
　　6、管材不受污水、工业废水和多种有害气体等腐蚀；
　　结合上述几条基础标准，认真对市场上众多生产厂家产品进行分析，并参考其它水司成功经验及使用中问题，依据企业本身实际，确定将U—PVC管作为灰铸管及镀锌管替换产品。U－PVC管含有重量轻，不生锈，不结垢，内壁光滑，水力条件优越，不会产生管道二次污染，而且U－PVC管相比对其它塑料管材，技术成熟，管材、管件规格齐全，便于维修等，并有成功使用实践，本企业确定推广使用U—PVC管。考虑到现在生产U—PVC管厂家众多，管件通用不很好。本企业确定选择总企业下属企业生产瑞洁塑料PVC管。
　　另外，结合U－PVC多种连接方法，施工人员实际操作习惯，明确DN300、DN200、DN150、DN100管材选择 U－PVC承插橡胶圈连接。
　　三、应用中几点体会
　　U－PVC管作为埋地给水管材，在全国应用已经有几年，相比而言，本企业使用较晚，经过一段时间使用后，现提出应用中部分体会：
　　1、沟槽开挖及回填。
　　和球墨铸铁管及钢管相比，U—PVC管重量轻，装管方便，用人工较少，对施工机具要求不高。正是基于以上特点，施工时，施工单位为节省费用，沟槽开挖宽度有时达不到规范要求，如有时DN200管沟槽宽度为0.6－0.7M.虽不致影响管道安装，但回填质量极难确保，其土壤压实度无法确保。尤其是和新建道路工程同时施工时，通常多为修路单位做好二灰结石层后，管道工程才开挖沟槽，通常管道设计埋深为1.5M左右，实际只需挖0.8-1M左右，沟槽又窄又浅，回填极难达成要求，路面层压实时，很轻易造成管道破裂，亦会影响道路工程质量。

　　另外，沟底应确保大于100MM砂垫层厚度，尤其在老城区，沟底建筑垃圾较多，必需严格实施规范，确保回填质量，使管道能安全运行。因为U—PVC本身管材限制，管沟开挖应尽可能选择在人行道或绿化带下进行，避免埋设在快车道下。
　　2、管道安装
　　U－PVC管较金属管材比关键小。安装时需人工少，安装成本较低，其连接方法采取胶圈接口，大大提升了安装效率，管径愈大，优越性愈显著。其不足是管道端口无顶进深度标志线，不便于安装时掌握顶进深度，尤其是夜间安装时，其影响更大，轻易造成漏水或试压不成功。另外，管道安装时常常需切割管子。切口端面必需认真坡口，尤其在翻越其它地下设施时，因U－PVC弯头多为双承口，不一样于直线安装。假如坡口不到位，极难安装，也易顶坏胶圈或使胶圈错位。对于部分管件连接须采取胶水沾接，必需均匀涂抹，以确保工程施工质量。
　　3、管道试压
　　管道试压时，规范中要求水压试验静水压力不得小于设计内水压力，且不得小于0.8Mpa.本企业沿用球墨铸铁管材试验标准，试验压力为1.OMPa，稳压30分钟，U—PVC管轴向线膨胀系数比金属管材大，本企业试压标准较规范高，试压时接口通常会滑出2－5MM，所以试压时回填土方必需达成要求压实度，管道支墩达成设计强度，后背安全稳固，同时，打压时观察各接口，确保试压顺利进行，确保工程质量。
　　4、管道支墩
　　作为给水管材，U—PVC管应用已经有一段时间，但相关标准、规范不很齐全，如管道支墩作法，金属管材支墩做法已经有相对完整标准图集，施工人员对金属管材支墩做法已熟悉，实践中，施工人员往往按金属管材支墩作法砌筑U—PVC管村支墩，而U—PVC管和金属管材因其材质特点有很大不一样，应区分分析，规范中明确要求“U—PVC管道不得采取360°”满包混凝土进行地基处理或增强管道承载能力“。为避免因管道伸缩局部应力集中而损坏管道，影响管道供水安全可靠性，本企业结合相关规范及地域土质特点，对支墩砌筑进行了规范，制订出施工标准，规范施工，确保工程质量。
　　结合施工实践中体会，要推广落实使用好U—PVC管，要依据国家标准、规范，结合企业特点制订企业设计规范，施工标准，验收标准。同时做好培训工作，愈加好推广U－PVC管。
　　四、结束语
　　U－PVC管作为城市供水管新型管材，以其所含有优越性在供水工程中应用日益广泛，在生产实践中还需要不停总结，深入完善健全技术规范及相关标准，为U—PVC给水管应用推广做出更大贡献。以上是笔者在施工实践中作会，不足之处，望同行指正。

UPVＣ管道安装及使用
3.1 UPVC管道安装
　　（1）粘接剂使用前必需摇匀。
　　（2）管道和承插口部位必需清理洁净，承插间隙越小越好。
　　（3）用砂布或锯条把结合面打毛，承口内较薄地均匀刷一遍胶，插口部位外刷两次胶，待胶干40～60s后插入到位，同时应注意依据气候改变合适增减胶干时间。
　　（4）粘接时严禁沾水，管道到位后必需平放在沟内，待接头干后24h开始回填，回填时用沙土将管道四面填紧，留出接头部位再进行大批回填。
　　（5）UPVC管和钢管套接时，必需将钢管连接处擦净涂胶，将UPVC管加热变软（但不得烧焦）后承插在钢管上并降温处理，如有条件加上管箍愈加好。
3.2 UPVC管道使用
　　UPVC管道关键有三种连接形式，即橡胶接口（R-R）、粘接（T-S）和法兰连接。若施工后发生漏水时，可采取换管、套补粘接法、玻璃纤维法、焊接等方法修补。
　　（1）对管材大面积损坏需更换整段管材，可采取双承口连接件更换管材措施。
　　（2）对溶剂粘接处渗漏处理，可采取溶剂法。此时先排干管内水，并使管内形成负压，然后将粘接剂注在渗漏部位孔隙上。因为管内呈负压，粘接剂会吸入孔隙中而达成止漏目标。
　　（3）套补粘接法关键是针对管道穿小孔和接头渗漏。此时选择长15～20cm同一口径管材，将其纵向剖开，按粘接接头方法将套管内面和被补管材外表面打毛，涂胶后套在漏水处贴紧。
　　（4）玻璃纤维法是用环氧树脂加固化剂配成树脂溶液，用玻璃纤维布浸渍树脂溶液后，均匀缠绕在管道或接头渗漏处表面，经固化后成为玻璃钢。因为该方法施工简单、技术易掌握、堵漏效果好且成本低，在防渗补漏中含有很高推广使用价值。
3.3 管道系统试压及验收
　　（1）管道或管网系统水压试验，必需在粘接干燥24h后才能进行。
　　（2）管道水压试验必需遵守国家要求非金属管道试压规则。对于无节点连接管道试压长度≯1.5km，有节点管段试压长度≯1km。
　　（3）管道或管网试验压力不得超出设计工作压力1.5倍，最低≮0.5MPa，并保持试验压力2h或满足设计特殊要求，无渗漏现象为合格。
　　工程应用表明，给水管在使用UPVC管材时，只要选择质量可靠管材管件，而且设计施工严格按规程操作，投入运行后使用效果良好。而且维护量小，维护方法简单，消耗工时也少。
4.结语
　　UPVC管管径范围很宽，符合给水管需求，其管材管件价格较现在其它塑料管及钢管低，且其它塑料管管材管件大多只限于小口径，而且有配件不是全塑。同时，UPVC管含有质量轻、不生锈、不结垢、制造能耗低（以长度计仅为金属管18.7%）、内壁光滑、水力条件优越（在相同水力条件下，供水能耗下降44%）、水质卫生、没有管道二次污染、安装劳动强度低、节省施工综合费用等独特优点，所以，UPVC产品在经济上和技术上相对更为合理和成熟，更符合中国产业政策和国情。伴随UPVC管产品标准及设计、施工及验收规程完善，必将在给排水工程中得到更广泛应用。
参考文件
　　［1］严煦世。给水工程［M］。北京：中国建筑工业出版社
浅谈室外UPVC给水管道施工
-10-08 02:05:54 起源: 作者:肖劲俏 【大 中 小】 评论：0 条
　　 硬聚氯乙烯管作为城市室外给水管材，正以其重量轻、耐腐蚀，施工简易快速，效率高、不影响水质，装卸方便、摩阻小，抢修速度快、价格低廉，使用寿命长等优点而得到越来越广泛应用，但在推广使用这种新型管材同时，又因很多方面原因而造成UPVC管道系统在施工及运行中出现故障，影响了其正常使用，阻滞了其普遍推广。
　　下面，本人依据在室外给水工程中使用胶圈接口和胶水粘接UPVC给水管道施工经验，谈谈施工中多个基础步骤：

　　1、 放样：
　　所谓放样，就是管道要埋设位置，经过路线，在工地作实际测量、计划、定位，在定线前，管沟经过路线全部障碍物全部要清除，并准备木桩和石灰，依测定路线定线、放样，方便于管沟挖掘。
2、 管沟挖掘：
　　(1)每次管沟挖掘长度，通常在市区不超出300米，郊外不超出1000米。
　　(2)管道覆土通常在公路底下为0.8米深度，人行道为0.6米深度。
　　(3)管沟挖掘须依据管线设计线路正直平整施工，不得任意偏斜曲折，如须弯曲时，其弯曲角度通常为20以内。
　　(4)土质较松软之处，应作挡土设施，以防塌方，管底须扎实，如有积水，应给予抽干才可放管。
　　(5)UPVC管和其它埋设物交叉或靠近时最少应保持有20cm间距，以利施工。
3、 UPVC管安装施工：
　　(1)下管之前，应将管沟清理完成，沟底有凹凸不平时，应先修整；沟底为砾石层时，应先填砂10cm厚始可下管，下管前还应检验管材（件）是否有损坏。
　　(2)在管道安装期间，须预防石块或其它坚硬物体坠入管沟，以免UPVC管受到损伤。
　　(3)工作暂停或休息时，沟中管口须用盖遮住，以防不洁之物进入管内。
　　(4)胶圈接口施工法：通常适适用于de160以上UPVC管道。（附图略）
　　　　a、插口沿200角度削外角，预留尖端厚度约为1/4t~1/3t(t为管壁厚)。
　　　　b、自承口内取出橡胶圈擦试洁净，沟槽内也应擦拭洁净，然后再将胶圈套回槽内。
　　　　c、插口端标注插入长度记号。(通常在15~16cm)
　　　　d、橡胶圈内面(即接触面)和插口端坡角插入部份涂敷润滑剂(通常使用洗洁精)
　　　　e、两管用拉力器套接，须使两管中心在同一轴线上，不得偏斜，眼观两管之间之缝隙是否均匀　　　　　能够判定是否同一轴线，拉力器拉入以后套接应是很顺利轻松，最终用锯片（或米尺）插入　　　　　　两管之间间隙测试橡胶圈是否移位，如移位应拨出重新套接。
　　(5)胶水粘接法：通常适适用于de110以下UPVC管道。（见附图）
　　　　a、插口端沿300~450角削外角，预留之尖端厚度为1/3t。
　　　　b、承口内壁及管端外壁插入范围，先用干布擦拭洁净，然后两管插入范围各涂上适量配套胶水　　　　　，待部份溶剂挥发而胶着性增强时，则一口气用力插入，小管子可旋转900，使胶水分布更为均　　　　　匀。较大口径管道插入后，管端可垫以厚木板，用棰击入或以铁棒撬入，使插接更为密着。
　　　　c、插入后，应维持约30秒始可移动。
4、 填砂、填土：
　　(1)配管前填砂：填砂前，沟底先整平，排除凸出之石头，沟底填砂10cm以上。
　　(2)配管后填砂：如原管沟之挖方为砂或砂土，即以原挖方回填；如原挖方为土石方，则管底填　　　　　　10cm砂，管顶还要填砂10~30cm厚，然后上方再覆土。
　　(3)回填砂土需要淋水扎实，但扎实时不得伤害管体。
5、 管线试水：
　　(1)管线安装完成须作静水压试验，试验水压不超出设计工作压力1.5倍，最低不宜小于0.5Mpa；试　　　　压段长度不宜大于1KM。
　　(2)管线试水须在最高点设自动排气装置。
　　(3)试水压：
　　　a、缓慢地向试压管道中注水，同时排出管道内空气。管道充满水后，在无压情况下保持12小时。
　　　b、将管内水加压到0.35Mpa，并保持2h。若在2h中无渗漏现象则视为严密性试验合格。若有渗漏　　　　　，为保持管内压力应向管内补水。
　　　c、严密性试验合格后进行强度试验，管内试验压力通常采取0.6MPa，并保持试压2h。每当压力降　　　　落0.02Mpa时，则应向管内补水。为保持管内压力所增补水为漏水量计算值。漏水量不超出　　　　下表中所要求许可值，则试验管段承受了强度试验。

不一样管径每公里管段许可漏水量表
管外径（mm） 每公里长管段许可漏水量（L/min）
粘接连接 橡胶圈连接
　63~75 　0.2~0.24 　0.3~0.5
　90~110 　0.26~0.28 　0.6~0.7
　125~140 　0.35~0.38 　0.9~0.95
　160~180 　0.42~0.5 　1.05~1.2
　200 　0.56 　1.4
　225~250 　0.7 　1.55
　280 　0.8 　1.6
　315 　0.85 　1.7

(4)试压过程中如管线有漏水或破裂情形发生时，须抢修后再进行试水，直到合格为止。
(5)管道试压须在填土填砂以后最少48h后才能进行，回填可预留接头部份不被埋没，方便于漏水时观察。
(7)试水之前还需对各个弯头、三通尤其是管端盲板支撑要有足够稳定性，混凝土支墩要有充足凝固时间，使其达成额定抗压强度，不然管道会在施压过程产生移动，造成接头脱节漏水等事故。
(8)在试压管段上消火栓、安全阀、自动排气阀等处试压时应设盲板，将全部敞口堵严，试压合格后，须立即将阀门、消火栓、安全阀等处所设盲板撤下，恢复这些设

1、沟槽开挖及回填。
　　和球墨铸铁管及钢管相比，U—PVC管重量轻，装管方便，用人工较少，对施工机具要求不高。正是基于以上特点，施工时，施工单位为节省费用，沟槽开挖宽度有时达不到规范要求，如有时DN200管沟槽宽度为0．6－0．7M。虽不致影响管道安装，但回填质量极难确保，其土壤压实度无法确保。尤其是和修路工程同时施工时，通常多为修路单位做好灰土层后，管道工程才开挖沟槽，通常管道设计埋深为1．7M左右，实际只需挖1M左右，沟槽又窄又浅，回填极难达成要求，路面层压实时，便会威胁管道安全，亦会影响道路工程质量。
　　另外，沟底应确保大于100MM砂垫层厚度，尤其在老城区，沟底建筑垃圾较多，必需严格实施规范，确保回填质量，使管道能安全运行。
　　2、管道安装
　　U－PVC管较金属管材比关键小。安装时需人工少，安装成本较低，其连接方法采取胶圈接口，大大提升了安装效率，管径愈大，优越性愈显著。唯一不足是管道端口无顶进深度标志线，不便于安装时掌握顶进深度，尤其是夜间安装时。其影响更大。另外，管道安装时常常需切割管子。切口端面必需认真坡口，尤其在翻越其它地下设施时，因U－PVC弯头多为双承口，不一样于直线安装。假如坡口不到位，极难安装，也易顶坏胶圈或使胶圈错位，如在一处管道工程中，管道需翻越电力沟，因切管端面坡口不到位，不均匀，用了快要二个小时也无法顶进，后重新坡口后，顺利安装成功。
　　3、管道试压
　　管道试压时，规范中要求水压试验静水压力不得小子设计内水压力，且不得小于0．8Mpa。本企业沿用金属管村试验标准，试验压力为1．OMPa，稳压0．5h，U—PVC管轴向线膨胀系数比金属管材大，本企业试压标准较规范高，试压时接口通常会脱出2－5MM，所以试压时回填土方必需达成要求压实度，管道支墩达成设计强度，后背安全稳固，同时，打压时观察各接口，确保试压顺利进行，确保工程质量。
　　4、管道支墩
　　作为给水管材，U—PVC管应用已经有一段时间，但相关标准不很齐全，如管道支墩作法，金属管村支墩作法已经有相对完整标准图集，施工人员对金属管材作法已熟悉，实践中，施工人员往往按金属管材支墩作法砌筑U—PVC管村支墩，而U—PVC管和金属管材其材质特点有很大不一样，应区分分析，规范中明确要求“U—PVC管道不得采取360°”满包混凝土进行地基处理或增强管道承载能力”。避免因管道伸缩局部应力集中而损坏管道，影响管道安全运行，所以，本企业结合规范及地域土质特点，对支墩砌筑进行了规范，制订出施工标准，规范施工，确保工程质量。
　5、用户管安装
　　用户管安装时，因U—PVC材质水表井无对应安装标准，安装时大多参考实施现有金属管材国家标准图集。因U一PVC和金属管材材质之不一样，轻易出部分问题：
　　5．1 水表井内管件较多，尤其是旁通表中，施工中管径DN＞100时管件连接通常为胶圈连接和法兰连接两种。采取胶圈接口时，因垂直及水平方向均和表共墙壁有一定距离，通水试验时，时有将管件打脱现象（西安市供水管网平均压力0．24MPa左右），而使用方法兰连接未出现这类现象，结合施工实践，水表井内管件连接使用方法兰连接较胶圈连接安全。
　　5．2 U—PVC管件价格较之其它金属管件高，以主管管径DN200，旁通管管径DN100水表并安装为例，U—PVC管件主树造价高出球墨管材管件2倍多，影响施工单位应用主动性，所以降低管件价格，使U—PVC管能愈加好推广。
　　5．3 按现有水表并标准图集安装时，水表共内管道及管件多处于悬空状态，其闸门、水表处砌筑支墩，三通、弯头处是否砌筑支墩，现在使用U—PVC管材水表并还没有明确规范要求。实际运行时，有时需下并维护检修，不砌筑支墩将影响管道维修安装。原水表并标准图集为依据金属材质特点制订，而U－PVC管材和金属管材有很大不一样，应结合U－PVC材质特点，作出对应修改，在水表并由三通、弯头处砌筑支墩或采取加固方法是确保管道安全运行有效方法。
　　结合施工实践中体会，要推广落实使用好U—PVC管，要依据国家标准、规范，结合企业特点制订企业设计规程，施工标准，验收标准。同时做好培训工作，愈加好推广U－PVC管。
　　四、结束语
　　U－PVC管作为城市供水管新型管材，以其所含有优越性在供水工程中应用日益广泛，在生产实践中还需要不停总结，深入完善健全技术规范及相关标准，为U—PVC给水管应用推广做出更大贡献。以上是笔者在施工实践中作会，不足之处，望同行指正。（西安市自来水企业孔繁涛 郭新潮）

一、非正常工作温度下PVC-U管道施工
　　温度对塑料管道影响较大，《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》CECS17：中要求PVC-U管材适用工作温度为0℃-45℃。如管线工作温度不在正常温度内，必需依据实际温度对PVC-U设计、施工进行调整。
　　1、PVC-U管材机械性能随温度改变关键表现在以下多个方面：
　　1.1弹性模量
　　PVC-U管材弹性模量通常取3000MPa，是铸铁管3%左右，伴随温度升高而下降，尤其是温度超出50℃，其弹性模量会有显著下降。比如在60℃时其弹性模量不足2700 MPa。
　　1.2弯曲强度
　　PVC-U管材弯曲强度比金属管道小得多，且随温度升高下降较多。（随温度改变以下：20℃107Mpa、40℃82.8Mpa、50℃69Mpa 、60℃60.1Mpa、70℃48.7Mpa）
　　1. 3冲击强度
　　PVC-U管材冲击强度随温度改变波动较大（随温度下降而急剧下降，且横向及纵向冲击强度也不一致）。20℃时冲击强度和-20℃时冲击强度相差5倍，尤其是在切口、裂口处，冲击强度会急剧下降。冲击强度和温度关系以下：
　　温度 / ℃ 　　-20 　　-10 　　-5 　　0 　　5 　　10 　　20
　　冲击强度/（KJ/m2） 　　30 　　34 　　40 　　42 　　48 　　58 　　＞150
　　1.4拉伸强度
　　 温度不一样，PVC-U管材拉伸强度改变较大。以下：
　　 温度 / ℃ 　　 10 　　 20 　　 30 　　 40 　　 50 　　 60 　　 70
　　 拉伸强度 / MPa 　　 65.1 　　 59.5 　　 55.5 　　 48.3 　　 42.8 　　 36.2 　　 30.3
　　因为PVC-U管材弹性模量、弯曲强度和拉伸强度随温度升高而降低，冲击强度随温度升高而升高，为了确保PVC-U管材机械性能及使用条件，通常要求使用温度为0~45℃。
　　2、冬季施工（温度较低）注意事项
　　2.1严格按要求运输、搬运或储存管材管件
　　在北方或东北地域常常在冬季施工，因气温较低，PVC-U管材冲击强度低，不合适装卸、运输（PVC-U管材弹性模量、硬度比钢铁、砂砾等小得多。当PVC-U管材和钢铁、砂砾等较硬物体接处时，轻易造成PVC-U管材磨损，所以，当PVC-U管材在铁皮箱内和金属、砂砾等直接接触时，车辆猛烈震荡及野蛮装卸时，全部会使管材表面产生划痕，甚至裂纹），易使管材产生裂缝、划痕、裂纹，使用时管材划痕、裂逢处产生应力集中，而使管材爆裂（裂缝产生应力集中取决于裂缝锐度，锐度越大，应力越集中）。
　　所以，在运输、搬运、施工过程中，一定要文明操作，按要求操作，避免抛、摔、滚、拖，不得猛烈撞击，不得和坚硬物碰撞，堆放高度不宜超出1.5m。
　　2.2管沟开挖应符合标准，回填土要确保质量
　　2.2.1管沟开挖应符合标准
　　为了预防管道铺设在冻土层内，必需对当地资料汇总后确定沟槽开挖深度。为了确保回填土时能按要求操作、扎实，避免管道及接口承受弯曲应力而破裂，还必需做到：（1）管沟必需平直，开槽底部宽度不宜小于管外径加0.5m，且总宽度不得小于0.7m;（2）严格控制槽底深度，既不能过深，也不过浅。过深时必需用沙砾回填密实到要求深度。在土质坚硬地方及碰到障碍物地方，比如挖沟碰到石头等硬物时，施工者为了降低施工难度，或将沟挖成弯曲、或弯曲半径较小、或不能确保沟槽深度，这么易造成管道铺设后成弯曲状，使管材、管件及接头承插口受弯曲应力。送水升压时极易引发接头漏水或管材、管件破裂。

　　2.2. 2预防冻土地基，避免管沟沉降
　　冬季施工，要确保管道沟底在末扰动原状土上，或开槽后经回填密实地层上。如土壤含水量高、地基不密实明年温度升高，冻土融化，管沟地基下沉，造成管道下沉，引发管道弯曲和接头处受拉，产生额外应力，轻者使接头拔开漏水（漏水造成地基深入下沉），重者使管材爆裂。所以，冬季管沟尤其是含水量高或松软处特殊地层，要参考《给排水管道工程施工验收规范》实施，切不可认为管道地基无关紧要而忽略之。
　　2.2.3回填土按要求进行
　　《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》CECS17：要求，“回填土时先将管下支撑角范围内肋角部分用砂砾土回填密实，其高度不得小于0.2dn。然后用砂土或符合要求原土回填管道两则，每次回填密实后厚度不宜小于100mm，不得大于200mm，且必需从管两则同时回填，扎实后再回填一层，直到回填至管顶0.3m 处……”假如不按规程进行，随便将土尤其是冻土一次性填于管沟中，既不在支撑角内填砂料或填符合要求原土，也不分层扎实，有以下后果：一是无法确保地基平实，造成管道局部弯曲，如2.2.2所述。假如地基上有硬物，在管道送水或运行中因流速改变或气体存在而使管道产生振动，硬物（如石块等）会和管子发生撞击，使管子破裂或逐步磨穿。二是无法确保管道两则土壤密实，在管道振动或有热膨胀时，易发生侧移，造成管道弯曲，接头受力，造成管材或管件因承受巨大应力而破裂。所以，对管道回填土工作应给予高度重视，严格按规程要求进行，预防管道局部集中受力（管道接头是管材较微弱部位，如回填质量不高，极易造成土荷载、水重力荷载及其它荷载集中作用于承口部位，造成接口开裂，提议大口径管材接口部位挖工作坑图2）。还应注意管沟两侧外负荷不均匀（车辆、堆置物等）而引发地基下沉，必需时给予合适处理。

　　2.3冬季管道粘接应按规程进行
　　PVC-U管材粘接剂，关键成份是聚氯乙烯溶剂，其粘接原理是先将粘接剂涂抹在承口内表面和插口外表面，将PVC-U管表面溶胀或溶解，借助承插时挤压力，将两个溶胀表面挤压成一体。粘接剂中溶剂极易挥发，挥发后使溶解浅层表面重新成为硬质固体，基础不影响母体强度，而又使粘接强度达成承压要求。胶粘剂用量不宜过多或过少，少了不能确保严密或强度，多了则在承插后顺管材内壁或外壁流淌，腐蚀管材，使管材外壁或内壁变软，送水或升压时易从该处破裂。温度较低施工更易造成事故，因气温低时，粘接剂挥发速度显著减慢，渗出相同量粘接剂可造成更深管壁浸渍深度，显著降低了该处强度。所以粘接管道时应严格根据规范要求进行施工，粘接剂用量以承插到位后，接口边缘有少许粘接剂溢出为度，且要将溢出粘接剂用布擦拭洁净。在承口里涂胶时，要由里向外涂，以免胶粘剂流入管材或管件内壁。
　　2.4管道热胀冷缩
　　PVC-U管材热膨胀系数为0.07mm/(m℃)，比传统管材大。所以要注意因温差而引发纵向变形，尤其是地表水作水源输水系统。因为橡胶圈连接管道接口含有可伸缩性，可不考虑此问题，不过对于粘接连接管材，尤其是明敷管道，因为粘接后接口是刚性，无法胀缩，如不设置伸缩接头，膨胀或收缩所产生巨大应力将作用在管材本身或管件上。经计算，对75~200mm口径水管，12~15℃负温差使管材受到纵向拉应力相当于管内承受着1.18~3.04Mpa内水压力，这是很大应力，极易引发爆管，正确做法是在设计中加设活套接头。伸缩节数目应根据管线运行中闭合温差，用以下公式计算。
　　ΔL= 0.07 L•Δt
　　式中：ΔL—因温差产生纵向变形，mm
　　 0.07—PVC-U管材线膨胀系数（mm/m• ℃）
　　 L—管线长度，m
　　 Δt—敷设和使用中内外介质温度差，℃
　　 通常来说，伸缩节距离不宜大于150米，伸缩量不宜小于12cm，当活套管伸缩量小时，应增设伸缩节数目。值得注意是，和法兰短管连接，应采取柔性连接，这是因为在众多PVC-U管件中，PVC-U法兰是最轻易因纵向拉力而破坏。
二、管道穿越河流 、铁路、公路
　　1、管道穿过河流时可采取管桥或河底穿越等形式，有条件尽可能利用已经有或新建桥梁进行架设。穿越河底管道应避开锚地，通常宜设两条，管道内流速应大于不淤流速。管道距河底埋设深度应依据水流冲刷条件确定，并均应有检修和预防冲刷设计，安装完成立即按设计要求回填，预防管道浮出管沟，对于地下水位较浅处必需时要进行浮力计算；对于管桥施工必需考虑温差引发PVC-U管道热胀冷缩及紫外线照射问题。
　　2、PVC-U管穿越关键公路、铁路时应采取设防护套管穿越方案，通常采取顶管法施工套管，但新建公路亦可采取明埋法施工套管。防护套管内给水PVC-U管材拉入套管和运行时必需作对应保护和固定，以预防塑料管和套管接触摩擦遭到损坏。

　　三、和传统管道连接
　　塑料管材规格通常以管材公称外径表示，和传统管材表示方法不一样，所以塑料管材和传统管材或阀门经过法兰或螺纹连接时，要对二者法兰或螺纹进行对照，不然造成法兰中心孔距或螺纹不一致，无法对接。比如DN50mm钢管对应dn63mmPVC-U管材。
　　PVC-U管道和金属管道规格对照表 (GB)
　　公称压力1.0Mpa 单位：mm
　　塑料管道
　　（mm） 　　金属管道
　　（mm） 　　英制单位
　　英寸 　　法兰盘尺寸
　　D 　　D1 　　b 　　N×DN 　　螺栓
　　dn20 　　DN15 　　1/2″ 　　95 　　65 　　14 　　4×14 　　M12
　　dn25 　　DN20 　　3/4 ″ 　　105 　　75 　　16 　　4×14 　　M12
　　dn32 　　DN25 　　1″ 　　115 　　85 　　16 　　4×14 　　M12
　　dn40 　　DN32 　　11/4 ″ 　　140 　　100 　　18 　　4×18 　　M16
　　dn50 　　DN40 　　11/2״ 　　150 　　110 　　18 　　4×18 　　M16
　　dn63 　　DN50 　　2״ 　　165 　　125 　　20 　　4×18 　　M16
　　dn75 　　DN65 　　21/2״ 　　185 　　145 　　22 　　8×18 　　M16
　　dn90 　　DN80 　　3״ 　　200 　　160 　　24 　　8×18 　　M16
　　dn110 　　DN100 　　4״ 　　220 　　180 　　22 　　8×18 　　M16
　　dn125 　　DN125 　　5״ 　　250 　　210 　　22 　　8×18 　　M16
　　dn140、dn160 　　DN150 　　6״ 　　285 　　240 　　24 　　8×22 　　M20
　　dn180、dn200、dn225 　　DN200 　　8״ 　　340 　　295 　　24 　　8×22 　　M20
　　dn250 　　DN250 　　10״ 　　395 　　350 　　26 　　12×22 　　M20
　　dn280、315 　　DN300 　　12״ 　　445 　　400 　　28 　　12×22 　　M20
　　dn355 　　DN350 　　14״ 　　505 　　460 　　32 　　16×22 　　M20
　　dn400 　　DN400 　　16״ 　　565 　　515 　　32 　　16×26 　　M24
　　dn450 　　DN450 　　18״ 　　615 　　565 　　35 　　20×26 　　M24
　　dn500 　　DN500 　　20״ 　　670 　　620 　　38 　　20×26 　　M24
　　dn560、630 　　DN600 　　24״ 　　780 　　725 　　42 　　20×30 　　M27
　　dn710 　　DN700 　　 　　895 　　840 　　45 　　24×30 　　M27
　　dn800 　　DN800 　　 　　1015 　　950 　　45 　　24×33 　　M30
　　注：D——法兰外径; D1——法兰孔距; b——法兰片厚度; N×DN——法兰孔数×孔径
　　四、和检验井或蓄水池井壁连接
　　PVC-U管材常常需要和检验井或蓄水池井壁预留孔连接，PVC-U管需做中介层，中介层作法：（1）PVC-U管材外表面擦拭洁净，均匀涂上一层PVC-U胶粘剂；（2）在胶粘剂上撒一层干燥粗砂（3）反复前两个步骤，通常涂三层可达成使用要求。待中介层固化后按通常传统管材做法和预留孔连接即可。
　　五、环路铺设
　　在环路上铺管时，可采取直管借转铺设，PVC-U管每个接口许可借转角通常取1º，具体方法是利用短管或增加双胀管，若弧度

　　六、弯头、三通、附配件等受力四处理
　　按规程要求，PVC-U管道在水平或垂直转弯处，三通、管道端部和关闭阀门处均应依据管内压力计算轴向推力，设置止推墩；管道上设置阀门、消火栓、排气阀等附配件，其重量不得由管道支撑，必需设置混凝土或砖砌等刚性支墩，支墩应有足够体积和稳定性，并用锚固装置将其上附配件固定，当附配件可能产生轴向推力时，还应设置止推墩。设置止推墩目标是为了将管道上述部位产生不平衡推力抵消，不然这种推力就可能破坏管件和接头；对附配件给予支撑，一是为了避免管道承受附配件重量所产生额外应力；二是为了在附配件发生震动、开启阀门和安装拆卸附配件时，避免将震动和扭矩传输到管道上，而使管道破裂。对于大口经管道支撑和止推墩，更应做好施工设计，不得随意应付。
　　注：在坡度较大地方安装管道时，因为扎实不好或土壤摩擦系数较小，土壤和管道之间摩擦力不足以完全消除管道重量产生沿坡度下滑分力，将会使坡顶接头承受压力、坡底管道承受推力，极易造成上部管道接头拔开或下部管道接头破裂，所以应分段对管道给予固定,设置防滑墩或其它结构，对露天安装在坡度较大地方管道更需做好施工设计。
　　七、泵房、阀门操作及管线空气排除
　　因设计和操作不妥引发水锤和气锤造成爆管，在爆管事故中占有相当大百分比，其中气锤造成又占绝大部分，尤其在农村和偏远地域，以前极少采取塑料管，缺乏设计和施工经验，加上供水压力不高，心存侥幸心理，发生事故概率更高。所以，使用户搞清水锤和气锤产生原因含有重大意义。
　　水锤和气锤发生根本原因是因为水和气体是可压缩，直接原因是管道中水流状态发生突变，造成管道中水压发生猛烈波动。现以（下图）最简单输水管道说明水锤和气锤发生原因。

　　开泵送水时，从泵出口流出水以很高流速V1在管道中流动，当流至管堵处时，水流速度变为V0（值为0），水流动能变为压力，使水或气体（假如管道中有未排除气体）被压缩，当管堵处压力高于其它压力时，水或气体就猛然膨胀，迫使该处水回流，从而使管道中内压力猛然上升，继而下降，水再次前流，达成一定压力时又回流，如此反复冲击，引发内水压起伏波动，这就是开泵水锤。
　　当忽然关闭泵出口阀或忽然停泵（不关出口阀就停泵或断电）时，水泵出口流速忽然下降，水流中止，前面水流在惯性作用下继续向前流动，造成其后部形成一定真空度或充满空气（假如系统能够能进气话）空间，造成水流分离，流向前方水流将动能或势能（水流流向高处时）转变为压力后，因为其势能或压力高于断流处势能或压力，水流回击，使管内压力猛升，继而下降，反复冲击。流速越大，所产生水锤和气锤冲击波也越大。因为气体压缩系数较水大多，所以气锤冲击波较水锤冲击波大得多，这就是关泵水锤。
　　一样因为主干管上阀门开闭，也会产生水锤或气锤。水锤或气锤又分为直接水锤或气锤和间接水锤或气锤。直接水锤或气锤是指水流突变时间小于水锤或气锤波传输周期（水锤或气锤反复冲击一次时间）。大于传输周期时为间接水锤或气锤，直接水锤或气锤危害最大，可达成正常工作压力几倍、十几倍甚至几十倍。尤以气锤为甚。
　　在产生水锤或气锤时，同时会造成流体分离，形成真空，将管道抽瘪，然后在另一冲击波时，又在压力下鼓起，加速管道破裂。总而言之，当开停泵和开关阀门时会产生水锤，如管道系统中存在空气则会产生气锤。操作时为降低水锤、气锤危害，应注意以下几点：
　　1、应先关闭泵出口阀再合上电闸，当压力稳定后再缓慢将阀门开大，避免不关泵出口阀就合上电闸直接开泵；
　　 2、停泵时应先缓慢关闭出口阀后拉下电闸停泵，避免不关泵出口阀就合上电闸直接停泵；
　　3、主干管上阀门，尤其是单管线上阀门开启和关闭时，全部必需缓慢进行，使水流改变缓慢部分，不致造成直接水锤和气锤；
　　4、管道设计时应注意安装排气阀，将系统中空气排出去，以免产生气锤。尤其注意地形测量标高，高点处一定要设排气阀，不然即使别处安装了排气阀，也无法将管道中空气排出。
　　5、地形和使用条件复杂处，设计时可考虑安装水锤消除器。
　　总而言之，在PVC-U管道设计、搬运、安装、使用中，应严格遵守标准及规程，消除管材损坏原因，愈加好推广和使用PVC-U管道。
　　参考文件:
　　1.<<埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程>> CECS17:
　　2.<<埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程>> CECS122:
　　3.法兰参考标准 GB9115.3---88

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