文章摘要:
概述
硬聚氯乙烯(PVC-U)管具有重量轻、强度高、耐腐蚀、管壁光滑水力阻力系数小、施工安装方便及水密性能好等特点。用于埋地排水管道不仅施工速度快、周期短,还能更好地适应管道的不均匀沉降,使用寿命可达50年以上。国外在排水管道中早已广泛使用。我国由于适合埋地排水管道特点的,以承受外压荷载为主的PVC-U管材开发较晚,因此其在排水工程中的应用滞后于建筑排水和城镇给水工程中的应用。90年代初期,国内相继生产出PVC-U双壁波纹管、加筋管和肋式卷绕管等特殊型式的异形管材,管材价格较普通直壁管大幅下降,使PVC-U管在排水工程中的推广应用成......
顶覆土荷载与管子变形的关系曲线,直接确定管子的使用条件甚为简便。特别是对异形管材尤为简便。
三、管道施工
1.管道基础
为保证管底与基础紧密接触并控制管道的轴线高程、坡度,PVC-U管道仍应做垫层基础。对一般土质通常只做一层0.1m厚的砂垫层即可。对软土地基,且当槽底处在地下水位以下时,宜铺一层砂砾或碎石,厚度不小于0.15m,碎石粒径5~40mm,上面再铺一层厚度不小于0.05m的砂垫层,以利基础的稳定。基础在承插口连接部位应予先留出凹槽便于安放承口,安装后随即用砂回填。管底与基础相接的腋角(图4,2α范围),必须用粗砂或中砂填实(图4),紧紧包住管底的2α角部位,形成有效的支承。

图3

图4
2.管道安装
管道安装一般均采用人工安装,槽深大于3m或管径大于DN400mm的管材可用非金属绳索向槽内吊送管材。承插口管安装时应将插口顺水流方向,承口逆水流方向由下游向上游依次安装。管材的长短可用手锯切割,但应保持断面垂直平整不得损坏。小口径管的安装可用人力,在管端设木挡板用撬棍使被安装的管子对准轴线插入承口。直径大于DN400mm的管子可使手搬葫芦等工具,但不得用施工机械强行推顶管子就位。管道接口以橡胶圈接口居多,施工操作简便,但应注意橡胶圈的断面型式和密封效果。圆型胶圈的密封效果欠佳,而变形阻力小又能防止滚动的异形橡胶圈的密封效果则比较好。普通的粘接接口仅适用DN110mm以下的管材。肋式卷绕管必须使用生产厂特制的管接头和粘接剂以确保接口质量。
管道与检查井的连接宜采用柔性接口,可采用承插管件连接。亦可采用预制混凝土套环连接,将混凝土套环砌在检查井井壁内,套环内壁与管材之间用橡胶圈密封,形成柔性连接。水泥砂浆与PVC-U的结合性能不好,不宜将管材或管件直接砌筑在检查井壁内。可采用中介层作法,即在PVC-U管外表面均匀的涂一层塑料粘合剂,紧接着在上面撒一层干燥的粗砂,固化20min后即形成表面粗糙的中介层,砌入检查井内可保证与水泥砂浆的良好结合,防止渗漏(图5)。对在坑塘和软土地带,为减少管道与检查井的不均匀沉降,一种有效的办法是先用一根不大于2m的短管与检查井连接,下面再与整根长的管子连接,使检查井与管道的沉降差形成平缓过渡。

图5
3.沟槽回填
柔性管是按管土共同工作来承受荷载,沟槽回填材料和回填的密实程度对管道的变形和承载能力有很大影响。回填土的变形模量越大,压实程度越高,则管道的变形越小,承载能力越大,设计施工应根据具体条件慎重考虑。沟槽回填除应遵照管道工程的一般规定外,还必须根据PVC-U管的特点采取相应的必要的措施,管道安装完毕应立即回填,不宜久停再回填。从管底到管顶以上0.4m范围内的回填材料必须严格控制。可采用碎石屑、砂砾、中砂粗砂或开挖出的良质土。管道位于车行道下,且铺设后即修筑路面时,应考虑沟槽回填沉降对路面结构的影响,管底至管顶0.4m范围内须用中、粗砂或石屑分层回填夯实。为保证管道安全,对管顶以上0.4m范围内不得用夯实机具夯实。回填的压实系数从管底到管顶范围应大于或等于95%;对管顶以上0.4m范围内应大于80%;其他部位应大于等于90%。雨季施工还应注意防止沟槽积水,管道漂浮。
4.管道的严密性检验
管道安装后的严密性检验可采用闭水试验或闭气试验。闭气试验简便迅速,最能适合PVC-U管道施工速度快的特点,但目前尚无检验标准和专用的检验设备,待进一步研究。PVC-U管道的严密性优于混凝土管道,良好的橡胶圈接口可以做到完全不漏水。因之对PVC-U管道闭水试验的允许漏水量要严于混凝土管道,我国尚无具体规定,美国规定以每mm管径计算每km管道长24h的渗漏量应不超过4.6升,可借鉴使用。
四、PVC-U排水管道的应用发展前景
国内外的应用实践表明PVC-U排水管道有许多突出的优点,特别是重量轻、强度高、耐腐蚀、施工安装简便快捷,因之近10多年来发展迅速。一些发达国家在DN500mm以下的排水管道中已成为主流,而DN500mm以下的管道均占管网总长的70%以上,应用的覆盖面很广。目前国内适合于排水管道使用的各种异形管的生产厂已有10多家,管材生产具备了一定的规模。许多地区试点应用都取得了良好的效果,针对PVC-U管的应用技术已进行了大量的室内外试验研究,中国工程建设标准化协会标准“室外埋地硬聚氯乙烯排水管道设计施工及验收规程”也正在编制中。尽管有的管材价格还偏高,但其综合造价已接近混凝土管道。随着管材生产的发展和对PVC-U管的扩大推广应用,工程造价将会逐步降低而更加显示其良好的技术经济效益。PVC-U排水管道发展的条件已具备,应予积极推广。
作者单位:高复栋 (天津市市政工程研究院 300074)
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