DB22 T 5007-2018 纤维增强聚乙烯给水管道工程技术标准.pdf
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1、吉 林省工 程建设地 方标准 纤维增强 聚乙烯 给水管道 工程技 术标准 Technical standard for fiber reinforced polyethylene water supply pipeline engineering DB22/ T 50072018 主编部门: 吉林省建设标准化管理办公室 批准部门: 吉林省住房和城乡建设厅 吉林省质量技术监督局 实施日期: 2018 年 7月 27日 吉林人民出版社 2018长春 纤维增强聚乙烯给水管道工程技术标准 编 者:吉林省建设标准化管理办公室 责任编辑:陆 雨 封面设计:侯慧实 吉林人民出版社出版 发行 长春市人民大街7
2、548号 邮政编码:130022 印 刷:长春博美图文制作有限公司 开 本:850mm 1168mm 1/32 印 张:2.3 字 数:46.2千字 标准书号:ISBN978-7-206-08233-7 版 次:2018年8月第1版 印 次:2018年8月第1次印刷 印 数:1-2000册子 定 价:28.00元 如发现印装质量问题,影响阅读,请与印刷厂联系调换。 第 482 号 现批准纤维增强聚乙烯给水管道工程技术标准为 吉林省工程建设地方标准,编号为:DB22/T 5007-2018, 自发布之日起实施。 吉林省住房和城乡建设厅 吉林省质量技术监督局 2018年 7月 27 日 前 言 根
3、据吉林省住房和城乡建设厅关于下达的通知(吉建 标20161号)的要求,标准编制组通过广泛调查研究,参考国 内外的有关标准,总结纤维增强聚乙烯给水管道工程的实践经验, 并经广泛征求意见,制定本标准。 本标准的主要技术内容包括: 1 总则; 2 术语和符号; 3 材料; 4 设计;5 施工;6 试验;7 验收。 本标准由吉林省建设标准化管理办公室负责管理, 由长春市市 政工程设计研究院负责具体技术内容的解释, 请各单位在执行本标 准过程中,注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈 给吉林省建设标准化管理办公室(地址:长春市民康路 519 号,邮 编:130041,邮箱:),以供今后修订时参
4、考。 本标准主编单位:长春市市政工程设计研究院 吉林省荣亿工程管道有限公司 本标准主要起草人员:高 菲 孙 健 付 鹏 孙炜宁 孙宏亮 翟春龙 赵明月 侯慧实 王子宣 李明怡 马志华 贾少安 赵建伟 李明聪 蒋丰亮 周 强 田建宁 申剑波 本标准主要审查人员:胡晶国 陶乐然 林英姿 王晓阳 翟亚涛 目 次 1 总则 . 1 2 术语和符号 . 2 2.1 术语 . 2 2.2 符号 . 3 3 材料 . 6 3.1 一般规定 . 6 3.2 管材 . 6 3.3 配件 . 8 4 设计 . 10 4.1 一般规定 . 10 4.2 管道布置 . 11 4.3 水力计算 . 12 4.4 结构设
5、计 . 13 5 施工 . 18 5.1 一般规定 . 18 5.2 沟槽开挖 . 20 5.3 管道基础 . 21 5.4 管道连接 . 22 5.5 管道敷设 . 25 5.6 管道回填 . 26 6 试验 . 29 6.1 一般规定 . 29 6.2 水压试验、冲洗与消毒 . 30 7 验收 . 32 7.1 一般规定 . 32 7.2 质量验收 . 34 附录 A 管侧土的综合变形模量 . 36 附录 B PE材质连接件的尺寸 . 38 附录 C 纤维增强聚乙烯给水管质量要求 . 56 本标准用词说明 . 60 引用标准名录 . 61 附:条文说明 . 63 1 总则 1.0.1 为统
6、一纤维增强聚乙烯给水管道工程技术要求, 确保工程质 量,做到安全适用、技术先进、经济合理,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于水温不大于 40,且周围环境温度不大于 40,管径不大于 dn1000,压力不大于 1.6MPa的新建、扩建和改 建埋地纤维增强聚乙烯给水管道工程的设计、施工及验收。 1.0.3 纤维增强聚乙烯给水管道工程的设计、施工及验收,除应符 合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 纤维增强聚乙烯给水管道 fiber reinforced polyethylene water supply pipeline 由高密度聚乙烯(H
7、DPE)和纤维增强带为主要原料,采用逐 层缠绕工艺,形成三层结构的复合管道,用于埋地方式输送给水的 管道的总称。 2.1.2 增刚肋 stiffening rib 为保证埋地用大直径低压力管材的环刚度, 熔接在外保护层外 的聚丙烯单壁波纹管外覆聚乙烯保护层形成的肋。 2.1.3 爆破压力 burst pressure 爆破试验时达到破裂的最大压力。 2.1.4 环刚度(环向弯曲刚度) ring stiffness 管道抵抗环向变形的能力。 2.1.5 管侧土的综合变形模量 soil modulus 管侧回填土和沟槽两侧原状土共同抵抗变形能力的量度。 2.1.6 管道连接 pipeline co
8、nnection 将管道上相邻的两个管端连成一体, 在工作状态下接头不出现 渗漏。这里采用承插式弹性密封圈或是套筒承插口弹性密封圈连 接。 插口构件 橡胶密封圈 承口构件 图2.1.6 承插式密封圈连接 2 2.1.7 人工土弧基础 shapped subgrade 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。 人工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。 2.1.8 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。 原状土可开挖成弧形基础时,应充分利用。 2.1.
9、9 基础中心角 bedding angle 与回填密实的砂砾土紧密接触的管下腋角圆弧相对应的管截 面中心角,用 2 表示。在此范围内有土弧基础的支承反力作用, 管道结构的支承强度与基础中心角大小成正比。 2.2 符号 2.2.1 管材和土的性能 E d 管侧土的综合变形模量; E p 管材短期弹性模量; f t 管材抗拉强度设计值; f tk 管材抗拉强度标准值; S p 管材环刚度; p 管材质量密度; p 管材泊松比。 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 fw,k 浮托力标准值; F Gk 各种抗浮作用标准值之和; q sv,k 单位面积上管顶竖
10、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; q vk 地面车辆荷载传至管顶单位面积上的竖向压力标准值; W dmax 管道在组合作用下的最大竖向变形量; 3 cr 管壁环向弯曲拉(压)应力; 管道竖向直径变形率。 2.2.3 几何参数 a单个车轮着地长度; b单个车轮着地宽度; d i 管道内径; d j 相邻两个轮压间的净距; D 1 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; r 0 管道计算半径(管壁中性轴半径); y 0 管壁中性轴至管材外壁距离。 2.2.4 计算参数和系数 D f 形状
11、系数,与管道环刚度和回填密实度有关; D L 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 s 管道的环向稳定性抗力系数; G 永久荷载分项系数; Q 可变荷载分项系数; 0 管道重要性系数; s 回填土的重力密度; d 车辆荷载动力系数; 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; 流速。 4 2.2.6 缩略语 PE聚乙烯 MFR熔体质量流动 5 3 材料 3.1 一般 规定 3.1.1 纤维增强聚乙烯给水管道, 应
12、有生产厂家质检部门的产品合 格证及具备相应资质的实验室出具的检测报告。 3.1.2 纤维增强聚乙烯给水管材料应符合现行国家标准 给水用聚 乙烯(PE)管道系统第 1部分:总则GB/T 13663.1、给水用聚 乙烯(PE)管道系统第 2部分:管材GB/T 13663.2、给水用聚 乙烯(PE)管道系统第 3部分:管件GB/T 13663.3、给水用聚 乙烯(PE)管道系统第 5 部分:系统适用性GB/T 13663.5 中的 相关规定; 用于饮水用输水管道的管材卫生性能应符合现行国家标 准生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T 17219 中的相关规定。 3.1.3 管道系统中
13、与管材连接的管件和配件应由管材生产企业配 套供应。 3.2 管材 3.2.1 纤维增强聚乙烯给水管道是由高密度聚乙烯(HDPE)和纤 维增强带为主要原料,采用逐层缠绕工艺,形成三层结构的复合管 道,其中,内层是高密度聚乙烯内衬层,中间层是连续纤维带增强 层,外层是高密度聚乙烯的外保护层。 为保证埋地用纤维增强聚乙烯给水管的环刚度, 在外保护层外 熔接增刚肋,增刚肋为聚丙烯单壁波纹管并包覆聚乙烯保护层。纤 维增强聚乙烯给水管道结构,见图3.2.1;其质量应符合本标准附录 C的要求。 6 图 3.2.1 纤维增强聚乙烯给水管结构图 3.2.2 高密度聚乙烯原料应符合下列规定: 1 内衬层和外保护层
14、采用PE100高密度聚乙烯混配料,性能 应符合本标准3.1.2条的要求; 内衬层可以采用本色料或其他符合表 3.2.2要求的染色料,外保护层宜采用含碳黑的黑色混配料;聚乙烯 混配料的性能应符合表3.2.2要求。 表 3.2.2 聚乙烯混配料的性能 序号 项目 要求 1 碳黑含量 注 1 ,质量(%) 2.50.5 2 碳黑分散 注 1 等级 3 3 颜色分散 注 2 等级 3 4 氧化诱导时间(200),(min) 20 5 熔体质量流动速率 MFR(5kg.190) 与原料标称值的偏差不应超 过25% 6 灰分 0.1% 注:1 仅适用于黑色管材; 2 仅适用于其他颜色管材。 2 按本标准生
15、产管材时产生的洁净回用料,在能生产出符合 本标准要求的管材时,可掺入新料中回用,添加量不大于10%,不 允许掺入外来的回用料和填充料。 3.2.3 纤维增强带由连续纤维处理后用聚乙烯流延成型。 其表面应 7 平整、表面光滑无缺陷、无气孔等对使用有害的缺陷。纤维增强带 的力学性能、尺寸(宽、厚)及允许偏差见表 3.2.3。 表 3.2.3 纤维增强带力学性能、尺寸及允许偏差 项目 指标 允许偏差 宽度(mm) 50 1.0 厚度(mm) 0.3 0.03 抗拉强度(MPa) 600 抗拉延伸率(%) 5 纤维含量(%) 60 3.3 配件 3.3.1 密封圈插接所用的弹性密封橡胶圈应由管材生产厂
16、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氯丁橡胶或其它耐酸、碱、污水腐 蚀性能的合成橡胶,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 材料规范 HG/T 3091的规定;橡 胶密封圈的邵氏硬度宜采用505;伸长率应大于400%;拉断强度 应不小于16MPa; 3 形弹性密封胶圈的规格尺寸应符合表3.3.1的要求。 8 表 3.3.1 形弹性密封橡胶圈线径 序号 管材内径 公称压力PN(MPa) dn 0.6 0.8 1.0 1.25 1.6 (mm) 胶圈线径(mm) 1
17、 400 13 13 13 13 13 2 500 15 15 15 15 15 3 600 4 700 5 800 18 18 18 18 18 6 900 7 1000 20 20 20 20 20 3.3.2 转换接头等金属连接件所用的金属材料, 其材质要求应符合 金属管材、管件有关标准的规定,并应做防腐、防锈处理。 9 4 设计 4.1 一般 规定 4.1.1 纤维增强聚乙烯给水管道工程设计应符合现行国家标准 室 外给水设计规范GB 50013、给水排水工程管道结构设计规范 GB 50332和埋地塑料给水管道工程技术规程CJJ 101的有关规 定。 4.1.2 纤维增强聚乙烯给水管道结
18、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,除对管道 验算整体稳定外,均采用含分项系数的设计表达式进行计算。 4.1.3 城镇永久性给水管道结构设计使用年限不得低于 50 年,农 田排灌和其他用途的管道结构设计使用年限应按相应规定确定。 4.1.4 纤维增强聚乙烯给水管道结构设计时, 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:包括管道结构环截面强度计算;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。 4.1.5 纤维增强聚乙烯给水管道应按埋地柔性管道理论计算, 各项 作用均由管道承担。 4.1.6
19、纤维增强聚乙烯给水管道结构设计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。 4.1.7 施工时采用的土弧基础中心角应在结构计算采用的敷设基 础中心角(2 )的基础上增加30。 4.1.8 纤维增强聚乙烯给水管道的线膨胀系数可采用0.2mm/m。 4.1.9 承载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GB 50332的各项 规定。 10 4.2 管道 布置 4.2.1 管顶最小覆土深度,应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻 线深度和土壤性质等条件结合当地埋管经验确定,一般情况下,管 道宜埋设在冰冻线
20、以下。 4.2.2 管道与建筑、构筑物和其他管线之间最小净间距宜符合以下 规定: 1 与建筑物间距宜为 3.0m; 2 与雨污水管间距宜为 1.5m; 3 与燃气管间距,中低压管为 1.0m,高压管为 1.5m; 4 与电力电缆、电信电缆、通信照明电缆间距为 1.0m; 5 与乔木、灌木间距为 1.5m; 6 与高压铁塔基础间距为 3.0m; 7 与道路侧石边缘间距为 1.5m; 8 与铁路坡脚间距为 5.0m。 当上述间距难以保证时,应采取必要的安全保护技术措施。 4.2.3 管道与热力管道间的距离,应在保证管道表面温度不超过 40的条件下计算确定,垂直净距不宜小于0.5m(加套管,从套管
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