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文档简介
UDC
湖南省工程建设地方标准
DBJXX/XXXX—XXXX
P备案号JXXXX—XXXX
连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管
工程应用技术标准
(征求意见稿)
202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施
湖南省住房和城乡建设厅
联合发布
湖南省市场监督管理局
1.总则
1.0.1为促进连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管在给排水管道工程中的合理使用,
指导设计、施工、验收,确保工程质量,做到安全可靠、技术先进、经济合理、
保护环境,特制定本标准。
1.0.2本标准适用于湖南省城镇给排水管道工程中采用连续缠绕玻璃纤维增强塑
料夹砂管的新建、改建、扩建项目的设计、施工和验收。
1.0.3连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管给排水管道工程的设计、施工及验收除
应符合本标准规定外,尚应符合国家、行业和湖南省现行有关标准的规定。
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2.术语
2.0.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管continuousadvancingmandrelwinding
fiberglassmortarpipes
以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英
砂、碳酸钙等无机非金属材料为填料,采用连续缠绕工艺方法制成、套筒式接头
连接的管道。
2.0.2连续缠绕工艺continuousadvancingmandrelwindingmethod
在连续输出的模具上,把树脂、连续纤维、短切纤维和石英砂按一定要求采
用环向缠绕方法连续铺层,并经固化后切割成一定长度管材的生产方法。
2.0.3顶管pipejacking
借助顶推装置,将管道在地下逐节顶进的非开挖施工技术。
2.0.4微顶管micropipejacking
用于管径不大于DN800管道的顶管施工技术。
2.0.5玻璃钢预制检查井prefabricatedglassfiberreinforcedplasticinspection
chamber
以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英
砂为填料,采用连续缠绕工艺方法制成的用于地下排水管道的连接、清通、检查
的井状构筑物,其通常采用组合结构,由井底座、井筒、挡圈、预留短管及连接
附件等组成。
2.0.6A型接口jointoftypeA
采用以玻璃纤维增强塑料为结构材料、全宽橡胶圈或一体式橡胶圈或瑞卡式
橡胶圈为密封材料预制的双插口套筒式管接头作为连接件,以管道外径为配合基
准的接口形式。
2.0.7B型接口jointoftypeB
在管道端口加工一个企口和容纳密封件的槽,采用外径与管道外径一致的玻
璃纤维增强塑料或不锈钢预制的双插口套筒式接头作为连接件,管道加工端外径
2
与套筒内径配合的接口形式。
2.0.8C型接口jointoftypeC
在管道端口加工一个企口,采用以玻璃纤维增强塑料或不锈钢为结构材料、
全宽橡胶圈或一体式橡胶圈或瑞卡式橡胶圈为密封材料预制的双插口套筒式接
头作为连接件,管道加工端外径与管道接头内径相配合,接头外径与管道外径保
持一致的接口形式。
2.0.9环刚度ringstiffness
单位长度的管环在外压作用下,在一定径向变形下所承受的载荷大小。它表
征管环在外载荷下抵抗变形能力。
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3.基本规定
3.0.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程应综合考虑地理、地质、水文、
周边环境等条件进行设计,合理选择施工工艺、工法,严格控制工程质量。
3.0.2连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程实施前,应对工程地质情况、
地下水情况进行勘察,并形成勘察报告。
3.0.3连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程应依据设计工作年限、工程地
质条件、水力条件、抗震烈度、敷设形式、管道埋深、工程环境、回填材料、输
送介质等因素,进行管道结构设计。
3.0.4在地震区、湿陷性黄土、膨胀土地区建设连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂
管管道工程时,应符合国家现行标准《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规
范》GB50032、《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025、《膨胀土地区建筑技
术规范》GB50112的有关规定。
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4.材料
4.1.一般规定
4.1.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程的管材及配件等应符合现行国
家、行业标准的相关规定和设计要求,且具有产品出厂合格证、型式检验报告和
质量保证书,管身应标明生产厂家、规格、生产日期。
4.1.2连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管应用于生活饮用水输送时,内衬层材料
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/T17219和《生活饮用水卫生标准》GB5749的有关规定。
4.1.3连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管应设置内衬层,内衬层厚度应不小于1.2
mm,并应满足管道在内压作用下的抗渗透要求和耐输送介质腐蚀的要求。
4.1.4连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管壁外侧应根据管道所处环境设置外表
面层,并应满足防止外界腐蚀介质对管道产生不良影响的要求。
4.1.5连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程的管材及预制检查井应采用无
线射频识别(RFID)技术进行标识、溯源、定位,并应符合下列规定:
1采用超高频RFID芯片;
2按产品种类及生产工艺,合理采用粘贴式、预埋式等安装方式。
4.2.管材
4.2.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管的品种、规格、性能除应符合本标准的
规定外,还应符合现行国家标准《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T21238、行业
标准《玻璃纤维增强塑料连续缠绕夹砂管》JC/T2538的有关规定和设计要求,
顶管用管材应符合现行国家标准《玻璃纤维增强塑料顶管》GB/T21492的有关
规定和设计要求。
4.2.2连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管的内表面应光滑平整,无龟裂、分层、
针孔、杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象;端面应平齐、光滑,边棱应
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无毛刺;外表面应无明显缺陷。
4.2.3连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管的尺寸和允许偏差应符合本标准附录A
的规定。采用其他外径系列,可由管材生产企业确定,并在技术文件中给出。
4.2.4连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管的长度应为3m、4m、5m、6m、9m、
10m、12m,长度偏差应为±0.5%,且不超过±60mm;顶管用管材的长度应
为1m、2m、2.5m、3m、4m、6m,长度偏差应为±0.5%,且不超过±30mm。
如果需要其他长度的管材,可在供货时由供需双方共同商定。
4.2.5连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管壁的设计厚度应由管材生产企业通过
设计确定,并在技术文件中给出。管壁的平均管壁厚度应不小于设计厚度,最小
厚度应不小于设计厚度90%;当管壁设计厚度不大于20mm时,管壁平均厚度
应不大于设计厚度1.15倍,当管壁设计厚度大于20mm时,管壁平均厚度应不
大于设计厚度+3mm。
4.2.6连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管外表面的巴柯尔硬度应不小于40。
4.2.7连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管壁的连续玻璃纤维、短切玻璃纤维、
树脂和石英砂的含量由管材设计确定,并应在技术文件中明确给出。其中短切玻
璃纤维质量含量应不低于9%,各组分的质量百分含量允许偏差为设计值±3%。
4.2.8连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管内衬层中树脂含量应不低于65%。
4.2.9连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管壁中树脂的不可溶分含量应不小于
90%。
4.2.10顶管用连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管节的环刚度应不小于25000
N/m2,管体的受压强度应不小于85MPa。
4.3.连接与密封
4.3.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管可采用双插口套筒连接(图4.3.1-a)或
承插口连接(图4.3.1-b),双插口套筒连接宜采用一体式玻璃钢套筒接头。
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图4.3.1-a双插口套筒连接
图4.3.1-b承插口连接
4.3.2连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管双插口套筒连接包括A型接口、B型接
口和C型接口三种类型(图4.3.2),接口类型的适用条件宜符合表4.3.2的规定。
表4.3.2连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管的接口适用条件
A型接口B型接口C型接口
施工方式
压力管无压管压力管无压管压力管无压管
开槽敷设√√×△△△
顶管敷设×××√√△
内衬管敷设△△×√√△
注:√为优先采用;△为可以采用;×为不应采用。
(a)A型接口——全宽橡胶圈
(b)A型接口——一体式橡胶圈
(c)A型接口——瑞卡式橡胶圈(止台两边各一条胶圈)
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(d)A型接口——瑞卡式橡胶圈(止台两边各两条胶圈)
(e)B型接口
(f)C型接口——全宽橡胶圈
(g)C型接口——一体式橡胶圈
(h)C型接口——瑞卡式橡胶圈(止台两边各一条胶圈)
(i)C型接口——瑞卡式橡胶圈(止台两边各两条胶圈)
1—插口;2—玻璃钢或不锈钢套筒;3—密封件;4—垫片
图4.3.2套筒式柔性接口示意
4.3.3连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管连接时,应根据接口形式合理选用圆形、
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楔形、半圆半方形或带状唇齿形橡胶圈密封,压力管道应选用带状唇齿形橡胶圈
密封。宜采用全宽橡胶圈或一体式橡胶圈或瑞卡式橡胶圈,且适用条件宜符合表
4.3.3的规定。
表4.3.3橡胶圈适用条件
全宽橡胶圈一体式橡胶圈瑞卡式橡胶圈
施工方式
压力管无压管压力管无压管压力管无压管
√(止台两边√(止台两边
开槽敷设√√×√
各两条胶圈)各一条胶圈)
√(止台两边√(止台两边
顶管敷设√√×√
各两条胶圈)各一条胶圈)
△(止台两边△(止台两边
内衬管敷设△△×△
各两条胶圈)各一条胶圈)
注:√为优先采用;△为可以采用;×为不应采用。
4.3.4连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管密封用橡胶圈材质应质地紧密、表面光
滑,不得有裂缝、破损、气孔、重皮、龟裂卷褶等缺陷,且应为实心截面。橡胶
圈材料性能应符合现行国家标准《橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密
封圈材料规范》GB/T21873的规定,遇水膨胀橡胶圈应符合现行国家标准《高
分子防水材料第3部分:遇水膨胀橡胶》GB/T18173.3的规定。橡胶圈的选用
还应符合下列要求:
1橡胶圈用于污水管道、合流管道时,应采用氯丁橡胶材质;
2橡胶圈用于雨水管道、再生水管道时,可采用氯丁橡胶、丁腈橡胶或三元
乙丙橡胶材质。
4.3.5连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管柔性接口的套筒可采用缠绕成型玻璃钢
或不锈钢加工制备。接口的套筒和橡胶密封件应由管材供应商配套供应。
4.4.预制检查井
4.4.1玻璃钢预制检查井应采用缠绕成型玻璃钢加工制备,材料性能应符合现行
国家标准《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T21238、行业标准《玻璃纤维增强塑
料连续缠绕夹砂管》JC/T2538等相关标准的规定。
4.4.2玻璃钢预制检查井的性能除应符合本标准的规定外,还应符合现行国家标
准《城镇排水用塑料检查井技术要求》GB/T41048、《建筑小区排水用塑料检查
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井》CJ/T233等相关标准的规定和设计要求。
4.4.3玻璃钢预制检查井由井底座、井筒、盖座、井盖及配件构成,各部件的成
品外观质量应符合以下要求:
1井底座、井筒及防坠隔板的内外壁应光滑、规整,表面不应有孔洞、伤痕、
裂纹、凹凸、杂质等;
2井底座、井筒端面应平整、光滑,无毛刺。
4.4.4预制检查井的净尺寸、高度、预留短管位置等的允许偏差应符合表4.4.4
的规定,连管的数量、规格及偏转角等应符合设计要求。
表4.4.4玻璃钢预制检查井允许偏差(mm)
井底座内径预留短管位置
井筒内径高度垂直度
(或长×宽)(水平、高程)
+10,-15+10,-15±20≤2%H±10
注:H为预制检查井筒的高度。
4.4.5预制检查井的井底座结构类型应按设计要求和施工现场条件选用,并应符
合下列规定:
1井底座的稳定性应符合现行行业标准《塑料排水检查井应用技术规程》
CJJ/T209的有关规定;
2井底座应设流槽,流槽顶部宽度应满足检修要求;
3井底座竖向承口与井筒连接部位应设置可靠支撑;
4井底座底应有稳定的支承构造,支承底应大于管道接口下边缘。
4.4.6预制检查井的井筒应符合下列规定:
1井筒无支管接入时,宜采用模块直壁井筒;有接入支管时,宜采用模块三
通井筒;
2井筒环刚度应根据使用场所条件确定,且不应小于8kPa;
3井筒防护挡圈宜采用橡胶密封垫圈。
4.4.7预制检查井的井盖应具备防盗窃功能,并符合下列规定:
1井盖应与预制检查井相配套,并符合现行国家标准《检查井盖》GB/T23858
的有关规定;
2井盖设置在车行道时,应采用具有防护盖座的井盖,并应根据道路等级、
井筒直径选择相应等级、尺寸的井盖。
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4.4.8预制检查井应采用相配套的防坠隔板或防坠网,并应符合现行行业标准《城
镇排水管道维护安全技术规程》CJJ6和《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安
全技术规程》CJJ68的有关规定。
4.4.9预制检查井连接配件的材料应与检查井材质相匹配,且井底座与井筒连接
用粘结剂应由供应商配套供应;预制检查井与管道连接应采用橡胶圈连接,且性
能不应低于管道接口连接的橡胶圈性能。
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5.管道设计
5.1.一般规定
5.1.1管道工程的设计除应符合本标准的规定外,尚应符合现行国家标准《室外
给水设计标准》GB50013、《室外排水设计标准》GB50014、《给水排水工程
管道结构设计规范》GB50332等相关标准的规定。
5.1.2管道工程应采用数字化技术,建立数字化管理系统。管道工程采用的玻璃
纤维增强塑料夹砂管、预制检查井应自带电子芯片,芯片应包含材质、型号、管
径、厚度、生产厂家、出厂日期等信息,以便于管材从出厂、运输、抽检、敷设、
验收等全过程质量管控。
5.1.3管道工程的平面位置和竖向高程应根据城镇管网规划、管线综合、道路情
况、地下设施、地形地貌、地质条件、地下水位和水力条件、施工条件、养护条
件等因素综合考虑确定。
5.1.4管道工程的结构设计应包括设计使用年限、管道压力等级、管道刚度等级、
管壁最小厚度、接口形式以及地基处理、管道基础、沟槽开挖与回填等工程技术
要求,采用顶管工艺时,还应设计允许顶力。管道工程的结构设计使用年限应不
低于其使用场所设计工作年限,且不应低于50年,安全等级不应低于二级。
5.1.5管道结构设计应考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态。
5.1.6管道管径应按远期规划的最高日最高时设计流量设计,按现状水量复核,
并考虑远景发展的需要。
5.1.7管道设计应区别无压管道或压力管道,选用符合相应技术指标的管道,并
合理设置通气管、通气孔、逆止阀、安全阀等措施避免真空负压超过设计值。
5.1.8管道工程的检查井宜采用玻璃钢预制检查井。连续缠绕玻璃纤维增强塑料
夹砂管与不同材质检查井相连接时,应根据检查井材质设置专用过渡接头,并采
用弹性密封橡胶圈柔性连接。
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5.1.9土弧基础设计和施工采用的土弧中心角度,应符合下列规定:
1施工采用的土弧基础中心角应为结构计算用土弧中心角(2α)增加20°;
2对素土平基敷设的管道,土弧基础中心角(2α)宜按20°计算;
3对顶管施工敷设的管道,土弧基础中心角(2α)宜按120°计算。
5.2.管道布置
5.2.1管道宜采用直线敷设,选线应避开障碍物,与其他地下管道、建(构)筑
物等相互间位置应符合下列规定:
1敷设和检修管道时,不应相互影响;
2管道损坏时,不应影响附近建筑物、构筑物的基础,不应污染再生水和生
活饮用水;
3管道不应与其他工程管线在平行方向重叠直埋敷设;
4管道不宜在建筑物或大型构筑物的基础下面穿越。
5.2.2管道与其他地下管线之间的水平净距和垂直净距以及与建筑物、构筑物外
墙之间的水平净距应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》GB50289、
《室外给水设计标准》GB50013、《室外排水设计标准》GB50014、《给水排
水工程顶管技术规程》CECS246等相关标准的规定。
5.2.3管顶最小覆土深度应根据冰冻情况、外部荷载、管材性能、抗浮要求、土
壤性质及与其他管道交叉情况,依据城镇规划综合确定,并应符合下列规定:
1当埋设在机动车道下时,管顶最小覆土深度宜为0.7m;
2当埋设在非机动车道和人行道下时,管顶最小覆土深度宜为0.6m;
3管道宜埋设在土壤冰冻线以下,埋设在冰冻线以上时应采取保护措施,并
应保证管道安全运行;
4当采用顶管施工时,管顶覆盖层厚度在不稳定土层中宜大于管道外径的
1.5倍,并应大于1.5m。
5.2.4管道穿越河流时可采用河底穿越,并应符合下列规定:
1管道应避开锚地;
2当采用倒虹管穿越河道时,管内流速应大于不淤流速;
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3管道应设有检修和防止冲刷破坏的保护设施;
4管道至河床的覆土深度,应根据水流冲刷、航运状况、疏浚的安全余量等
条件确定。不通航的河流覆土深度不应小于1.0m,通航的河流覆土深度不应小
于2.0m,同时还应考虑疏浚和抛锚深度;
5管道埋设在河道时,在河道两岸管道位置的上、下游应设立警示标志;
6当采用顶管施工时,覆盖层最小厚度不宜小于外径的1.5倍,且不宜小于
2.5m;
7应根据设计条件计算管道结构的抗浮稳定,计算时各项作用均应取标准值,
并应满足抗浮稳定性抗力系数不低于1.1。
5.2.5管道穿越铁路、高速公路时,应设置保护套管,套管内径应大于管道外径
300mm。套管设计应符合铁路、高速公路管理部门的规定。
5.2.6明敷管道应设置支架或吊架,管道折角自由臂可作为补偿管道的温差伸缩,
当不能利用管道自身转折补偿温差伸缩或没有设置管道温差伸缩补偿器时,管道
支架应为固定支架。
5.2.7架空管道的滑动支架应设置侧向挡板,挡板应与管道支架协同设计,地震
作用不应小于管道支座横向水平地震作用标准值的75%。
5.3.水力计算
5.3.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管用作恒定流无压排水管道时,可按下列
公式计算:
公式5.3.1-1
�=��
公式
215.3.1-2
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式中:�=���
Q——设计流量(m3/s);
A——过水断面面积(m2);
ν——流速(m/s);
n——粗糙系数,宜取0.009;
R——水力半径(m);
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I——水力坡度。
5.3.2排水管道的设计流速应符合下列规定:
1排水管道最大设计流速宜为5m/s,经试验验证可适当提高;
2排水管道采用压力流时,压力管道的设计流速宜采用0.7m/s~2.0m/s;
3污水管道在设计充满度下,最小设计流速应为0.6m/s;
4雨水管道和合流管道在满流时,最小设计流速应为0.75m/s;
5设计流速不满足最小设计流速时,应增设防淤积或清淤措施。
5.3.3连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管用作压力管道时,水头损失宜按下列规
定计算:
1管道总水头损失,宜按下列公式计算:
公式5.3.3-1
式中:ℎ�=ℎ�+ℎ�
——管道总水头损失(m);
ℎ�——管道沿程水头损失(m);
�
ℎ——管道局部水头损失(m)。
�
2ℎ管道沿程水头损失,宜按下列公式计算:
公式
25.3.3-2
��
ℎ�=���2�
公式5.3.3-3
1∆2.51
式中:�=−2��3.7��+���
λ——沿程阻力系数;
L——管段长度(m);
——管道计算内径(m);
�
ν�——过水断面平均流速(m/s);
——重力加速度,取9.81m/s2;
�——当量粗糙度,可取0.010×10-3m~0.013×10-3m;
∆——雷诺数。
�3�管道局部水头损失宜按下式计算:
15
公式
25.3.3-4
�
�
式中:ℎ= �2�
——管道局部水头阻力系数,可根据水流边界形状、大小、方向的变化等
选用�,当计算资料不足时,压力管道局部水头损失可按管道沿程水头损失的
8%~12%计算;
ν——设计流速(m/s);
——重力加速度,取9.81m/s2。
�
5.4.结构设计
I.管道结构上的作用
5.4.1管道结构上的作用可分为永久作用和可变作用两类,应符合下列规定:
1永久作用包括管道结构自重、竖向和侧向土压力、管道内水重和顶管轴线
偏差引起的纵向作用;
2可变作用包括地面堆积荷载、地面车辆荷载、管道内水压力、真空压力、
地下水作用、风荷载、雪荷载、施工安装荷载或检修荷载、流水压力等。
5.4.2管道结构设计的结构重要性系数、作用标准值、作用分项系数和作用组合
系数,应符合现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的有
关规定。
5.4.3作用在埋地管道顶的竖向土压力标准值的确定见附录C。
5.4.4管道选型的设计内水压力标准值计算应符合下列规定:
1无压管道的设计内水压力标准值可取0.1MPa;
2压力管道的水锤压力不大于管道工作内水压力标准值的50%时,应按下
式计算:
公式5.4.4-1
3满流运行管道的水锤压力大��于�,�管=道1.5工��作�内水压力标准值的50%时,应按
下式计算:
公式5.4.4-2
���,�=���+��
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公式5.4.4-3
式中:���,�≤1.5𝑃
——管道的设计内水压力标准值(MPa);
���,—�—管道的工作内水压力标准值(MPa);
��—�—管道水锤引起的内水压力增加值(MPa);
��——管材的压力等级(MPa)。
𝑃
5.4.5压力管道在运行过程中可能出现的真空压力标准值可按0.05MPa计算,
相应的准永久值系数可取0。���
��
II.承载能力极限状态设计
5.4.6连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构按承载能力极限状态进行强度
计算时,应采用作用效应的基本组合,结构上的各项作用均应采用作用设计值。
作用设计值应为作用分项系数与作用代表值的乘积。
5.4.7连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构按承载能力极限状态进行稳定
验算时,应采用作用效应的基本组合。此时,结构上的各项作用应采用作用设计
值,但作用分项系数均取1.0。
5.4.8玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构强度计算时,应满足下式要求:
公式5.4.8
式中:�0�≤�
——管道的重要性系数。对于给水输水管道,当单线输水且无调蓄设施时
应取�01.1,当双线输水时应取1.0;对于给水配水管道应取1.0;对于污水或合流
管道应取1.0;对于雨水管道应取0.9;
S——作用效应组合的设计值;
R——管道结构抗力设计值。
5.4.9作用效应的组合设计值,应按下式确定:
公式5.4.9
��
�=1��������������=2������
式中:�= ���+���+� ���
——第i个永久作用的分项系数,管道结构自重、管内水重作用可取1.20,
���
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竖向土压力、水平土压力等作用可取1.27;
——第i个永久作用的作用效应系数;
���——第i个永久作用标准值;
��
�——第l个可变作用的分项系数,地下水或地表水压力作用可取1.27;
���
——第l个可变作用的作用效应系数;
��
�——第l个可变作用标准值,该作用应为地下水或地表水产生的压力;
��
�——第j个可变作用的分项系数,地面堆积荷载、车辆荷载、温度变化、
��
管道�设计内水压力、真空压力等作用可取1.40;
——第j个可变作用的作用效应系数;
���
——第j个可变作用标准值;
��
�——可变作用组合系数,可取0.9。
注:作用效应系数为结构在作用下产生的效应(如内力、应力等)与该作用的比值,可按结
�c
构力学方法确定。
5.4.10顶管施工时,承载能力极限状态强度计算的作用组合,应根据顶管实际条
件按表5.4.10的规定采用。
表5.4.10承载能力极限状态强度计算的作用组合表
永久作用可变作用
计算工况管自竖向和水平管内水管内水地面车辆荷载或温度作
重土压力重压堆载用
空管期间√√√√
管内满水√√√√√
使用期间√√√√√√
5.4.11连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道的稳定结构计算应符合下列规定:
1对埋设在地下水位以下的管道,应根据最高地下水水位和管道覆土条件计
算管道结构的抗浮稳定性,计算时各项作用均应取标准值,并应满足抗浮稳定性
抗力系数不低于1.1。
�
2管道�应根据各项作用的不利组合计算管壁截面的环向稳定性,计算时各项
作用均应取标准值,并应满足环向稳定性抗力系数不低于2.5。
3采用柔性接口时,在其敷设方向改变处应做抗��滑�稳定计算,对各项作用均
取标准值,其抗滑计算的稳定性抗力系数不应小于1.5。
��
18
5.4.12连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管顶管传力面允许最大顶力可按下式计
算:
公式5.4.12
�1�2�3
𝑑����
式中:�=0.5���
——管道允许顶力设计值(N);
�𝑑——玻璃钢材料受压强度折减系数,可取0.9;
�1——偏心受压强度提高系数,可取1.0;
�2——玻璃钢材料脆性系数,可取0.8;
�3——玻璃钢受压强度设计值(MPa)
𝑑——管道的最小有效传力面积(mm2)
�
�——顶力分项系数,可取1.3。
���
5.4.13连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管的强度应按下列公式计算:
公式5.4.13-1
�0�l�c�th+�f�c�tm≤�th
公式5.4.13-2
�0�c�th≤�th
公式5.4.13-3
式中:�0�tm≤�tm
——管道内设计水压力产生的管壁环向等效折算拉伸应力设计值(MPa);
𝑠h——在外压力作用下,管壁最大的环向等效折算弯曲应力设计值(MPa);
𝑠�——管材的环向等效折算抗拉强度设计值(MPa);
𝑠h——管材的环向等效折算抗弯强度设计值(MPa);
𝑠�——管材的环向等效折算抗拉强度设计值与等效折算抗弯强度设计值的
比值;��
——管道的压力影响系数。对重力流排水管道应取1.0,对有压力管道可
按表�5�.4.13取值;
——应力调整系数,可取0.8。
表5.4.13管道压力影响系数
��
管道工作压力(MPa)0.20.40.60.81.0
�wd
19
0.930.870.800.730.67
注:其他工作压力的影响系数可取线性插值。
�c
5.4.14连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道设计内水压力产生的管壁环向等
效折算拉应力按下式计算:
公式5.4.14
�����,��0
�ℎ
式中:�=2�
——管道的设计内水压力标准值(MPa);
��,�
�——管道的内水压力分项系数,可取1.4;
�
�——管道的计算直径(mm),按管壁中心处计算;
�t—0—管壁厚度(mm)。
5.4.15连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道在外压力作用下,管壁最大的环向
等效折算弯曲应力可按下式计算:
公式5.4.15-1
��,𝑚��
�tm=�����0�0
公式
35.4.15-2
�𝑠
36
式中:𝑃=12�0×10
——管道的最大长期竖向变形(mm),可按本标准公式5.4.23计算;
�,𝑚�
�——管材的环向弯曲弹性模量(MPa);
�
�——管道的形状系数,开挖敷设时,可按表5.4.15取值;非开挖敷设时,
�
可取�3.0。
表5.4.15管道的形状系数
刚度等级SN(N/m2)12502500500010000≥20000
��
管侧胸腔砾石、碎石7.05.54.53.83.0
回填材料中粗砂及其他细颗粒8.06.55.54.54.0
注:其他刚度等级可取线性插值。
——管材的刚度等级值(N/m2);
𝑃——管道的计算直径(mm),按管壁中心处计算;
�t—0—管壁厚度(mm)。
5.4.16连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道的管壁截面环向稳定验算,应满足
20
下式的要求:
()公式5.4.16
式中:���,�≥�𝑠���,�+�ik+���
——管壁截面环向失稳的临界压力标准值(MPa);
���,—�—管壁截面环向稳定性抗力系数,不应低于2.5;
�𝑠——管顶单位面积竖向土压力标准值(MPa);
���,—�—地面堆载或车辆轮压传递至管顶的压力标准值(MPa);
���——管道内的真空压力标准值(MPa)。
��
5.4.17�连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管壁截面环向失稳的临界压力可按下
式计算:
公式
−625.4.17
8×10𝑃�−1��
��,�22
式中:�=1−��+2�−11+��
——管壁截面环向失稳的临界压力标准值(MPa);
��,�
�——管壁失稳时的折皱波数,其取值应使最小,并为不小于2的整数;
�——管两侧胸腔土的泊桑比,应根据土工��试�,�验确定;一般对砂性土可取
0.30,��对粘性土可取0.40;
——管材的泊桑比,可取0.3;
�
�——管侧土体综合变形模量(MPa),可参考本标准附录B确定;
��——管材的刚度等级值(N/m2)。
𝑃III.正常使用极限状态设计
5.4.18连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构按正常使用极限状态进行变
形验算时,应采用考虑长期作用效应的准永久组合,其作用可采用竖向土压力标
准值和地面荷载准永久值。作用效应准永久组合的设计值应按下式计算:
公式5.4.18
式中:�=���+�����
——竖向土压力标准值的效应;
���——地面作用传递至管顶的竖向压力标准值的效应,标准值取地面车辆
��
�21
荷载()或堆积荷载标准值()中的较大者;
�—��—地面作用传递至管顶压��力�的准永久值系数。
��
5.4.19连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道在作用效应准永久组合作用下,管
道的最大长期竖向挠曲值,应满足下列限值要求:
1对于具备管材长期环向弯曲应变基准值的管道,最大长期竖向挠曲值
不应超过0.05。𝑑
��2对于不具备�0管材长期环向弯曲应变基准值的管道,最大长期竖向挠曲值
还不应超过管道的最大允许长期竖向挠曲值�。�
��
5�.4.20连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道�的最大允许长期竖向挠曲值可按
下式计算:
公式
25.4.20
𝑠��0
��
式中:�=������
——管道的最大允许长期竖向挠曲值(mm);
𝑚——管道的刚度影响系数,当SN<10000N/m2时可取0.85,当SN≥10000
N/m2�时�取0.80;
——管道的计算直径(mm),按管壁中心处计算;
�0——管道的形状系数;
�
�——管材的环向等效折算抗弯强度设计值(MPa);
𝑠�——管材的环向弯曲弹性模量(MPa);
�
t�——管壁厚度(mm)。
5.4.21管道安装、回填后24h内的竖向挠曲值,应按竖向土压力标准值效应的
标准组合计算。
5.4.22连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管在作用效应准永久组合下的最大竖向
变形验算,应满足下式的要求:
公式5.4.22
式中:��,𝑚�≤��
——管道的最大长期竖向变形(mm),可按本标准公式5.4.23计算;
��,𝑚�
22
——管道的最大长期竖向挠曲限值,应按第5.4.19条的规定采用。
�
5.4.23�连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道在土压力和地面荷载作用下产生
的最大长期竖向变形可按下式计算:
公式5.4.23
���,������
��+����−3
�,𝑚�−6
式中:�=8×10𝑃+0.061��×10
——管道的最大长期竖向变形(mm);
��—,𝑚—�变形滞后效应系数,可取1.0~1.5;若顶管施工时,则取1.0;
��——管道外径(m);
��——管顶单位面积竖向土压力标准值(MPa);
��,�
�——地面作用传递至管顶压力的准永久值系数;
q
�——地面堆载或车辆轮压传递至管顶的压力标准值(MPa);
���——竖向压力作用下管道的竖向变形系数,应根据管底土弧基础的中心
角按�附�录E确定;
——管材的刚度等级值(N/m2);
𝑃——管侧土体综合变形模量(MPa),可参考本标准附录B确定;若顶
管施�工�时,则应选取原状土的实验值。
IV.预制检查井的结构设计
5.4.24预制检查井结构设计应符合现行行业标准《塑料排水检查井应用技术规程》
CJJ/T209的有关规定。在准永久荷载作用下的允许变形应符合下列规定:
1预制检查井的径向最大允许变形率为5%,轴向最大允许变形率为1.5%;
2预制检查井底板的最大挠度不应超过底板水平投影直径的2%;
3准永久荷载应符合现行行业标准《塑料排水检查井应用技术规程》CJJ/T
209的有关规定。
5.4.25预制检查井的结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以
可靠指标度量结构构件的可靠度;当按承载能力极限状态计算时,除对结构稳定
性验算外均采用含分项系数的设计表达式进行设计。
5.4.26预制检查井结构设计应计算下列两种极限状态:
23
1承载能力极限状态:包括结构构件的强度计算、压曲稳定计算、抗浮计算
和抗拔计算;
2正常使用极限状态:包括井体结构的变形计算。
5.4.27预制检查井的计算分析模型应符合下列原则:
1按弹性体系计算,不应考虑分析由非弹性变形所产生的塑性内力重分布;
2井筒应按上端自由,下端弹性固定的柱壳体计算。
5.5.管道基础
5.5.1管道宜敷设在天然地基上,地基承载能力特征值不应小于100kPa。
5.5.2管道敷设在不良地基上时,应按国家现行有关标准进行地基处理后再进行
管道敷设。敷设在道路下的管道地基处理应同时满足路基要求。
5.5.3采用开槽法施工时,管道的基础宜采用土弧基础、砂石基础:
1当使用土弧基础时,应用40mm~60mm厚中、粗砂填实管道支撑角范围
内腋角部位;
2当使用砂石基础时,其基础材料可选用中砂、粗砂、石屑、级配砂石、卵
石或砾石,其最大粒径不宜大于25mm。管径≤800mm时,基础厚为150mm;
900mm≤管径≤1200mm时,基础厚为200mm;管径>1200mm时,基础厚为
250mm。
5.5.4原状地基为岩石或坚硬土层时,管道下方应铺设中粗砂垫层,其厚度为150
mm~200mm。
5.5.5在同一敷设区段内,当遇到地基刚度相差较大时,应采用换填垫层或其他
有效措施减少管道的差异沉降,垫层厚度应视场地条件确定,但不应小于0.3m。
24
6.管道施工
6.1.一般规定
6.1.1连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程施工及质量检验应符合现行国
家标准《城市给水工程项目规范》GB55026、《城乡排水工程项目规范》GB55027、
《建筑与市政施工现场安全卫生与职业健康通用规范》GB55034、《给水排水
管道工程施工及验收规范》GB50268、行业标准《埋地塑料排水管管道工程技
术规程》CJJ143、《塑料排水检查井应用技术规程》CJJ/T209等相关标准的规
定。
6.1.2连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管管道工程应根据工程地理、地质、水文、
周边环境情况、设计要求、施工工艺等制定专项施工方案,并按规定程序审批后
实施。邻近重要建(构)筑物、交通要道、地下管线或穿越铁路、高速公路、堤
防等情况,还应制定应急预案,并采取安全合理的防护措施和监测方案。
6.1.3管道施工前,应对管道沿线的工程及水文地质环境情况进行核实;对施工
影响区内已建的各类建(构)筑物和地下设施进行调查,并采取相应的保护措施,
涉及需要迁移的设施应及时通知有关单位进行处理。
6.1.4管材、管道附件、构(配)件主要原材料等产品进入施工现场时应进行进
场验收并妥善保管,发现有缺陷的管材、管件及附件,可修复的应及时修复,不
能修复的严禁在施工中使用。
6.1.5管道工程在覆土前应对管道的平面位置、标高,形成数字化成果。并在竣
工验收前将管材的平面坐标、材质、型号、管径、厚度、生产厂家、出厂日期上
传至管材接收单位相关管控平台。
6.1.6施工单位必须遵守有关施工安全、劳动保护、防火、防汛、防台风、防毒
的法律法规;施工现场应建立健全安全管理体系和安全生产责任制,制定相应措
施,确保施工安全、文明施工。
25
6.2.运输与储存
6.2.1管材和管件的运输应符合下列规定:
1装卸、运输、堆放时,应轻起轻放,不得抛掷或撞击;
2装卸时吊索应采用柔韧的吊带,不得用钢丝绳或铁链直接接触吊装管材;
3起吊时应采用两点(距管材断面1/4处)装卸,且不得采用钢丝绳从管内
穿心吊装;
4运输时应卧式堆放,并应采取避免振动、碰撞、移动的保护措施,宜设弹
性缓冲垫层。
6.2.2管材和管件的储存应符合下列规定:
1应按类型、规格、等级分类堆放;
2管径大于或等于DN800的管材宜在两端设“十”字形支撑;
3堆放场地应平整;管材的叠层堆放应符合表6.2.2的规定;堆放处应远离
热源,管道长时间堆放时应设置遮盖以防止阳光直射和暴晒,露天存放超过1
个月时,应经检测合格后方可使用。
4管材堆放时,上下层垫木宜对齐,垫木不得接触承、插口,垫木安放位置
距管端距离宜为管长的1/5;
5管材堆放时应保持地面平整,不应将管材放在尖锐的硬物上;多层堆放时,
可设置管座,层与层之间应用垫木隔开。
表6.2.2管材的最大堆放层数
公称直径DN(mm)300400500600~700800~12001200以上
最大层数654321
6.2.3密封件的储存应符合下列规定:
1密封件宜储存于温度低于25℃的室内,并宜避开直接热源;
2密封件不得与溶剂、易挥发物、油脂或对橡胶密封件产生不良影响的物品
存放在一起;
3密封件宜以无附加应力的方式储存;
4已安装密封件的管道露天堆放时,应采取遮阳措施。
6.3.开挖施工
26
I.沟槽开挖
6.3.1管道工程沟槽开挖、沟槽边坡和支护施工应符合设计文件及现行国家标准
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的有关规定。
6.3.2沟槽开挖应严格控制基底高程,不得扰动槽底原状土。机械开挖时槽底预
留200mm~300mm土层由人工开挖至设计高程并整平。当发生超挖或扰动基面
时,可采用换填最大粒径不超过40mm的碎石或粒径10mm~15mm天然级配
砂石料,整平并夯实。槽底有坚硬物体必须清除后用上述材料回填处理。
6.3.3沟槽断面形式分直沟槽、混合沟槽、梯形沟槽以及同沟槽施工等,沟槽开
挖与支护形式应根据管道设计、地质水文、周边管线或建(构)筑物状况以及施
工季节等因素选择,并编制施工组织设计或专项施工方案。
6.3.4沟槽开挖宽度应根据开挖深度和管径大小确定,并便于管道铺设和安装,
且不应影响降排水和沟槽夯实作业。沟槽开挖的最小宽度B应满足公式(6.3.4-1)
的规定。沟槽开挖的深度H,应满足公式(6.3.4-2)的规定。
公式
式中:�≥��+2�1+2�26.3.4-1
——沟槽开挖最小宽度(m);
�——管道外径(m);
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