大口径塑料管能否取代传统的钢筋水泥管道.docx
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大口径塑料管能否取代传统的钢筋水泥管道
大口径塑料管能否取代传统的钢筋水泥管道
埋地用大口径PVC-U缠绕管在应用中是否能取代传统的钢筋水泥管道
该技术的核心是首先用挤出机挤出特定形状的结构型材,盘卷起来,然后由专门制造的缠绕机将型材螺旋形地缠绕成各种口径的管道。
本产品纠正了用缠绕方法生产塑料管道的诸多缺点,同时引进了建设结构力学理论、金属结构力学理论、传动机械中的高压透平机的迷宫式密封理论等,将它们有机地结合在一起,将该产品基材的几何形状设计为方孔、双壁封闭式结构,大大提高了产品的环刚度。
特别是将迷宫式密封理论实际应用在基材与基材的结合部位,加之良好粘合剂粘结,使该处的密封起到了双保险的作用。
管道伸缩能够起到自身补偿的作用。
大口径PVC-U缠绕管用于市政排水、污水处理和农田灌溉的重力流管道。
用来取代传统的水泥管道。
该缠绕管具有以下优点:
1、PVC-U缠绕管本身是柔性管,敷设时的绕度可自动补偿温差引起的轴向压缩力,保证接口的严密性。
而水泥管道等刚性管道,极易因管道的伸缩而使接口的刚性密封材料受损而泄漏。
2、重量轻,不易发生地基沉降,管沟地基处理简单,费用少。
3、采用橡胶筒柔性连接,即便因地震、车压等原因发生一定程度的管沟沉降,也不会使接头漏水。
而水泥管因自身重量大,接头除采用沥青、麻丝等刚性密封,稍有管沟地基下沉就会产生泄漏。
4、传统的水泥管或目前正被大量使用的大口径塑料管道,都是在工厂生产出的成品,车辆装载的管材根数很少,运输费用高昂(亏吨)。
而PVC-U缠绕管可在施工现场缠绕,运输盘卷型材和缠绕机(重量仅几百公斤)的费用远低于运输管材的费用,可为用户节约大量运输费用。
5、与其它塑料管道相比,PVC-U缠绕管采用小型挤出机结合缠绕机就可生产大口径管材,勿需使用价格昂贵的大型挤出机,因而投资费用小。
二是PVC-U缠绕管属于中空结构壁管,较实壁管可节省材料,同时又可大幅度提高环刚度,因而具有价格上的明显优势,比PE缠绕管降低费用30%以上。
6、PVC-U缠绕管,质量轻,搬运方便,勿需吊装起重工具,连接快速,施工费用明显的低于其他管道。
7、PVC-U缠绕管可在施工现场缠绕,由于不受运输条件的限制,每根管材长度可大于其他管材长度的2倍以上。
8、耐化学性能好,由于PVC材料的优良特性,不会被生活污水、化学废水及芳香烃以外的化学品所腐蚀,更不会因土壤的酸碱性所腐蚀,使用寿命长。
9、耐冲击性能优良,管材采用结构管壁,不但环刚度好,而且耐冲击性优良。
大口径PVC-U缠绕管基本性能
性 能 单 位 技术指标 实验方法
维卡软化温度 ℃ >=79 按GB8802
伸缩屈服强度 MPa >=37 按GB8804.1
断裂伸长率 % >=80 按GB8804.1
落锤冲击试验 TIP% <=10 按GB/T14152
二氯甲烷浸渍实验 表面无变化 按GB/T13526
环刚度 KPa
S0 >=2 按GB9647-1988
S1 >=4 按GB9647-1988
S2 >=8 按GB9647-1988
连接密封 不渗漏 按GB6111
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wangtongihmye
寒蝉倦梦
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2#大中小发表于2006-6-2113:
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大口径U—PVC多层双槽缠绕
U—PVC多层双槽缠绕管(可根据需要同时缠绕3-4层扣板)以领先的技术、节能、环保、价廉等优势,成为了传统排水管材的新成员。
现已申请国家专利技术,我公司生产的缠绕管材,以其独特的产品形式展现在排水工程中。
并以其耐腐蚀、质量轻、价格低、安装方便符合国家环保要求的特点,已成为业主、设计者、施工单位在排水工程中最理想的首选管材。
同时其管材制造过程彻底打破了塑料管材工厂化生产的格式,满足用户需求,可到施工现场缠绕制作成管材,其运输成本降低80%,这一点更是其它(PE)等管材所不能相比的。
另外,此种生产方式更能随意加长的管材的长度,减少接口,方便施工,提高工效。
多层双槽缠绕管在原缠绕管的基础上扬长避短,弥补了以前缠绕管单槽板材粘接面积小,如在施工缠绕过程中不注意很容易粘接不牢,受外力撞击后易开裂等弊病。
此种板材在设计中扣槽为里大外小,扣板一侧上设有两个方槽,其底部为凹形,扣板另一侧设有两个方框,其下端为凸形,扣板在缠绕成管时,方框与方槽扣得更严更紧。
其双口在粘接剂复式粘接下密封的更好。
另外这种扣板设计成外、中、内三层格式,其间多处立筋支撑相连,扣板的横断面成“田”字形,内壁最厚,外壁次之,中间层稍薄于外壁,这样既加强了管材的强度,又增加了内壁的厚度。
因此满足了耐水和沙石冲刷内壁磨损的弊病。
也避免扣板在缠绕中断筋、倒筋等现象出现。
使缠绕管材更加坚固、耐用提高了使用寿命。
单就缠绕管材本身并不算什么稀世珍宝,但就其生产方式简易方便、节约环保彻底打破了PVC管、砼管、铸铁管、PE管材等昂贵的工厂化生产的格式,这种用最简单的设备(人人都可操作生产)生产出高质量的产品得说是一种奇迹!
对未来各个领域普及应用塑料管材起到了非常重要的推动作用。
同时,对全世界都在激烈争夺的能源——石油来说更为重要。
PVC是石油产品,PVC缠绕管材本身生产制造过程就已节省50%的PVC粉、CPE等原材料,运输半成品到施工现场去缠绕成管材更是一种对燃油、运力直接地节约了70-80%。
这笔账更可观!
所以对实现“十一五”的节约能源的宏伟目标(20%)可以说是做出了贡献。
PVC管材之所以在国内外快速的发展,是由于PVC管材相对于铸铁管、钢管、水泥管等传统的管材有其许多突出的优点。
⑴PVC管具有良好的力学性能。
从表面上看,PVC管的力学性能不及钢管、铸铁管和水泥管,但从实际应用的角度分析,PVC埋地管是属于“柔性管”,在正确设计和铺设施工下PVC埋地管是和周围土壤共同承受负载的。
所以PVC埋地管不需要达到“钢性管”混凝土管一样的强度和刚性就可以满足地使用中的力学性能要求。
⑵PVC管具有良好的水力特性。
由于PVC管内壁光滑、阻力小、水流通量大、压头损失小,所以在同等口径下,PVC管的水流量要比铸铁管、钢管、混凝土管都大,对于地形有坡度时,PVC管可以减少管材的口径,即施工量可以相对减少。
⑶PVC管密封性能优异。
管材接头的泄露是造成环境污染的一大缺点,据统计在城市污水管网中水泥管的泄露达30%以上。
主要是因为水泥管在保证密封性能方面很差,国内平接口混凝土管在连接处靠抹一圈混凝土,施工中不能保证不泄露,又因为是刚性管稍有移动,列如土壤的不均匀沉降就可以造成连接处的破坏,再者水泥管使用的硫化橡胶密封圈其使用寿命也不如PVC管连用的热塑性弹性密封圈,加上PVC管的连接和密封有一系列严格要求,所以能够最大限度地保证不会发生泄露。
⑷PVC管材具有长效使用和耐腐蚀性能。
水泥管的寿命只有15年而PVC管的寿命可达50—100年。
埋地排水管输送的生活污水、雨水常有腐蚀性,工业污水腐蚀性更大,金属管、水泥管耐腐蚀方面不如PVC管是显为人知的。
⑸PVC管材便于铺设和施工。
由于质量轻、长度容易控制、接头少使它的优越性更大,它对管沟的要求低、连接方便、施工快捷、施工费用少。
在城市环境和恶劣的自然条件下,优点更突出。
⑹PVC管材能有效的节能降耗。
例如,聚氯乙烯(UPVC)的生产耗能仅为钢管的五分之一,为铝管的八分之一;聚氯乙烯(UPVC)管材用于供水比钢管要节能62%到75%,用于排水比铸铁节能55%到68%。
⑺PVC管材具有优良的经济效益。
PVC管的单价比水泥管略高,但总的工程造价不比水泥管高。
例如,PVC缠绕管的工程造价可与混凝土平口管相当,比承插口混凝土管的造价降低30%并且工程施工周期大大缩短,可以取得良好的经济效益。
PVC管生产和应用在我国已得到了长足的发展。
近年来,我国增加了对城市、城镇基础设施建设的投入,加强了供水、节水、污水处理、生态和环境保护,加快发展城市燃气和集中供热,以及“西气东输”“南水北调”等重大工程,这些都需要大量优质的PVC管材。
根据我国确立的化学建材发展目标,2005年全国新建、改建、扩建工程中,建筑排水管道中70%采用PVC管,基本淘汰铸铁;建筑给水、热水供应和采取管道60%采用PVC管,基本淘汰镀锌和钢管;电线穿线护套管80%采用PVC管;建筑雨水排水管道50%采用PVC管;城市供水管道(DN100mm以下)50%采用PVC管;村镇供水管道70%采用PVC管;城市排水管道30%采用PVC管;城市燃气管道50%采用PVC管。
到2015年全国新建、改建、扩建工程中,建筑排水管85%以上采用PVC管,淘汰传统铸铁管;建筑给水、热水供应和采暖管85%以上采用PVC管;淘汰镀锌钢管;电线护套管90%以上采用PVC管;建筑雨水排水管80%以上采用PVC管;城市供水管(DN400mm以下)80%以上采用PVC管;村镇供水管85%以上采用PVC管;城市排水管50%以上采用PVC管;城市燃气管60%以上采用PVC管。
可以说,国家政策的推动和引导,为PVC管的发展奠定了坚实基础,提供了安全保障。
世界银行和国家环保总局的数据表明,2006年要使城镇集中处理污水提高到45%,至少要投入1500亿元。
“污水资源化”对城市排水、雨水管网提出更高的要求。
城市供水的80%转化为污水,如果经集中处理后,70%可以再次利用。
再加上我国饮用水的生产能力提高20%至少又需要投资2400亿元。
按照国家的要求,到2010年所有城市的污水处理率不低于60%,直辖市、省会城市、计划单列市、重点风景旅游城市的污水处理率不低于70%,至少又需要投资4000多亿元。
国内大多数城镇没有污水管网,已经严重制约了我国经济的健康发展。
为了可持续发展必须在中国所有的大、中、小城市和乡镇建设污水、雨水管网,而完成这个任务必须使大口径PVC管埋地管有一个大的发展。
过去是不重视污水处理,后来各计划部门重视污水处理厂,但不重视污水管网的建设。
例如兰州市、武汉市东湖建设了污水处理厂却没有同步建设管网,致使污水处理厂无法使用。
一个大中城市的污水处理厂,建设资金约为2亿元而完善污水厂的管网建设将要4亿元。
北京为了迎接2008奥运会,计划建设15座污水处理厂需要资金30亿元,而完善污水厂的管网建设却要投资60亿元。
由此可见,中国大口径排水管的建设正好处于快速发展阶段。
未来PVC大口径缠绕管必然会大有用武之地。
这种物美价廉的商品将会给人类带来可观的经济效益。
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贵州省某公司
目 录
一、工程概况……………………………………………………………
2
二、施工测量……………………………………………………………
2
三、沟槽土方开挖………………………………………………………
5
四、垫层施工……………………………………………………………
6
五、双壁波纹管施工……………………………………………………
7
六、闭水试验……………………………………………………………
10
七、沟槽回填……………………………………………………………
10
八、管道工程验收………………………………………………………
11
九、质量保证措施………………………………………………………
14
十、质量控制措施………………………………………………………
16
十一、工程验收技术资料表格…………………………………………
16
1、工程报验申请表………………………………………………
18
2、隐蔽工程检查记录……………………………………………
19
3、预检工程检查记录……………………………………………
20
4、测量复核记录…………………………………………………
21
5、工序质量评定表………………………………………………
22
十二、施工总体进度计划表(横道图)………………………………
23
PVC—U双壁波纹管(一阶段)施工方案
一、工程概况
某市城区污水收集系统第一标段(一阶段)位于凯里市区内,分别是清平北路(全长284.209m)、清平南路(全长809.606m)、市府路(全长285.363m),总长为1379.178m。
为满足某市区排水综合治理工程及雨污分流治理,根据要求采用PVC—U双壁波纹管,主管材采用DN=400mmPVC—U双壁波纹管,耳管采用DN=300mmPVC—U双壁波纹管;检查井采用内径为Ø1000mm浆砌标砖砌筑。
管材均埋置于地下1.3米以内,本方案为本阶段内沟槽土石方开挖的施工方案。
二、施工测量
1.工程开工前对设计交的导线点和水准点进行复核,复核无误后报监理审批才能使用。
2.根据施工图对沟槽中线进行测设,测量完成后报监理工程师检查合格才能开挖沟槽。
并作好高程控制桩,以便对沟槽开挖进度进行检查。
三、沟槽土石方开挖
1.根据设计图纸、文件、施工规范,按照施工测量、放线结果视沟槽深度、土质,地下水情况,选定开槽断面和沟槽边坡。
在土质良好,沟槽深度小于1.7m,沟槽上无附加荷载时,可以不支撑开直槽;沟槽深度大于1.7m时,沟槽按土质、石质放坡开槽,本工程根据设计要求石方沟槽按1:
0.25进行放坡、土方沟槽按1:
0.33进行放坡(见下图),沟槽工作面宽度按《给水排水管道工程施工及验收规范》非金属管道加工作面,即按混凝土垫层的外边每边加0.5米的工作面作为施工操作宽度进行沟槽的开挖。
如受现场条件限制,放坡不足时,采用坡脚短桩和横隔支撑,以防止沟槽土石的坍塌。
土(石)方沟槽开挖断面示意图
2.在大开挖段先将场地围场后才能进行沟槽的开挖,挖深超过2米的地段进行“跳槽”开挖(“跳槽”间隔距离为8~10米),并在开挖过程中增设挡板支撑,时刻注意施工安全。
3.因本阶段工程现场地表水丰富,地下水位较高,故在沟槽开挖后采取在槽内开挖明沟排水或设置土埂阻水等方法,槽底有水时,在槽底边沿挖一条200×200mm的排水沟将水排至最低凹处,开挖一个300×500mm集水坑(间隔50米左右一个),集水坑的水位达到一定高度后用潜水泵将水从坑内抽出,排往沟槽以外,避免槽底被水浸泡,降低承载力,以及槽壁坍塌。
(沟槽排水见下图)
沟槽开挖排水示意图
4.沟槽严格控制基底高程,严禁超挖,基底设计标高以上0.2—0.3m的原装土,用人工清理至设计标高,如果局部超挖或发生扰动,可换填粒径10—15m天然级配的砂石料或中、粗砂并夯实。
5.雨季施工,应尽可能缩短开槽长度,做到成槽快、回填快。
一旦发生泡槽,应将水排除,把基底受泡软化的表层土清除,换填砂石料或中、粗砂,做好基础处理。
6.开槽后,对槽宽,基础垫层厚度,基础表面标高,排水沟畅通情况,沟内是否有污泥杂物,基面有无扰动等作业项目分别进行验收,合格后才能进下一步工序。
7.质量要求
槽 底 高 程 0,-30
槽底中线每侧宽度 不小于规定
沟 槽 边 坡 不徒于规定
(土石方工程施工详见工艺框图)
分项工程施工工艺框图-土石方工程
四、垫层施工
1.垫层施工前,先将槽内废碴、落土等杂物清除和将被水浸泡过的浮泥清除干净。
沟底如有滑除的块石、碎石、砖等坚硬物体时,应铲除到设计标高以下0.2m。
然后铺上天然级配砂石料,面层铺上砂土整平夯实。
2.根据设计要求在槽内铺设厚度的10cm的碎石垫层,碎石摊铺完成后用人工夯进行夯打,直至碎石层密实为至。
3.碎石垫层施工完成后,根据《给水排水标准图集》02S515要求的宽度和设计高程进行立模,然后进行砂石垫层回填。
4.质量要求
垫层:
中线每侧宽度 不小于规定
高 程 0,-15
平基:
中线每侧宽度 +10,0
高 程 0,-15
厚 度 不小于规定
五、双壁波纹管施工
1、管道装卸
由于本工程的双壁波纹管直径较大、重量比较重等原因,双壁波纹管达到现场后用机械进行装卸,装卸时采用柔韧性较好的皮带、吊带或吊绳进行吊装,管道装卸时采用两个支撑吊点,其两支撑吊点位置宜放在管道长的四分之一处(见下图)。
2、管道运输
短距离搬运,不应在坚硬不平地面或石子地面上滚动,以防损伤保护层或防腐层。
大直径双壁波纹管,叠放运输不宜大于三层,小管径管道如采用叠放运输时,应将所有管道保持稳定,管道之间留有适当缝隙,以防管道发生碰撞。
上下叠放运输,其高度不应超过4倍管径或2米。
车底与管道接触处,要求平坦,并用柔韧的带子或绳子将其固定在运输工具上,防止滚动和碰撞,也不得有尖锐锋利的物体,以防戳破管壁。
3、管道进场检验
管道运到现场,可采用目测法,对管道包装和装卸是否有损伤进行检验,并做好记录和验收。
如发现管道有损伤,应将此管道与其它管道分开,立即通知管道供应厂家,进行检查、分析原因并作出鉴定,以便进行妥善处理。
4、管道存放
当管道直接摆放在地上时,要求地面平整,不能有石块和容易引起管壁损坏的尖利物体,要有预防管道滚动措施。
直径管道叠层堆放时,应把大而重的放下边,小而轻的放上边,管道堆放高度不得超过2m,管道两侧用木楔或木板挡住,直径超过1m的管道不宜叠层存放。
管道在存放过程中,最大存放挠曲度不应超过公称直径的3%。
管道最高使用温度宜在37℃左右,夏季高温季节,应避免日光暴晒(可加盖草袋或草席防晒),并保持管间的空气流通,以防温度升高。
存放过程中,严格作好防火措施,严禁在管道附近进行电焊和切割等明火施工。
5、双壁波纹管安装
1)安装。
在双壁波纹管安装前,根据设计要求,对管材及胶圈类型、规格、数量进行验证。
管材,一般用人工搬运,必须轻抬、轻放,禁止在地面拖拉、滚动等方法搬运管材。
管道安装作业中,必须保证沟槽排水畅通,严禁泡沟槽。
雨季施工时注意管材漂浮失稳,管道安装完毕尚未回填时,一旦雨水泡槽,应进行中心线和管顶高程复测和外观检查,如发生位移、漂浮,错口现象,应作返工处理。
管材长短的调整,可用锯切割,但断面应垂直平整,不应有损坏。
2)管道接口
接口前应先检查胶圈是否配套完好,确认胶圈的安放位置然后将接口范围内的工作面用棉纱清理干净,不得有泥土等杂物。
接口作业时,先将橡胶圈严密地套在一侧管口,调整另一侧管使两侧管在同一轴线上,然后套接两管端口使其结合,调整橡胶圈,使其与管壁接合紧密,完成套管。
3)管道与检查井衔接
管道与检查井的连接,采用钢性接口,在施工时要求井与管之间用1:
2.5水泥砂浆接合紧密,该部分井壁砌砖要求发砖旋,井底流槽与管内壁接合平顺,管品与井内壁齐平。
管道与检查井连接示意图
双壁波纹管安装完成后,对暴露于地面以外和埋深小于1.0米的双壁波纹管采用C20混凝土或钢筋混凝土(钢筋为φ6@100)进行包管,包管混凝土厚度为20cm。
六、闭水试验
双壁波纹管施工完成后,根据设计要求沟槽回填前须对污水管要进行闭水试验,闭水试验按照《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-97的要求执行。
闭水试验前应在管道灌满水经24小时后再进行,闭水试验的水位为试验段上游管道内顶以上2.0米位置,如上游管内顶至检查井口高度小于2.0米时,闭水试验水位可至井口为止。
闭水试验渗水量的测定时间不少于30分钟。
闭水试验的允许渗水量见下表:
管径(mm)
允许渗水量
备注
m3/d.Km
L/h.m
300
18
0.7
400
22
0.9
600
24
1.0
七、沟槽回填
闭水合格后才能进行沟槽回填,回填要求按《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)执行。
1)一般要求
管道安装与铺设完毕后,应对管线主体结构的质量进行检查验收,然后需尽快回填。
回填土前,应将沟槽内软泥,木料等杂物清理干净,回填土时,不得回填积泥、有机物、回填土中不应含有石块、砖头、冻土块及其它杂硬物体。
回填土过程中,槽内应无积水,不允许带水回填。
如果雨季施工排水困难时,可采取随下管随回填的措施。
为防止漂管,应先回填到管顶以上一倍管径以上高度。
沟槽回填,应从管线、检查井等构筑物两侧同步对称回填,确保管线及构筑物不产生位移。
2)回填
沟槽回填,应遵循以下规定:
从管底基础至管顶以上0.7m范围内,必须用人工回填,严禁用机械推土回填。
从管底与基础结合部位开始,沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实,每层回填高度宜为0.15—0.20m。
管顶以下宜用粗砂填,管顶以上0.5m范围内,宜回填砂土或接近最佳含水量的素土。
管顶0.7m以上部分回填土,可采用机械回填,但必须从管线两侧同时回填并夯实,也可以使用碾压机械。
回填土质量必须达到设计规定的密实度。
八、管道工程验收
1、一般规定
双壁波纹管道工程质量检验及评定,按工序、部位及单位工程验收,其评定标准的主要依据为合格率。
工序、部位及单位工程评定为合格、优良的标准要求,应遵守《市政工程给排水管渠质量检验评定标准》的有关规定。
工序、部位的工程质量,均应符合设计要求和本技术规程,单位工程的竣工验收,应在工序、部位工程验收基础上进行,单位工程验收,应由建设单位组织,在设计、施工、质量监理和其它有关单位参加的条件下验收。
单位工程竣工验收时,应具备下列文件:
1)竣工图及设计变更文件;
2)管材、胶圈规格,出厂合格证,及设计变更文件;
3)工程施工记录和隐蔽工程验收记录;
4)闭水检验记录;
5)工序、部位(分