CECS 491-2017-T 埋地排水用螺纹钢管管道工程技术规程

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标准编号:CECS 491-2017-T
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标准类别:水利标准
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CECS 491-2017-T 标准规范下载简介

CECS 491-2017-T 埋地排水用螺纹钢管管道工程技术规程

5.1.1本条依据现行国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》 GB50153一2008第3.1节以及《城镇给水排水技术规范》GB 50788一2012第6.1.3条,规定了管道结构直接相关的设计内容。 其他辅助工程结构设计应按相关规范执行,如沟槽开挖与支护、管 道基础下的地基处理等。

50153的规定,螺纹钢管管道结构设计采用以概率理论为基础的 极限状态设计方法

规范》GB50332的相关条款制定

水排水管道工程施工及验收规范》GB50268及现行协会标准《埋 地排水用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管管道工程技术规程》 CECS223、《给水排水工程理地钢管管道结构设计规程》CECS 141、《给水排水工程理地铸铁管管道结构设计规程》CECS142的 相关条款规定DB34T 2127.12-2014 区域地球化学调查样品分析方法 第12部分:化学处理-发射光谱法金含量的测定,管道敷设的土弧基础中心角应在计算中心角的基 础上加大一定角度,故本规程规定加大30°。

5.1.9本条是关于螺纹钢管最

行道下时,管顶覆土厚度为管顶至路面的距离,其值确定要考虑各 方面的因素。首先是管道变形量,其次是外部荷载,其中要考虑筑 路时的临时荷载,另外冰冻地区还应考虑冰冻深度的影响。综合 各方面因素及施工实际情况,本规程规定管道在车行道下覆土厚 度不应小于0.7m,并参考美国材料与试验协会标准《波纹钢管、钢

5.2管道结构上的荷载

5.2.1本条提出了螺纹钢管所受荷载的分类和荷载代表值,应执 行现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的 规定

时,在计算管道环向变形和截面压应力时应有不同取值,前者地下 水压力是有利的可不计入,回填重力密度可取10kN/m;而 后者对结构承压不利,故应予计入,回填土重力密度可取 20kN/m3。 螺纹钢管管壁为螺纹状,尽管波峰和波谷处的覆土高度不同 但因螺纹高度一般较小,故计算覆土高度时,管顶可考虑为对应公 称直径的管顶面。 另外,因缺乏在江河、湖泊等地表水条件下的使用经验,本规 程未考虑螺纹钢管敷设在河(湖)床下的情况,计算公式中也未列 入地表水压力这种可变荷载

荷载,其中地面均布荷载可取1okN/m,但均布荷载不应与车辆 荷载同时考虑。

5.2.4对于多轮压传递到管道顶部的竖向压力标准值,因

置情况复杂多变,本规程未列入相关计算公式,设计人应根据车轮 分布情况自行确定其大小。应注意的是,管道可能位于压力分布 重叠区域,重叠区域的竖向压力值会比非重叠区域大很多。

5.3管道环截面强度计算

当 SIX ≤ 1 24E 时, fy ks fe=fy k N fy 48E S 1 24E 时, 12E 当 fe= r k N fy ks

5.3.4本条是参考美国材料与试验协会标准《波纹钢管

PS(SF) 0 2A

现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017中规定钢的屈服 标准值和强度设计值间换算式(5):

式中:f 钢材的强度设计值; YR—钢材的抗力分项系数(本规程采用Q235钢材的抗力 分项系数值1.087)。 由此,得出螺纹钢管管壁环截面的最大压应力设计值。的计 算公式(6):

qs A,YRYG.sv

将YR=1.087、YG.sv=1.27的数值代入后得出本规程采用的 钢管最大环截面压应力设计值计算公式(8):

令管顶的土压力荷载基本组合设计值q=GsvQsv.k十Qqik、波 纹钢管直径S=D代入上述公式,即得出本条正文所列公式。

5.4管道环截面变形验算

5.4.1本条是按照现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规 范》GB50332相关条款制定的。

B50332相关条款制定的。 本规程的管道竖向变形量公式采用了现行国家标准《给水

5.4.2本规程的管道竖向变形量公式采用了现行国家标

5.4.3由于缺少相关试验数据,对于螺纹钢管管道在外

载作用下的最大竖向变形充许值,本规程按照现行国家标准《给水 排水工程管道结构设计规范》GB50332对金属管道最大竖向变形 直的规定,确定当螺纹钢管管道内防腐采用水泥砂浆等刚性内衬 时,最大竖向变形充许值取0.02D。;当无其他内防腐或内防腐采 用延性良好的涂料时,取0.04D。

5.5管道施工刚度验算

5.5.2本条参考美国材料与试验协会标准《波纹钢管、钢管拱、

7螺纹钢管的最大允许柔度系数

5.6管道抗浮稳定验算

本节按照现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》 0332的相关条款制定

6.1.1本条规定了管道防腐设计的原则。对理地排水管道内、外 壁腐蚀的影响因素,主要是土壤及输送介质的化学特性及物理特 性,主要包括pH值、电阻率、磨蚀级别,可根据这些特性计算设计 使用寿命,并经综合比较选择合适的防腐措施

.1.3对螺纹钢管、板件制造加工过程中,镀锌防腐层厚度 量应符合现行行业标准《排水用螺纹钢管》CJ/T431一2013 定的要求。

.1.4卡箍和角钢法兰接口连接件的防腐设计使用年限应

5.2.1理地螺纹钢管主要存在管外部的壤或地下水腐蚀,以及 管内部的输送介质腐蚀、磨蚀,是影响其使用寿命的主要因素。参 考国外实践经验,可根据管道使用环境条件,计算螺纹钢管的使用 寿命,并经综合比较确定防腐设计方案

2本条文参考了美国钢铁学会(AISI)关于镀锌螺纹钢管的

现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316一2000 2008年版)、《钢质管道内腐蚀控制规范》GB/T23258一2009等 定了钢质管道、钢制构件的内外腐蚀控制设计准则、控制内外腐 蚀的方法、腐蚀检测和监测效果评定等内容的基本要求,但尚缺少

钢制管道防腐使用寿命计算方面的内容。国内螺纹钢管生产也处 于起步阶段,对腐蚀机理及防腐蚀技术尚未开展深入研究,缺之使 用寿命方面的统计资料,尚无螺纹钢管防腐设计标准可依。 螺纹钢管在美国、加拿大等国家应用较为广泛,从1896年最 初发明并在实际工程中应用,至今已有一百多年的历史,编制了波 纹钢管制造、设计、施工、防腐等方面的规范、手册等。美国钢铁学 会(AISI)、加拿大波纹钢管协会,通过调查统计了诸多波纹钢管 (涵)的使用情况及试验研究,成果表明螺纹钢管在土壤环境条件 下的耐久性良好,一般地区的镀锌螺纹钢管寿命应达到30年~5C 年以上,并提出了使用寿命与使用环境的pH值和电阻率关系的 计算方法。《现代排水设计》(ModernSewerDesign)(美国钢铁学 会AISI,1999年,第四版),推荐的镀锌波纹钢管平均使用寿命与 使用环境的pH值和电阻率关系,如图18所示

图18镀锌波纹钢管平均使用寿命计算图(AISI计算图)

18是以使用环境的电阻率和pH值为参数,基于规格为16 为1.6mm,壁厚系数1.0)两面镀锌层总重量为610g/m的

6.2.3加天管材壁厚时的计算使用寿命仍采用公式(6.2.2

表19螺纹钢管防腐使用寿命经验值

注:磨蚀级别见表16:覆塑镀锌螺纹钢管的内外壁覆塑层厚度不小于1.0mm。

注:磨蚀级别见表16;覆塑镀锌螺纹钢管的内外壁覆塑层厚度不小于1.0mm。 本规程编制过程中,编制组委托具备资质的单位对用于镀锌 文钢管生产的基材一一热镀锌钢板和聚合物涂覆热镀锌钢板

本规程编制过程中,编制组委托具备资质的单位对用于镀锌 螺纹钢管生产的基材一热镀锌钢板和聚合物涂覆热镀锌钢板 (进口基材),进行了腐蚀模拟试验,选取辽沈地区三种土壤及两种 污水作为试验介质,对材料腐蚀进行评价研究,土壤和污水介质理 化性质见表20。

表20试验介质理化性质分析结果

通过电化学方法(线性极化法和电化学阻抗法)和失重方法, 对基材在三种土壤和两种污水介质中腐蚀进行了测试评价,采用 加速试验环境谱进行加速试验,短期快速评价及预测基材长期使 用过程中腐蚀失效倾向和介质的侵蚀性。测试结果表明,镀锌层 在三种土壤介质中的腐蚀速率依次为2.06μm/y、1.91um/y和 1.67μm/y;基材镀锌层外加的PE、环氧、沥青防腐层试验预测使 用寿命见表21;镀锌层及外加防腐涂层的试验预测使用寿命见 表22

外加防腐层的试验预测使用寿命

外加防腐涂层的试验测算使用寿命

7.1.1 制定施工组织设计是保证排水管道工程施工质量的重要 环节。

刚度出厂检验值会有差异,本条强调了施工前应进一步对理 设计值和对应产品环刚度检测值进行核对,要求出厂检验1 低于变形验算的设计值

土的情况对管道环截面变形影响较大,管道敷设前应现场 是否满足设计要求,当现场实际与设计不符时,则应及时反 单位,以便设计重新复核管道环截面变形,采取更换管材规 凝土包封加固等必要措施。

7.1.6管道穿越铁路、重要公路时,为保证交通运输设施

7.1.7为保证螺纹钢管在施工中的抗浮稳定等要求,当地下水位

7.1.8根据现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014要求,

地排水管应直线敷设,当管道发生转角时,设置检查井。螺纟 为柔性管材,其柔性接口对角变位有一定的适应性,允许偏车

度及弯曲弧度应按照现行行业标准《排水用螺纹钢管》CJ/T431 确定。

7.1.9对于工程测量、沟槽开挖、排水降水、支撑等与其他管材排 水管道的共性技术要求,应执行相应的国家现行标准的规定。 7.1.10本条是关于管道工程中采用混凝土、砌体检查井时,其设 计施工及验收应符合国家现行有关标准的规定

7.1.9对于工程测量、沟槽开挖、排水降水、支撑等与其他管材排

7.2.1螺纹钢管具有安装方便、施工快速等特点,它对沟槽宽度 的要求也比较小。但沟槽宽度过小,不便手管道接头施工及沟槽 回填密实度控制,因此,规定沟槽槽底净宽度应符合设计文件要 求,当设计文件无要求时,应按现行国家标准《给水排水管道工程 施工及验收规范》GB50268的有关规定执行。 7.2.2、沟槽开挖的断面形式取决于施工现场作业环境条件、开挖 槽深、地下水位、土质情况、施工设备及季节影响等因素,应经综合 分析并按现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268的有关规定确定。 7.2.3为使沟槽开挖不扰动基底原状层,基底设计标高以上 0.2m~0.3m的原状土,应在铺管前人工开挖并清理至设计标高 超挖或扰动了基底原状土层以及槽底有尖硬物体时,通常采用级 Am

7.2.1螺纹钢管其有安装方便、施工快速等特点,它对沟槽觅度 的要求也比较小。但沟槽宽度过小,不便于管道接头施工及沟槽 回填密实度控制,因此,规定沟槽槽底净宽度应符合设计文件要 求,当设计文件无要求时,应按现行国家标准《给水排水管道工程 施工及验收规范》GB50268的有关规定执行

7.2.2沟槽开挖的断面形式取决于施工现场作业环境条件 槽深、地下水位、土质情况、施工设备及季节影响等因素,应 分析并按现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规卖 50268的有关规定确定。

7.2.3为使沟槽开挖不扰动基底原状土层,基底设计标高以上

0.2m~0.3m的原状土,应在铺管前人工开挖并清理至设计 超挖或扰动了基底原状土层以及槽底有尖硬物体时,通常采 配砂石料换填处理。

7.2.4雨李施工及地下水位较高时,为避免槽底受水浸泡、已安 装管道漂浮、沟壁珊塌等事故发生,需采取降低地下水水位、排水 等措施,

7.2.4雨李施工及地下水位较高时,为避免槽底受水浸泡

7.3.1当管道的大然地基承载力不能满足设计要求或地基原状 土被扰动时,应设计及现行国家有关标准规定进行地基处理,

土被扰动时,应设计及现行国家有关标准规定进行地基处理

本条是对管道卡箍连接、角钢法兰连接等接口部位基础处 要求。 本条是对管道荷载、地层土质变化等因素,可能产生管道 均匀沉降的地段,在管道敷设前进行地基加固处理的要求

7.3.2本条是对管道卡箍连接、角钢法兰连接等接口部位基础处 理的要求。

7.4.3本条是关于管材吊装放入沟槽的方法及要求。

7.4.5管道安装过程中,除接口部位外及时覆土可以控制其热胀 冷缩纵向收缩量。

7.4.5管道安装过程中,除接口部位外及时覆土可以控制其热胀

不均匀沉降,此范围的管道应采用卡箍或热收缩带等柔性接口 连接,

7.4.7为保证雨季管道安装施工质量,应采取防止管

7.5.1螺纹钢管检香井基础处理安装就位及验收要求应符合

7.5.1 螺纹钢管检查并基研

家现行标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268和《塑 料排水检查并应用技术规程》CJJ/T209中的有关规定,回填材料 及密实度应符合设计要求

7.5.3螺纹钢管排水管道与砌体检查井、混凝土检查井连接时, 应保证与井壁接缝的严密性,管端在井壁厚度范围内宜采用现浇 混凝土包封。

7.5.3螺纹钢管排水管道与砌体检查井、混凝土检查井

起管道与并壁连接处的渗漏,在并壁外增设1.5倍管径的保护体

7.5.7本条参照了住房城乡建设部颁布的《海绵城市建设

南》(试行)中“下沉式绿地的下凹深度应根据植物耐淹性能和土壤 渗透性能确定,一般为100mm~200mm”的规定,要求检查井设在 绿化带上时,井盖表面高出土层表面高度应符合绿化带设计要求, 设计无要求时可采用100mm~200mm。

7.6.1本条规定了螺纹钢管管壁镀锌层局部受损区域的修补 要求。

7.6.1本条规定了螺纹钢管管壁镀锌层局部受损区域的修补

要求。 7.6.2 当管材破损时,应切除破损管段,接入新管段,以确保管道 质量。

7.7.1管道敷设完成后立即进行沟槽回填,能减小管道敷设后温

7.7.1管道敷设完成后立即进行沟槽回填,能减小管道敷计 度升降对管道纵向伸缩的影响,同时回填厚度还应满足管道 浮要求。

7.7.2避免管道和构筑物在回填过程中产生移位,从管道、检查

7.7.4本条是关于管顶0.5m以上沟槽采用机械回填时白

要求,充许碾压机械荷载应经过管道强度及竖向变形量计算 以保证管道安全。

7.7.5为保证沟槽回填质量,沟槽内应无积水,不得带水回填

7.7.7本条规定沟槽回填时,应严格控制管道的竖向变形。在管

7.7.7本条规定沟槽回填时,应严格控制管道的竖向变形。在管

内设置临时支撑,或回填时利用管道胸腔部分回填压实过程中出 现的管道竖向反向变形来抵消一部分垂直荷载引起的管道竖向变 形,都是控制管道竖向变形的施工技术措施,但必须将其控制在设 计的管道竖向变形范围内。

7.7.9柔性管道是按管共同作用理论设计计算的.因此应严格

按设计要求进行沟槽回填。当设计未规定时,可按表7.7.9和图 7.7.9中沟槽各部位的最佳密实度及要求回填。对沟槽各部位回 填土密实度的要求,是按照现行国家标准《给水排水工程管道结构 设计规范》GB50332、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268的有关规定制定的,

TCCFA 01011-2015 防透涤纶低弹丝 HX∕T-51008-20158.1.1管道严密性检验作为排水管道施工质量验收的主控 应在管道安装完成后进行。

8.1.1管道产密性检验作为排水管道施工质量验收的主控项目: 应在管道安装完成后进行。 8.1.2通常工程设计文件会对管道严密性检验方法做出要求,本 规程规定排水管道的严密性试验由设计要求确定。设计无具体要 求时,可应根据现场实际情况选择闭水试验或闭气试验进行管道 功能性试验,

规程规定排水管道的密性试验由设计要求确定。设计无 求时,可应根据现场实际情况选择闭水试验或闭气试验进 功能性试验。

无压力管道闭水试验管段长度不宜超过5个连续并段。对于不易 分段试验的管道,应由工程有关方面按照工程具体情况确定管道 的试验长度。

8.2.1螺纹钢管为柔性管,在实际使用过程中充许存在一定的变 形,但这种变形必须不影响管道的使用寿命。当理地柔性管的变 形值超过5%时,管材间的接口及管材与检查井间的接口可能出 现渗水,从而造成沟槽回填砂土流失,基至影响路基安全,因此管 首的长期变形应加以控制。理地柔性管的变形值随时间增加而缓 曼增加,但儿乎所有的变形增加量都产生敷设后的第一年到第二 年,以后变形值就稳定下来,因此控制管道的长期变形值,首先应 控制管道的初始变形值。在埋地柔性管允许的变形范围内,竖向 管道直径的减少和横向管道直径的增加大致相等,因此在检验过 程中通常比较注意竖问管道直径的变形值

8.2.2当管道竖向直径初始变形值大于允许变形

道本身尚未损坏时,可通过对回填过程的纠正,使变形值控制在充 许范围内。

8.3.1螺纹钢管为柔性管GB/T 15852.3-2019 信息技术 安全技术 消息鉴别码 第3部分:采用泛杂凑函数的机制,沟槽回填土密实度对控制管道的变形 有很大影响,本规程未尽事宜可按现行国家标准《给水排水管道工 程施工及验收规范》GB50268的规定执行。

本章为管道工程验收应遵守的程序,系根据国家现行标准《给 水排水管道工程施工及验收规范》GB50268及《市政排水管渠工 程质量检验评定标准》CJJ3制定。

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