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T／CECS 823-2021、T／CUWA 40071-2021 排水球墨铸铁管道工程技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf

图3粗糙系数n随管径DN和流速u的变化示意图

进行摩阻系数的试验，选用DN300管道，分别对水泥砂浆内衬、 环氧密封层和聚氨酯内衬进行了试验，试验结果见表2～表4。试 验结果显示，球墨铸铁管的摩阻系数较小，再与美国和日本球墨铸

铁管的摩阻系数相比，本规程的摩阻系数还是比较保守的。

表2DN300球墨铸铁管水泥砂浆内衬

框架结构办公楼冬季施工方案表3DN300球墨铸铁管 环氧密封层内涂

4DN300球墨铸铁管 一聚氨酯

5.2.4局部水头阻力系数按《给水排水设计手册》取值

5.3.1本规程提出的球墨铸铁管道接口最大允许转角是指安装 时的初始转角，产品的最大允许转角在表5.3.1规定的最大允许 转角加上0.5°，预留出的0.5°是为了抵御管道可能出现的后期沉 降。 在管道安装过程中进行接口偏转时，直接判断转角是很困难 的，可以通过测量端部位移值，再根据转角与端部位移的关系计算

出实际转角就容易得多。滑人式柔性接口与对应的端部位移见 图5和表5,机械式柔性接口与之相同

图5滑入式柔性接口最大允许转角与对应的端部位移示意图 0一最大允许偏转角；L一管的标准长度；D一端部位移

滑入式柔性接口最大允许转角与对应

无压管道两座检查井之间的管道按设计坡度敷设，平面方向 和竖向方向均无折线或曲线，均为直线。 5.3.2在地质条件较好，地基变形量可控条件下，应采用柔性接 口。管道柔性接口属于非传力连接方式，接口不具备力学性能，通 过转动和伸缩性能适应管道轴向变形，当管道接口处变形超出充 许变形量时，接口止水性能将无法保障，因此柔性接口承受轴向荷 载时需采取抗滑措施，或选用自锚接口型式。 自锚接口属于伸缩限位式连接方式，在允许变形量范围内，接 口不传力，管体不产生作用效应。当接口轴向伸缩达到充允许变形 量以后，呈现出刚性接口的抗拉力学性能，在地基变形条件下，自 锚接口具有防脱落的良好性能。 敷设于地质复杂区域（如湿陷性黄土、膨胀土区域、软土）的管 道，选用柔性接口时应看重对地基进行处理，降低可能出现的地基 变形量和变形差，控制地基变形对接口形变的影响，或选用自锚接 口型式。

管道敷设于江、河、湖、海水体下方时，地基处理投资高，维修 不便，渗漏风险高，应选用自锚接口。

2为防止应力集中破坏管道，采用砂石基础。当基底土层为 最大粒径不超过25mm的相对均匀的碎石土、砂砾、中、粗砂时， 基底土层与设置砂石基础相当，结合工程的经济性，可取消管道下 的砂石基础。土的分类根据现行国家标准《岩土工程勘察规范》 GB50021的有关规定确定。 4当管道地基持力层跨越不同地貌单元或工程地质单元，地 基持力层工程特性差异显著，或管道跨越不同类型地基类型，即管 道的地基土有显著变化时，为防止不均匀沉降，应设置过渡垫层。 过渡垫层的做法是在实际工程中总结的经验，效果很好。 5.3.4随着维护技术的发展，管道检测、清淤和修复的服务距离 增大，检查井的最大间距也可适当增大。对于维护车辆难以进入 的道路，检查井的最大间距按照人工维护的要求确定，一般不大于 40m。 5.3.5为便于管道养护，一般在每隔适当距离的检查井内、泵站 前一个检查井内和每一个接户井内设沉泥槽。 5.3.6排水球墨铸铁管的标准长度之一为6.0m，排水检查井的 间距应为6的倍数加上连接管件及检查并的尺寸，如图6所示。 不但可以减少切管施工作业，还可避免因接口不严密导致的检查 井渗漏和移位。

2为防止应力集中破坏管道，采用砂石基础。当基底土层为 最大粒径不超过25mm的相对均匀的碎石土、砂砾、中、粗砂时， 基底土层与设置砂石基础相当，结合工程的经济性，可取消管道下 的砂石基础。土的分类根据现行国家标准《岩土工程勘察规范》 GB50021的有关规定确定。 4当管道地基持力层跨越不同地貌单元或工程地质单元，地 基持力层工程特性差异显著，或管道跨越不同类型地基类型，即管 道的地基土有显著变化时，为防止不均匀沉降，应设置过渡垫层。 过渡垫层的做法是在实际工程中总结的经验，效果很好。

过渡垫层的做法是在实际工程中总结的经验，效果很好。 5.3.4随着维护技术的发展，管道检测、清淤和修复的服务距离 增大，检查井的最大间距也可适当增大。对于维护车辆难以进人 的道路，检查井的最大间距按照人工维护的要求确定，一般不大于 40m。

留大，检查并的最大间距也可适当增大。对于维护军辆难以进人 道路，检查井的最大间距按照人工维护的要求确定，一般不大于

5.3.5为便于管道养护，一般在每隔适当距离的检查井内、泵站

距应为6的倍数加上连接管件及检查井的尺寸，如图6所示 但可以减少切管施工作业，还可避免因接口不严密导致的检查 渗漏和移位。

图6检查井布置示意图

5.3.7压力管道设置排气阀、放空阀、检修阀等阀门井，间距约 1km。

5.3.8本规程推荐在压力管道上利用自锚接口用以抵消水力推 力，这种方法称为免支墩设计。原理是：管道回填夯实后，土壤会 紧紧包裹管道，水力推力产生时，靠近水力推力作用处的管段，由 于水力推力大于该段的摩擦力与土壤的被动土压力之和，管道会 向外滑动；随着管段的延长，土壤的摩擦力相应增大，最终完全抵 消水力推力，这段长度称为自锚长度，自锚长度之内所有的接口均 采用自锚接口，防止管道脱离；自锚长度之外的接口可以采用滑入 式柔性接口。 免支墩设计与传统的混凝土支墩相比，有以下优点： （1）缩短施工周期，混凝土支墩需要养护一段时间，才能达到 所需要的强度，自锚接口能安装快速； （2）混凝土支墩与管道沉降不一致时，混凝土支墩的抵抗力会 减弱，但自锚接口没有影响； （3）设置混凝土支墩需要满足施工场地要求，自锚接口无此影 响； （4）原有管道改线时，自锚接口容易拆卸，混凝土支墩则不易 拆除。 5.3.9混凝土支墩的做法见国标图集10S505《柔性接口给水管 道支墩》，

5.3.9混凝土支墩的做法见国标图集10S505《柔性接口纟 道支墩》。

5.4.1国内排水管道的检查井有砖砌、混凝土现浇、混凝土预制 等。排水球墨铸铁检查并采用一体化铸造、工厂防腐层制作，在结 构强度和防腐性能方面均有很大的提高，特别是采用了与球墨铸 铁管相同的连接方式一一滑入式柔性接口和机械式柔性接口，接 口密封性较好，即便在小幅偏转的情况下仍可保持密封，同时可以 抵御沉降引起的剪切力，实现“同材质，同寿命”。

个H修 备的操作距离确定，结合清淤、闭路电视监控系统（CCTV）检测 备、故障维修等要求，建议间距约1km，可结合排气设施一并设置

备的操作距离确定，结合清淤、闭路电视监控系统（CCTV）检测设 备、故障维修等要求，建议间距约1km，可结合排气设施一并设置。 5.4.3采用排水球墨铸铁管时，为方便管道与检查井的连接，建 议采用成品球墨铸铁检查井。球墨铸铁检查并的并室有直简式、 收口式、管件式等，规格尺寸见本规程附录B；井筒长度根据检查 并深度确定，由排水球墨铸铁管根据检查井需要的高度切割而成； 并圈井盖也建议采用球墨铸铁材质，当采用复合材料时，需要保证 足够的强度。 不同安装位置及使用环境的球墨铸铁检查井如图7～图9所 示。 采用球墨铸铁检查并具有以下优点：一是采用了耐腐蚀性强 的球墨铸铁材质，检查井使用寿命大幅提高；二是检查并与管道连 接采用柔性接口，抵御沉降效果良好；三是接口可选用滑入式柔性 接口或机械式柔性接口，每种类型又有非穿越式和可穿越式，安装 灵活多变，且密封得到保证

图7埋地安装检查井示意图

图7埋地安装检查井示意图

一 防沉降井圈井盖；2一路面；3一垫层；4一防坠网；5一开口器；6一井筒； 7一并室：8一三通件：9一挡圈：10一普通井圈井盖

1一防沉降井圈井盖；2一路面；3一垫层；4一防坠网；5一开口器；6一井筒 7一并室：8一三通件：9一挡圈：10一普通井圈井盖

图8河道内安装检查井示意图

球墨铸铁管：6一检修人子

5.4.5本规程推荐钢筋混凝士检查井与球黑铸铁管采用孔

接件的方式，具有安装质量好、施工速度快的优点。也可以按照国 家标准图集02S404《防水套管》采用预埋柔性防水套管的方式。

土墙壁，与国家标准图集《防水套管》02S404在套管穿墙处如遇非 混凝土墙壁时，改用混凝士墙壁的做法一致

5.4.7马鞍式管卡（又称哈夫节）常用于新增管道支管

道破损抢修，在检查井井筒上通过球墨铸铁哈夫节开口器连接排 水支管。

5.5.2根据实际工程经验，铝酸盐水泥砂浆内衬可适应市政排水 管网输送介质的耐腐蚀性和耐磨性要求；如输送介质是腐蚀性强 的工业废水，pH<4或pH>12，宜采用聚氨酯内衬、环氧类内衬 等有机涂层。管道内防腐可以按表6采用，

表6常用管道内防腐涂层

5.5.3埋地管道外防腐根据输水管线沿线土壤和地下水对管道 的腐蚀性程度，按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/ T50046确定，分为弱腐蚀、中腐蚀、强腐蚀3个等级。管道外防 腐可以按表 7 采用。

表7常用管道外防腐涂层

架空管道外防腐耐久性专项设计主要考虑气候条件，包括紫 外线照射、温度、酸雨等诸多因素确定，我国幅员辽阔，东西南北差 异大，很难统一规定，故要求根据项目地特点进行专项设计。

6.1.2本条明确了管道结构的设计内容。对于埋地管道，沟槽开 挖断面型式和尺寸要求与管道工程施工安全和安装质量有关，特 别是柔性管道的结构强度和变形设计，均需计入土的抗力作用，管 道两侧原状土影响及回填土材料、压实密实度的高低，直接影响土 壤抗力的大小，为此要求对回填土的密实度控制应列入结构设计 内容。

6.1.3根据国家标准《城镇给水排水技术规范》G

定，城镇给水排水设施中主要构筑物的主体结构和地下干管管道 的结构设计使用年限不应低于50年。本规程因此确定城镇排水 工程中理地干管管道的结构设计使用年限不应低于50年。对于 检修和维护困难，或有特殊要求的管道工程可提高设计使用年限 应与整体工程的设计使用年限协调确定，

6.1.4本条对管道结构按承载能力和正常使用两种极限状态做 出了规定。 （1）承载能力极限状态：对应于管道结构达到最大承载能力： 管体或连接件因材料强度超过限值而破坏；管道结构作为刚体失 去平衡（包括横向滑移、上浮等）； （2）正常使用极限状态：管道的竖向变形超过正常使用的变形 量限值。

据《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的有关规定，对于 理地圆形管道结构，应根据管道结构刚度与管周土体刚度的比值 α、来判别刚性管道或柔性管道。当α≥1时按刚性管道计算;当

α。<1时按柔性管道计算。经核算球墨铸铁管管道的结构尺寸与 一般土壤特性的比例，可按柔性管道计算。 球墨铸铁管道结构设计的承载能力极限状态，以截面最大应 力低于管道材料的屈服强度为控制条件，管道材料始终处于弹性 变形状态下，因此，管道结构设计时内力分析不计入塑性变形影 响。

般土壤特性的比例，可按柔性管道计算。 球墨铸铁管道结构设计的承载能力极限状态，以截面最大应 力低于管道材料的屈服强度为控制条件，管道材料始终处于弹性 变形状态下，因此，管道结构设计时内力分析不计入塑性变形影 响。 6.1.6本条要求施工时管道的土弧基础中心角比设计的中心角 大20（即施工角为2α十20°），是因为管底腋角部位的回填压实有 一定难度，在施工中将土弧中心角做大一些可提高管道受力的支 承条件，增加管道结构的安全度。 对素土平基敷设的管道，由管道竖向荷载作用的影响，管道与 土基的接触不可能集中在一点，而是有一定的支承宽度，根据经验 中心角2α按20°计算。 对顶管施工形成的土弧基础是在原状土层中开挖形成的土 弧。在管前挖土时，管底土弧基础中心角2α范围内不得超挖，要 求管底支撑在原状土层形成的土弧基础上。在计算时规定中心角 按120°计算，也是为了保证管道结构的土弧基础的支承要求。

6.2管道结构上的作用

6.2.1理地球墨铸铁管作为柔性管道，在竖向荷载作用下，管体 产生的竖向变位导致水平向直径相应的向两侧伸长，管体水平向 直径的伸长受到管体两侧土体产生的抗力来平衡，即管土共同作 用支承管顶竖向荷载。柔性管道变形计算、强度计算均按照 Spangler柔性管道受力分析理论进行，作用在球墨铸铁管管道上 的侧向土压力应按管道与管周土体的变形协调，取相应土体的弹 生抗力值，已包含在变形计算和强度计算的公式中，不独立计算。 图10为管周土壤抗力分布图，管道两侧土壤抗力曲线为二次抛物 线，分布角为100°，为水平方向，抗力分布系数为0.732。

图10管周土壤抗力分布示意图

2.3管道工程结构设计内水压力为管道允许最大压力，管道工 验收时应按此要求检验管道强度和管道工程整体性（包括接口 能、支墩稳定性等）

6.2.3管道工程结构设计内水压力为管道充许最天压力，管道工 程验收时应按此要求检验管道强度和管道工程整体性（包括接口 性能、支墩稳定性等）。 6.2.4开槽施工管道上的竖向土压力，目前都采用美国马斯顿 （AnsonMarston）于2o世纪初根据实验研究提出的土压力理论 及计算方法。柔性管在土荷载作用下产生竖向变位可减少竖向土 压力，管道土压力试验也表明，柔性管上的土压力比刚性管小得 多。因此马斯顿认为柔性管上的设计土荷载可采用管上土柱体的 重量。现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332根据马斯顿理论编制，本条文根据GB50332确定。 6.2.5依据现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》 CP 50060 的规宝 污水的重度标准值 10 0 N/m3~10 81N /m

6.3.1～6.3.3球墨铸铁管管道的强度计算表达式为设计内水压 力作用下的环向边缘拉应力与覆土等外压力作用下的环向边缘弯 曲应力之和，即一般材料力学的拉弯应力公式。

采用斯潘格勒（Spangler）公式计算，当覆土等外荷载与设计 内水压力组合进行强度计算时，可计入工作内水压力使管道竖向 变形减小的影响

6.4.1对理设在地下水位以下的管道应根据最高地下水位和管 顶覆土条件验算抗浮稳定性。验算时，各种作用采用标准值，并满 足抗浮稳定性抗力系数不低于1.1的要求。除验算使用工况外， 尚应验算功能性试验工况，不满足要求时，需要采取必要的临时措 施

6.5.1管道的最大竖向变形验算是为了保障管材具有足够的安

6.5.1管道的最大竖向变形验算是为了保障管材具有足够的安 全性，以抗衡管壁的屈服弯曲、内衬变形、接口渗漏以及管道的承 压能力降低。在ISO10803《球墨铸铁管设计方法》中规定“水泥 砂浆内衬管道的最大允许径向变形率值为4%”。美国水行业协 会标准AWWAMANUALM41《球墨铸铁管及管件》的第4.2.6 条“变形设计”中规定：“水泥砂浆内衬球墨铸铁管允许最大径向变 形为外径的3%”，并且进一步说明：“水泥砂浆内衬球墨铸铁管在 荷载条件下产生很大变形的试验证明，即使在6%及以上变形条 件下水泥砂浆内衬没有被破坏，3%的径向变形设计极限提供了足 够安全余量”。因此，本条规定的管道的最大竖向变形是安全的。 6.5.2管道最大竖向变形计算公式根据现行国家标准《给水排水 工程管道结构设计规范》GB50332的有关规定采用Spangler计 算模型，与强度计算公式协调一致。 对压力运行管道，变形滞后效应系数D，可取1.0～1.2，当竣 工到运行时间较短时可取下限，当竣工到运行时间较长时可取上 限；对无压管或低压管道，变形滞后效应系数D，宜取1.5；变形滞 后效应系数D还与管侧回填土土质和压实密度有关，黏性土的

滞后效应较砂性土大，压实密度越高时滞后效应越大。

6.6明装管道的结构设计

6.6.5每个跨度的管道即可视为一个简支梁。当每根管的支承 点只有一个时，管道作为杆件的计算跨度亦按支承点的中心距确 定，如果位于支承点的接口产生轻微位移，则会引起简支梁从跨中 到支承点的内力的变化，按本规程的计算模型所得简支梁计算结 果是偏于安全的。 6.6.12验算管壁中和轴上B点截面（图6.6.6)最大组合折算应 力时，剪应力应取管壁截面的最大剪应力tmax，验算管壁A点、

禾定拥王的 6.6.12验算管壁中和轴上B点截面（图6.6.6）最大组合折算应 力时，剪应力应取管壁截面的最大剪应力tmax，验算管壁A点、C 点截面（图6.6.6）最大组合折算应力时，剪应力应取管壁截面平 均剪应力b。

6.6.12验算管壁中和轴上B点截面(图6.6.6)最大组

日白 土的类别。 结合球墨铸铁管的特点及本规程有关条款，球墨铸铁管的沟 槽回填的要求可适当放宽，包括：当管道基底为最大粒径不超过 25mm的相对均匀的碎石土、砂砾、中、粗砂土时，可以取消管底基 础层；管道壁厚需考虑沟槽回填材料、回填土的压实系数等因素， 通过结构计算确定，这样才能既保证工程的安全性，又体现设计的 经济性与合理性，

7.1.2施工组织设计是保证管道工程施工质量的重要文件之一， 需要按规定程序审批后方能实施。 7.1.5需要进人管内进行作业的情况包括内防腐检查、竖向支撑 （拆除）作业、变形检查、管道清理等。

图11金字塔式堆放和四方式堆放图

1在运输和存放期间，管材有可能受到意外撞伤等，因此，在 管道敷设前应进行外观检查。若管材有损伤现象，可视损伤情况 的严重程度进行现场处理或调换。处理方式有整根修补利用、部 分切割修补利用，见本规程第7.6节管道修补”。 7.3.3滑入式柔性接口常用的两种安装方式，如图12、图13所 ：

7.3.3滑人式柔性接口常用的两种安装方式，如图12、图 示：

图12撬棍方式连接示意图

图13 手动葫芦方式连接示意图

7.3.9制造商可提供一定数量的现场可任意切割管材，此管材带 有“”可切割标识，从插口端起2/3管长范围内的管身外径满足 安装尺寸的要求；如施工现场暂无可任意切割管，可现场测量普通 管道的管身外径，若满足插口外径要求可进行切割。管道切割完 成后插口进行倒角，防止安装时损坏密封圈；切割完成后的防腐处

理应与管道防腐保持一致。

7.4.1根据管道稳定需要、避免外力干扰、沟槽意外进水及降雨 造成的漂管、冬季防冻等因素，沟槽应立即回填。 7.4.2压力管道接口暂不回填，利于在功能性试验时检查接口的 渗漏情况

造成的漂管、冬季防冻等因素，沟槽应立即回填。 7.4.2压力管道接口暂不回填，利于在功能性试验时检查接口的 渗漏情况。 7.4.4欧美国家在沟槽回填中广泛采用流填料，流填料也叫可控 性低强度材料（ControlledLowStrengthMaterial,CLSM），国外 已有30多年的应用历史，尤其适合于市政管线的快捷施工。 7.4.5对于大口径球墨铸铁管道，回填时容易产生竖向变形，第 7款是控制球墨铸铁管道竖向变形的一种施工技术措施。 7.4.7球墨铸铁管为柔性管，采用钢板桩支撑沟槽进行回填及拨 桩施工时，拔桩后应立即将桩孔回填密实，以保证管道两侧回填土 具有符合要求的密实度。如果不回填或回填不密实，新回填土体 与沟槽侧壁形成滑动面，影响管侧土的变形模量，将引起回填区域 地面沉降，并造成管道顶部增加荷载，使管道竖向变形值加大。为 此，应重视拔桩过程对管道的附加变形影响，宜从拔桩形成桩孔 后，采用立即回填桩孔等多方面措施。 关于开始拨桩的安全高度主要根据土质情况、地下水情况、现 有地下管道安全、施工机械等因素，确保拔桩、填砂、灌浆施工过程 不造成沟槽塌方。

7.5.1球墨铸铁管顶管施工方法与混凝土管顶管施工方法基本 相同，质量控制方法一致，本规程不再重复列出。编制施工方案 时，对于本规程未涉及的内容，应执行现行国家标准《给水排水管 道工程施工及验收规范》GB50268等相关标准。

衬，同时使用硬木进行调节长度，如图14所示：

图14千斤顶校圆处理变形示意图 1一垫木：2一硬木：3一千斤顶

7.6.4本条对管道渗漏采取修补措施做出了规定。 2采用哈夫节修补渗漏管道是推荐方式，特点是：①管道的 外径基本是定值，哈夫节内带有橡胶垫片，可与管道外侧紧密结合， 从而保证密封效果；②哈夫节可以在不断水的情况下操作，节省操 作时间和成本；③哈夫节具有刚度增加效果，可以保证长期使用。 3采用两个承套和双插短管修复破损管道是工程上常用的 修补方法。双插短管可以采用备用管切割，双插短管长度需比切 除的破损管道长度短0.1m～0.3m。承套有两种接口型式：K型 和T型，K型承套安装时不需要推力，推荐使用，T型承套安装时 需要推力，适合在DN800以下使用。安装如图15所示。如果没 有承套，可以采用压盖松套限位伸缩节代替承套。

图15切除管道修补示意图

1一原有管节：2一K型承套：3双插短管

8.2无压管道闭水试验

管道工程施工及验收规范》GB50268中化学建材管的允许渗水量 公式。

8.3无压管道闭气试验

8.3.1当沟槽内有回填土、有积水或下雨时，会影响闭气试验的 准确性；目前市场上进行DN1000以上管道和混凝土检查井闭气 试验的装置较少，故DN不大于1000的管道接口可采用闭气试 验，混凝土检查井需单独做闭水试验。 8.3.2如果由于缺乏理解或粗心大意而导致管路压力过高或充 气堵头的安装或约束不当，闭气试验可能会对人员造成危险。正 确安装、约束和固定各种充气堵头，以防止因安装不当或部分充气 的堵头突然弹出是极为重要的。同样重要的是，在松开任何堵头 之前，必须完全释放管道中的压力。

8.3.1当沟槽内有回填土、有积水或下雨时，会影响闭气试验的 准确性；目前市场上进行DN1000以上管道和混凝土检查井闭气 试验的装置较少，故DN不大于1000的管道接口可采用闭气试 验，混凝土检查井需单独做闭水试验。

红光中桥箱梁吊装专项施工方案8.3.2如果由于缺乏理解或粗心大意而导致管路压

气堵头的安装或约束不当，闭气试验可能会对人员造成危险。正 确安装、约束和固定各种充气堵头，以防止因安装不当或部分充气 的堵头突然弹出是极为重要的。同样重要的是，在松开任何堵头 之前，必须完全释放管道中的压力。

8.4压力管道水压试验

.+.+ 段没有排气阀需增加排气阀，当试压管段的仪表、阀门等附件 承受试验压力时，需拆除相关附件，待试压成功后再安装附件

8.4.6水压试验合格判定标准中,取消了

0.1工程验收制度是检验工程质量必不可少的一道程序，也是 证工程质量的一项重要措施。如质量不符合规定，可以在验收 发现和处理，以避免影响使用和增加维修费用。为此，必须严格 行工程验收制度

CCTV)检测公路各工程施工工艺集合，检查管道内表面质量、渗漏情况及障碍物情况。闭 电视监控系统（CCTV)检测需符合现行行业标准《城镇排水管 检测与评估技术规程》CJJ181的相关规定。

统一书号：1551820820