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摘要:随着城市化进程的不断发展,市政基础设施工程建设的速度也在不断加快。城市排水是保证城市人们正常生活及城市快速发展的基础,所以近年来,市政排水管道加快了建设和改造的步伐。因此,本文分别就塑料管道基础标准和标准系列以及市政排水中的塑料管道施工新技术进行了分析探讨。
关键词:市政排水;塑料管道;施工新技术
中图分类号:TU99文献标识码: A
引言
在传统的市政排水管材中,通常都会采用混凝土管、钢管等来做为排水管材,这些管材而腐蚀性及寿命都较短,造价较高,所以逐渐在管材市场上被淘汰。目前新兴的管材种类较多,但塑料管材以其质量轻、耐腐蚀、环保、安装容易及经济性好等诸多优点在市政排水中得以广泛的应用。
一、塑料管道基础标准和标准系列
1、塑料管道基础标准
塑料管道标准体系是通过多年试验及应用经验建立起来的。国际标准体系中尺寸系列标准为塑料管道国际贸易起到了统一、规范和促进作用。塑料压力管道评价体系的建立为其推广应用奠定了理论基础和技术保障。相关塑料管道基础标准见表 1。
表1 塑料管道基础标准
1.1塑料压力管道命名及管材料设计使用系数
ISO对压力管材料的分类和命名方法标准是ISO 12162(GB/T 18475),它是以 ISO 1167 (GB/T 6111) 试验为基础,经统计学处理 ISO 9080GB/T 18252) 得到 σLTHS(长期静液压强度),97.5%置信下限下用外推方法得到其 20℃、50a的平均长期静液压强度值(σLPL)和最小要求强度MRS,并将 MRS 乘以10得到分类数,给出管材材料的分级和命名。ISO 12162 的意义不仅在于给出了热塑性管材的分类和命名,它还是热塑性压力管道的设计基础,该标准给出了总使用设计系数C,用于通过试验得到的材料 MRS 值计算管道的设计应力σs,其公式为:
σs= MRS/C
(1)式(1)中σs、MRS 的单位皆为 MPa;C的单位为1。欧洲管道标准委员会(CEN/TC155)对不同塑料管道提出了设计使用系数 C值,并已被 ISO/TC 138 认可,也为我国国家标准采用。塑料压力管道材料的 MRS、设计应力和 C 值对比分别见图1-3。
1.2塑料热水管道基础标准
冷热水管道系统材料应用的计算基础是 ISO13760 Miner’s 规则,GB/T 18991—2003“冷热水系统用热塑性塑料管材和管件”是等同采用ISO 10508:1995“冷热水装置用塑料管道系统 分类和设计指南”制定,该国际标准第 2 版是 2006版。该标准给出了用于压力下输送冷热水的塑料管材及管件(或金属管件)组成的管道系统的分类和设计导则。建立了1个通常使用条件下压力输送冷热水管道系统分级体系,可作热塑性塑料管材和管件系统性能评价和设计的基础。
2、塑料压力管道系统国际标准系列
欧洲国家早期应用塑料压力管道时,大多数管材、管件没有问题,出现问题及质量事故多数在于管路接头处的渗漏,原标准体系中没有考核管道系统的适用性,因此,1994 年 ISO/TC 138 年会决定,国际标准对于塑料压力管道產品标准分为7个部分:1)总则;2)管材;3)管件;4)阀门及辅助设备;5)系统的适用性;6)施工安装规范;7)合格评定指南。
目前冷热水用塑料管道国际标准一般均包括第 1、2、3、4、5、7 部分,其中第 7 部分作为技术规范(ISO/TS)体现,而第6部分另行制定。相应我国国家标准体系一般只包括总则、管材和管件这3个部分。根据我国标准体系及使用习惯,将国际标准体系第2部分管材中的材料预测强度参照曲线移到国家标准体系的第1部分总则中,而国际标准体系中第 5、7 部分相关内容按照我国产品标准制定要求,分别在第2部分管材和第3部分管件中以系统适用性和检验规则等体现。我国将国际标准中的“相应第6部分施工安装规范”制定成了行业标准或技术法规。
图1 管材料MRS对比
图2 管材料设计应力对比
图3 管材料C值对比
二、市政排水中的塑料管道施工新技术
1、衬装法更新旧管道
衬装法:根据城市旧管网的实际情况,沿原有管道每隔一定距离挖掘一个工作坑,将旧管道分割成几段,并对其内表面进行清扫,然后将聚乙烯管衬入其中,即可完成更新。塑料管道衬装主要有三种方式:滑入衬装、贴合管衬装、短管衬装。
滑入衬装:即直接把连接好的塑料管道拉进旧管道中此种衬装方式较好,在世界上应用非常广泛。一般规定滑入内衬管的外径与旧管内径之间须留有旧管内径10%的间隙,以便安装内衬管时不致使塑料管道受伤。虽然塑料管道的管径较原管道管径小,但塑料管道的管壁光滑,且不随使用时间变化,其优越的流通性能仍能维持原管道的流通能力。施工中侮一插入段的长度取决于施工条件、管道走向、管径等因素,一般为300-700m,采用卷扬机牵引。
贴合管衬装:先把塑料管挤缩使其直径变小(成凹形),拉进旧管以后通入蒸汽使其恢复原来的形状和直径,紧贴在旧管壁上。也可以反转薄管贴衬入原管中。
短管衬装:将一连串单独的塑料管短管插入己存在的旧管道之中,这种衬装方法工作坑更小,进一步降低了交通堵塞的影响另外,在整个衬装过程中排污系统仍能正常运行,不需防水处理,可节省挖沟的时间和费用。
2、拉管法敷设新管道
拉管法:先钻孔注入泥浆,然后将塑料管拉入孔中,吸出泥浆即可完成此法工作坑很小,几乎对交通不产生任何影响。
钻孔的施工大部分在地下进行,其施工过程无法观察,成孔后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中侮一个环节的质量,力争将隐患消除在成孔之前施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质,对钻孔在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案,以便有效地控制施工质量。
3、架空法临时切改旧管网
架空法:在需要开槽施工的地段,将原管道切断,用新的塑料管跨越沟槽此法属临时性切改,待完工后再恢复旧管网。
在很大一部分切改工程中,如果改变管道流向则会导致工程需要追加大量的投资,同时施工量也较大,所以在这种情况下,靠近架空法进行施工,不仅可以节省大量的投资,同时施工工期短,在施工中对于施工排水问题也能得到很好的解决,有效的保证了工程的质量。
结束语
近年来,随着城市的快速发展及洪涝灾害的频繁发生,城市排水问题一直备受关注。传统的混凝土管材越来越无法适应当前市政排水管道施工的要求,己逐渐被塑料管材所取代。塑料管材无论在性能、施工方法、使用寿命还是成本上都具有非常明显的优势,特别是在管道后期的养护工作中,传统的混凝土管材由于其摩阻系数较大,所以常需要人工进行清泥疏通工作,但塑料管材的水阻系数较小,所以直接用水冲洗就能完成养护工作,不仅减少了维护的费用,也使劳动强度得到减轻所以在当前社会的快速发展下,塑料管材在市政排水管道中必将全而的进行推广应用。
参考文献
[1]谢建玲,许国志,孙辉.塑料管道国际标准新进展[J]. 中国塑料,2011,25(2):96 -103.
[2]钱桂敬.在“中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会 2012 年年会”的讲话/ /中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会 2012 年年会会刊.重庆:中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会,2012:1-5.
[3]谢建玲. 冷热水用塑料管道系统标准体系分析及基本计算[J].中国塑料,2010,24(8): 92 -98.
关键词:市政排水;塑料管道;施工新技术
中图分类号:TU99文献标识码: A
引言
在传统的市政排水管材中,通常都会采用混凝土管、钢管等来做为排水管材,这些管材而腐蚀性及寿命都较短,造价较高,所以逐渐在管材市场上被淘汰。目前新兴的管材种类较多,但塑料管材以其质量轻、耐腐蚀、环保、安装容易及经济性好等诸多优点在市政排水中得以广泛的应用。
一、塑料管道基础标准和标准系列
1、塑料管道基础标准
塑料管道标准体系是通过多年试验及应用经验建立起来的。国际标准体系中尺寸系列标准为塑料管道国际贸易起到了统一、规范和促进作用。塑料压力管道评价体系的建立为其推广应用奠定了理论基础和技术保障。相关塑料管道基础标准见表 1。
表1 塑料管道基础标准
1.1塑料压力管道命名及管材料设计使用系数
ISO对压力管材料的分类和命名方法标准是ISO 12162(GB/T 18475),它是以 ISO 1167 (GB/T 6111) 试验为基础,经统计学处理 ISO 9080GB/T 18252) 得到 σLTHS(长期静液压强度),97.5%置信下限下用外推方法得到其 20℃、50a的平均长期静液压强度值(σLPL)和最小要求强度MRS,并将 MRS 乘以10得到分类数,给出管材材料的分级和命名。ISO 12162 的意义不仅在于给出了热塑性管材的分类和命名,它还是热塑性压力管道的设计基础,该标准给出了总使用设计系数C,用于通过试验得到的材料 MRS 值计算管道的设计应力σs,其公式为:
σs= MRS/C
(1)式(1)中σs、MRS 的单位皆为 MPa;C的单位为1。欧洲管道标准委员会(CEN/TC155)对不同塑料管道提出了设计使用系数 C值,并已被 ISO/TC 138 认可,也为我国国家标准采用。塑料压力管道材料的 MRS、设计应力和 C 值对比分别见图1-3。
1.2塑料热水管道基础标准
冷热水管道系统材料应用的计算基础是 ISO13760 Miner’s 规则,GB/T 18991—2003“冷热水系统用热塑性塑料管材和管件”是等同采用ISO 10508:1995“冷热水装置用塑料管道系统 分类和设计指南”制定,该国际标准第 2 版是 2006版。该标准给出了用于压力下输送冷热水的塑料管材及管件(或金属管件)组成的管道系统的分类和设计导则。建立了1个通常使用条件下压力输送冷热水管道系统分级体系,可作热塑性塑料管材和管件系统性能评价和设计的基础。
2、塑料压力管道系统国际标准系列
欧洲国家早期应用塑料压力管道时,大多数管材、管件没有问题,出现问题及质量事故多数在于管路接头处的渗漏,原标准体系中没有考核管道系统的适用性,因此,1994 年 ISO/TC 138 年会决定,国际标准对于塑料压力管道產品标准分为7个部分:1)总则;2)管材;3)管件;4)阀门及辅助设备;5)系统的适用性;6)施工安装规范;7)合格评定指南。
目前冷热水用塑料管道国际标准一般均包括第 1、2、3、4、5、7 部分,其中第 7 部分作为技术规范(ISO/TS)体现,而第6部分另行制定。相应我国国家标准体系一般只包括总则、管材和管件这3个部分。根据我国标准体系及使用习惯,将国际标准体系第2部分管材中的材料预测强度参照曲线移到国家标准体系的第1部分总则中,而国际标准体系中第 5、7 部分相关内容按照我国产品标准制定要求,分别在第2部分管材和第3部分管件中以系统适用性和检验规则等体现。我国将国际标准中的“相应第6部分施工安装规范”制定成了行业标准或技术法规。
图1 管材料MRS对比
图2 管材料设计应力对比
图3 管材料C值对比
二、市政排水中的塑料管道施工新技术
1、衬装法更新旧管道
衬装法:根据城市旧管网的实际情况,沿原有管道每隔一定距离挖掘一个工作坑,将旧管道分割成几段,并对其内表面进行清扫,然后将聚乙烯管衬入其中,即可完成更新。塑料管道衬装主要有三种方式:滑入衬装、贴合管衬装、短管衬装。
滑入衬装:即直接把连接好的塑料管道拉进旧管道中此种衬装方式较好,在世界上应用非常广泛。一般规定滑入内衬管的外径与旧管内径之间须留有旧管内径10%的间隙,以便安装内衬管时不致使塑料管道受伤。虽然塑料管道的管径较原管道管径小,但塑料管道的管壁光滑,且不随使用时间变化,其优越的流通性能仍能维持原管道的流通能力。施工中侮一插入段的长度取决于施工条件、管道走向、管径等因素,一般为300-700m,采用卷扬机牵引。
贴合管衬装:先把塑料管挤缩使其直径变小(成凹形),拉进旧管以后通入蒸汽使其恢复原来的形状和直径,紧贴在旧管壁上。也可以反转薄管贴衬入原管中。
短管衬装:将一连串单独的塑料管短管插入己存在的旧管道之中,这种衬装方法工作坑更小,进一步降低了交通堵塞的影响另外,在整个衬装过程中排污系统仍能正常运行,不需防水处理,可节省挖沟的时间和费用。
2、拉管法敷设新管道
拉管法:先钻孔注入泥浆,然后将塑料管拉入孔中,吸出泥浆即可完成此法工作坑很小,几乎对交通不产生任何影响。
钻孔的施工大部分在地下进行,其施工过程无法观察,成孔后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中侮一个环节的质量,力争将隐患消除在成孔之前施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质,对钻孔在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案,以便有效地控制施工质量。
3、架空法临时切改旧管网
架空法:在需要开槽施工的地段,将原管道切断,用新的塑料管跨越沟槽此法属临时性切改,待完工后再恢复旧管网。
在很大一部分切改工程中,如果改变管道流向则会导致工程需要追加大量的投资,同时施工量也较大,所以在这种情况下,靠近架空法进行施工,不仅可以节省大量的投资,同时施工工期短,在施工中对于施工排水问题也能得到很好的解决,有效的保证了工程的质量。
结束语
近年来,随着城市的快速发展及洪涝灾害的频繁发生,城市排水问题一直备受关注。传统的混凝土管材越来越无法适应当前市政排水管道施工的要求,己逐渐被塑料管材所取代。塑料管材无论在性能、施工方法、使用寿命还是成本上都具有非常明显的优势,特别是在管道后期的养护工作中,传统的混凝土管材由于其摩阻系数较大,所以常需要人工进行清泥疏通工作,但塑料管材的水阻系数较小,所以直接用水冲洗就能完成养护工作,不仅减少了维护的费用,也使劳动强度得到减轻所以在当前社会的快速发展下,塑料管材在市政排水管道中必将全而的进行推广应用。
参考文献
[1]谢建玲,许国志,孙辉.塑料管道国际标准新进展[J]. 中国塑料,2011,25(2):96 -103.
[2]钱桂敬.在“中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会 2012 年年会”的讲话/ /中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会 2012 年年会会刊.重庆:中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会,2012:1-5.
[3]谢建玲. 冷热水用塑料管道系统标准体系分析及基本计算[J].中国塑料,2010,24(8): 92 -98.