室外給水VC-U管道施工中幾種特殊情況的處理

室外給水PVC-U管道施工中幾種特殊情況的處理摘要：PVC-U管道因其眾多的優(yōu)點(diǎn)在輸水領(lǐng)域得以廣泛使用。在室外施工過程中，因環(huán)境、地形不斷變化，需進(jìn)行局部特殊處理，否則即使質(zhì)量合格的管材也會(huì)出現(xiàn)各種事故。關(guān)鍵字：PVC-U管道施工特殊情況處理水是生命之之源，人的生生存離不開水水，社會(huì)的運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展也也離不開水，利利用好和減少少水資源的浪浪費(fèi)至關(guān)重要要。PVC-U管道因其重重量輕、耐腐腐蝕、價(jià)格低低、安裝方便便快捷、使用用壽命長(zhǎng)、流流體阻力小等等優(yōu)點(diǎn)，在輸輸水領(lǐng)域得以以廣泛使用。在在室外塑料管管道的施工過過程中，因環(huán)環(huán)境、地形不不斷變化，需需進(jìn)行局部特特殊處理，否否則即使質(zhì)量量合格的管材材也會(huì)出現(xiàn)各各種事故。本本文將對(duì)室外外PVC-U管道施工中中幾種特殊情情況的處理做做一探討。一、非正常常工作溫度下下PVC-U管道施工溫度對(duì)塑料料管道的影響響較大，《埋埋地硬聚氯乙乙烯給水管道道工程技術(shù)規(guī)規(guī)程》CECS117：2000中規(guī)定PVC-U管材適用工工作溫度為0℃-45℃。如管線工工作溫度不在在正常溫度內(nèi)內(nèi)，必須根據(jù)據(jù)實(shí)際溫度對(duì)對(duì)PVC-U的設(shè)計(jì)、施施工進(jìn)行調(diào)整整。1、PVCC-U管材的機(jī)械械性能隨溫度度變化主要表表現(xiàn)在以下幾幾個(gè)方面：1.1彈性性模量PVC-UU管材的彈性性模量一般取取3000MMPa，是鑄鐵管管的3%左右，隨著著溫度的升高高而下降，特特別是溫度超超過50℃，其彈性模模量會(huì)有明顯顯下降。例如如在60℃時(shí)其彈性模模量不足2700MPa。1.2彎曲曲強(qiáng)度PVC-UU管材的彎曲曲強(qiáng)度比金屬屬管道小得多多，且隨溫度度升高下降較較多。（隨溫溫度變化如下下：20℃107Mppa、40℃82.8MMpa、50℃69Mpaa、60℃60.1MMpa、70℃48.7MMpa）1.

3沖沖擊強(qiáng)度PVC-UU管材沖擊強(qiáng)強(qiáng)度隨溫度變變化波動(dòng)較大大（隨溫度下下降而急劇下下降，且橫向向及縱向的沖沖擊強(qiáng)度也不不一致）。20℃時(shí)的沖擊強(qiáng)強(qiáng)度與-20℃時(shí)的沖擊強(qiáng)強(qiáng)度相差5倍，特別是是在切口、裂裂口處，沖擊擊強(qiáng)度會(huì)急劇劇下降。沖擊擊強(qiáng)度與溫度度的關(guān)系如下下：溫度/℃-20-10-5051020沖擊強(qiáng)度/（KJ/m2）303440424858＞1501.4拉伸伸強(qiáng)度

溫度度不同，PVC-U管材的拉伸伸強(qiáng)度變化較較大。如下：：溫度//℃10203040506070拉伸強(qiáng)度//MPa65.159.555.548.342.836.2230.33由于PVCC-U管材的彈性性模量、彎曲曲強(qiáng)度和拉伸伸強(qiáng)度隨溫度度的升高而降降低，沖擊強(qiáng)強(qiáng)度隨溫度的的升高而升高高，為了保證證PVC-U管材的機(jī)械械性能及使用用條件，一般般規(guī)定使用溫溫度為0~45℃。2、冬季施施工（溫度較較低）注意事事項(xiàng)2.1嚴(yán)格格按要求運(yùn)輸輸、搬運(yùn)或儲(chǔ)儲(chǔ)存管材管件件在北方或東東北地區(qū)經(jīng)常常在冬季施工工，因氣溫較較低，PVC-U管材的沖擊擊強(qiáng)度低，不不恰當(dāng)裝卸、運(yùn)運(yùn)輸（PVC-U管材的彈性性模量、硬度度比鋼鐵、砂砂礫等小得多多。當(dāng)PVC-U管材與鋼鐵鐵、砂礫等較較硬的物體接接處時(shí)，容易易造成PVC-U管材磨損，因因此，當(dāng)PVC-U管材在鐵皮皮箱內(nèi)與金屬屬、砂礫等直直接接觸時(shí)，車車輛劇烈震蕩蕩及野蠻裝卸卸時(shí)，都會(huì)使使管材表面產(chǎn)產(chǎn)生劃痕，甚甚至裂紋），易易使管材產(chǎn)生生裂縫、劃痕痕、裂紋，使使用時(shí)管材劃劃痕、裂逢處處產(chǎn)生應(yīng)力集集中，而使管管材爆裂（裂裂縫產(chǎn)生的應(yīng)應(yīng)力集中取決決于裂縫的銳銳度，銳度越越大，應(yīng)力越越集中）。因此，在運(yùn)運(yùn)輸、搬運(yùn)、施施工過程中，一一定要文明操操作，按要求求操作，避免免拋、摔、滾滾、拖，不得得劇烈撞擊，不不得與堅(jiān)硬物物碰撞，堆放放高度不宜超超過1.5m。2.2管溝溝開挖應(yīng)符合合標(biāo)準(zhǔn)，回填填土要保證質(zhì)質(zhì)量2.2.11管溝開挖應(yīng)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)為了防止管管道鋪設(shè)在凍凍土層內(nèi)，必必須對(duì)當(dāng)?shù)氐牡馁Y料匯總后后確定溝槽開開挖深度。為為了保證回填填土?xí)r能按要要求操作、夯夯實(shí)，避免管管道及接口承承受彎曲應(yīng)力力而破裂，還還必須做到：：（1）管溝必須須平直，開槽槽的底部寬度度不宜小于管管外徑加0.5m，且總寬度度不得小于0.7m;（2）嚴(yán)格控制制槽底深度，既既不能過深，也也不過淺。過過深時(shí)必須用用沙礫回填密密實(shí)到規(guī)定深深度。在土質(zhì)質(zhì)堅(jiān)硬的地方方及遇到障礙礙物的地方，例例如挖溝碰到到石頭等硬物物時(shí)，施工者者為了降低施施工難度，或或?qū)贤诔蓮潖澢?、或彎彎曲半徑較小小、或不能保保證溝槽的深深度，這樣易易造成管道鋪鋪設(shè)后成彎曲曲狀，使管材材、管件及接接頭承插口受受彎曲應(yīng)力。送送水升壓時(shí)極極易引起接頭頭漏水或管材材、管件破裂裂。2.2.2預(yù)防凍土地地基，避免管管溝沉降冬季施工，要要確保管道溝溝底位于末擾擾動(dòng)的原狀土土上，或開槽槽后經(jīng)回填密密實(shí)地層上。如如土壤含水量量高、地基不不密實(shí)來年溫溫度升高，凍凍土融化，管管溝地基下沉沉，導(dǎo)致管道道下沉，引起起管道彎曲和和接頭處受拉拉，產(chǎn)生額外外應(yīng)力，輕者者使接頭拔開開漏水（漏水水導(dǎo)致地基進(jìn)進(jìn)一步下沉），重重者使管材爆爆裂。所以，冬冬季管溝尤其其是含水量高高或松軟處的的特殊地層，要要參考《給排排水管道工程程施工驗(yàn)收規(guī)規(guī)范》執(zhí)行，切切不可認(rèn)為管管道地基無關(guān)關(guān)緊要而忽視視之。2.2.33回填土按規(guī)規(guī)定進(jìn)行《埋地硬聚聚氯乙烯給水水管道工程技技術(shù)規(guī)程》CECS117：2000規(guī)定，“回填土?xí)r先先將管下支撐撐角范圍內(nèi)的的肋角部分用用砂礫土回填填密實(shí)，其高高度不得小于于0.2dn。然后用砂砂土或符合要要求的原土回回填管道兩則則，每次回填填密實(shí)后的厚厚度不宜小于于100mm，不得大于200mm，且必須從從管兩則同時(shí)時(shí)回填，夯實(shí)實(shí)后再回填一一層，直到回回填至管頂0.3m處……”如果不按規(guī)規(guī)程進(jìn)行，隨隨便將土尤其其是凍土一次次性填于管溝溝中，既不在在支撐角內(nèi)填填砂料或填符符合規(guī)定的原原土，也不分分層夯實(shí)，有有如下后果：：一是無法保保證地基平實(shí)實(shí)，造成管道道局部彎曲，如2.2.2所述。如果地基上有硬物，在管道送水或運(yùn)行中因流速變化或氣體存在而使管道產(chǎn)生振動(dòng)，硬物（如石塊等）會(huì)與管子發(fā)生撞擊，使管子破裂或逐漸磨穿。二是無法保證管道兩則土壤密實(shí)，在管道振動(dòng)或有熱膨脹時(shí)，易發(fā)生側(cè)移，造成管道彎曲，接頭受力，導(dǎo)致管材或管件因承受巨大應(yīng)力而破裂。因此，對(duì)管道回填土工作應(yīng)予以高度重視，嚴(yán)格按規(guī)程要求進(jìn)行，防止管道局部集中受力（管道接頭是管材較薄弱部位，如回填質(zhì)量不高，極易造成土荷載、水的重力荷載及其它荷載集中作用于承口部位，導(dǎo)致接口開裂，建議大口徑管材接口部位挖工作坑如圖2）。還應(yīng)注意管溝兩側(cè)外負(fù)荷的不均勻（車輛、堆置物等）而引起地基下沉，必要時(shí)予以適當(dāng)處理。2.3冬季季管道的粘接接應(yīng)按規(guī)程進(jìn)進(jìn)行PVC-UU管材粘接劑劑，主要成分分是聚氯乙烯烯的溶劑，其其粘接原理是是先將粘接劑劑涂抹在承口口內(nèi)表面和插插口外表面，將PVC-U管表面溶脹或溶解，借助承插時(shí)的擠壓力，將兩個(gè)溶脹的表面擠壓成一體。粘接劑中的溶劑極易揮發(fā)，揮發(fā)后使溶解的淺層表面重新成為硬質(zhì)固體，基本不影響母體的強(qiáng)度，而又使粘接強(qiáng)度達(dá)到承壓要求。膠粘劑的用量不宜過多或過少，少了不能保證嚴(yán)密或強(qiáng)度，多了則在承插后順管材內(nèi)壁或外壁流淌，腐蝕管材，使管材外壁或內(nèi)壁變軟，送水或升壓時(shí)易從該處破裂。溫度較低施工更易造成事故，因氣溫低時(shí)，粘接劑的揮發(fā)速度明顯減慢，滲出相同量的粘接劑可造成更深的管壁浸漬深度，明顯降低了該處強(qiáng)度。所以粘接管道時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，粘接劑的用量以承插到位后，接口邊緣有少許粘接劑溢出為度，且要將溢出的粘接劑用布擦拭干凈。在承口里涂膠時(shí)，要由里向外涂，以免膠粘劑流入管材或管件內(nèi)壁。2.4管道道的熱脹冷縮縮PVC-UU管材的熱膨膨脹系數(shù)為0.07mmm/(m℃)，比傳統(tǒng)管管材大。因此此要注意因溫溫差而引起的的縱向變形，尤尤其是地表水水作水源的輸輸水系統(tǒng)。由由于橡膠圈連連接管道接口口具有可伸縮縮性，可不考考慮此問題，但但是對(duì)于粘接接連接的管材材，特別是明明敷管道，因因?yàn)檎辰雍蟮牡慕涌谑莿傂孕缘模瑹o法脹脹縮，如不設(shè)設(shè)置伸縮接頭頭，膨脹或收收縮所產(chǎn)生的的巨大應(yīng)力將將作用在管材材本身或管件件上。經(jīng)計(jì)算算，對(duì)75~2000mm口徑的水管管，12~15℃的負(fù)溫差使使管材受到縱縱向拉應(yīng)力相相當(dāng)于管內(nèi)承承受著1.18~~3.04MMpa的內(nèi)水壓力力，這是非常常大的應(yīng)力，極極易引起爆管管，正確做法法是在設(shè)計(jì)中中加設(shè)活套接接頭。伸縮節(jié)節(jié)數(shù)目應(yīng)按照照管線運(yùn)行中中的閉合溫差差，用以下公公式計(jì)算。ΔL=00.07LL·Δt式中：ΔLL—因溫差產(chǎn)生生的縱向變形形，mm

0.007—PVC-U管材的線膨膨脹系數(shù)（mm/m··℃）

L——管線長(zhǎng)度，m

Δt——敷設(shè)與使用用中內(nèi)外介質(zhì)質(zhì)的溫度差，℃

一般來說說，伸縮節(jié)的的距離不宜大大于150米，伸縮量量不宜小于12cm，當(dāng)活套管管的伸縮量小小時(shí)，應(yīng)增設(shè)設(shè)伸縮節(jié)的數(shù)數(shù)目。值得注注意的是，與與法蘭短管的的連接，應(yīng)采采用柔性連接接，這是因?yàn)闉樵诒姸嗟腜VC-U管件中，PVC-U法蘭是最容容易因縱向拉拉力而破壞的的。二、管道穿越河河流、鐵路、公公路1、管道穿穿過河流時(shí)可可采用管橋或或河底穿越等等形式，有條條件盡量利用用已有或新建建橋梁進(jìn)行架架設(shè)。穿越河河底的管道應(yīng)應(yīng)避開錨地，一一般宜設(shè)兩條條，管道內(nèi)流流速應(yīng)大于不不淤流速。管管道距河底的的埋設(shè)深度應(yīng)應(yīng)根據(jù)水流沖沖刷條件確定定，并均應(yīng)有有檢修和防止止沖刷的設(shè)計(jì)計(jì)，安裝完畢畢馬上按設(shè)計(jì)計(jì)要求回填，防防止管道浮出出管溝，對(duì)于于地下水位較較淺處必要時(shí)時(shí)要進(jìn)行浮力力計(jì)算；對(duì)于于管橋施工必必須考慮溫差差引起的PVC-U管道的熱脹脹冷縮及紫外外線照射問題題。2、PVCC-U管穿越主要要公路、鐵路路時(shí)應(yīng)采用設(shè)設(shè)防護(hù)套管的的穿越方案，一一般采用頂管管法施工套管管，但新建公公路亦可采用用明埋法施工工套管。防護(hù)護(hù)套管內(nèi)的給給水PVC-U管材拉入套套管和運(yùn)行時(shí)時(shí)必須作相應(yīng)應(yīng)的保護(hù)和固固定，以防止止塑料管與套套管接觸摩擦擦遭到損壞。三、與傳統(tǒng)管道道連接

塑料管材規(guī)規(guī)格一般以管管材的公稱外外徑表示，與與傳統(tǒng)管材表表示方法不一一樣，因此塑塑料管材與傳傳統(tǒng)管材或閥閥門通過法蘭蘭或螺紋連接接時(shí)，要對(duì)兩兩者的法蘭或或螺紋進(jìn)行對(duì)對(duì)照，否則造造成法蘭中心心孔距或螺紋紋不一致，無無法對(duì)接。例例如DN50mmm鋼管對(duì)應(yīng)dn63mmmPVC--U管材。

PVC-UU管道與金屬屬管道規(guī)格對(duì)對(duì)照表

(GB))公稱壓力11.0Mpaa

單位：mm塑料管道（mm）金屬管道（mm）英制單位英寸法蘭盤尺寸寸DD1bN×DN螺栓dn20DN151/2″9565144×14M12dn25DN203/4″10575164×14M12dn32DN251″11585164×14M12dn40DN3211/4″140100184×18M16dn50DN4011/2??150110184×18M16dn63DN502?165125204×18M16dn75DN6521/2??185145228×18M16dn90DN803?200160248×18M16dn1100DN10004?220180228×18M16dn1255DN12555?250210228×18M16dn140、dn1600DN15006?285240248×22M20dn1800、dn200、dn2255DN20008?340295248×22M20dn2500DN250010?3953502612×22M20dn2800、315DN300012?4454002812×22M20dn3555DN350014?5054603216×22M20dn4000DN400016?5655153216×26M24dn4500DN450018?6155653520×26M24dn5000DN500020?6706203820×26M24dn5600、630DN600024?7807254220×30M27dn7100DN70008958404524×30M27dn8000DN800010159504524×33M30注：D———法蘭外徑;D1——法蘭孔距;b——法蘭片厚度;

N××DN——法蘭孔數(shù)×孔徑四、與檢查井或或蓄水池井壁壁連接PVC-UU管材經(jīng)常需需要與檢查井井或蓄水池井井壁預(yù)留孔連連接，PVC-U管需做中介介層，中介層層作法：（1）PVC-U管材外表面面擦拭干凈，均均勻涂上一層層PVC-U膠粘劑；（2）在膠粘劑劑上撒一層干干燥的粗砂（3）重復(fù)前兩兩個(gè)步驟，一一般涂三層可可達(dá)到使用要要求。待中介介層固化后按按一般傳統(tǒng)管管材做法與預(yù)預(yù)留孔連接即即可。五、環(huán)路鋪設(shè)在環(huán)路上鋪鋪管時(shí)，可采采用直管借轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鋪設(shè)，PVC-U管每個(gè)接口口允許借轉(zhuǎn)角角一般取1o，具體方法法是利用短管管或增加雙脹脹管，若弧度度六、彎頭、三通通、附配件等等受力處的處處理按規(guī)程規(guī)定定，PVC-U管道在水平平或垂直轉(zhuǎn)彎彎處，三通、管管道端部和關(guān)關(guān)閉的閥門處處均應(yīng)根據(jù)管管內(nèi)壓力計(jì)算算軸向推力，設(shè)設(shè)置止推墩；；管道上設(shè)置置的閥門、消消火栓、排氣氣閥等附配件件，其重量不不得由管道支支撐，必須設(shè)設(shè)置混凝土或或磚砌等剛性性支墩，支墩墩應(yīng)有足夠的的體積和穩(wěn)定定性，并用錨錨固裝置將其其上的附配件件固定，當(dāng)附附配件可能產(chǎn)產(chǎn)生軸向推力力時(shí)，還應(yīng)設(shè)設(shè)置止推墩。設(shè)設(shè)置止推墩的的目的是為了了將管道上述述部位產(chǎn)生的的不平衡推力力抵消，否則則這種推力就就可能破壞管管件和接頭；；對(duì)附配件予予以支撐，一一是為了避免免管道承受附附配件重量所所產(chǎn)生的額外外應(yīng)力；二是是為了在附配配件發(fā)生震動(dòng)動(dòng)、開啟閥門門以及安裝拆拆卸附配件時(shí)時(shí)，避免將震震動(dòng)和扭矩傳傳遞到管道上上，而使管道道破裂。對(duì)于于大口經(jīng)管道道的支撐和止止推墩，更應(yīng)應(yīng)做好施工設(shè)設(shè)計(jì)，不得隨隨意應(yīng)付。注：在坡度度較大的地方方安裝管道時(shí)時(shí)，由于夯實(shí)實(shí)不好或土壤壤摩擦系數(shù)較較小，土壤與與管道之間的的摩擦力不足足以完全消除除管道重量產(chǎn)產(chǎn)生沿坡度下下滑的分力，將將會(huì)使坡頂接接頭承受壓力力、坡底管道道承受推力，極極易造成上部部管道接頭拔拔開或下部管管道接頭破裂裂，因此應(yīng)分分段對(duì)管道予予以固定,設(shè)置防滑墩墩或其它結(jié)構(gòu)構(gòu)，對(duì)露天安安裝在坡度較較大地方的管管道更需做好好施工設(shè)計(jì)。七、泵房、閥門門的操作及管管線空氣的排排除因設(shè)計(jì)和操操作不當(dāng)引起起的水錘和氣氣錘造成的爆爆管，在爆管管事故中占有有相當(dāng)大比例例，其中氣錘錘造成的又占占絕大部分，尤尤其在農(nóng)村和和偏遠(yuǎn)地區(qū)，以以前很少采用用塑料管，缺缺乏設(shè)計(jì)和施施工經(jīng)驗(yàn)，加加上供水壓力力不高，心存存僥幸心理，發(fā)發(fā)生事故的概概率更高。因因此，使用戶戶弄清水錘和和氣錘產(chǎn)生的的原因具有重重大意義。水錘和氣錘錘發(fā)生的根本本原因是因?yàn)闉樗蜌怏w是是可壓縮，直直接原因是管管道中水流狀狀態(tài)發(fā)生突變變，導(dǎo)致管道道中水壓發(fā)生生劇烈波動(dòng)?，F(xiàn)現(xiàn)以（下圖）最最簡(jiǎn)單的輸水水管道說明水水錘和氣錘發(fā)發(fā)生的原因。開泵送水時(shí)時(shí)，從泵出口口流出的水以以很高的流速速V1在管道中流流動(dòng)，當(dāng)流至至管堵處時(shí)，水水流速度變?yōu)闉閂0（值為0），水流的的動(dòng)能變?yōu)閴簤毫?，使水或或氣體（如果果管道中有未未排除的氣體體）被壓縮，當(dāng)當(dāng)管堵處的壓壓力高于其他他壓力時(shí)，水水或氣體就猛猛然膨脹，迫迫使該處的水水回流，從而而使管道中的的內(nèi)壓力猛然然上升，繼而而下降，水再再次前流，達(dá)達(dá)到一定壓力力時(shí)又回流，如如此反復(fù)沖擊擊，引起內(nèi)水水壓起伏波動(dòng)動(dòng)，這就是開開泵水錘。當(dāng)突然關(guān)閉閉泵出口閥或或突然停泵（不不關(guān)出口閥就就停泵或斷電電）時(shí)，水泵泵出口流速突突然下降，水水流中斷，前前面水流在慣慣性作用下繼繼續(xù)向前流動(dòng)動(dòng)，導(dǎo)致其后后部形成一定定真空度或充充滿空氣（如如果系統(tǒng)能夠夠能進(jìn)氣的話話）的空間，造造成水流分離離，流向前方的水流流將動(dòng)能或勢(shì)勢(shì)能（水流流流向高處時(shí)）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫蠛螅捎谄鋭?shì)勢(shì)能或壓力高高于斷流處勢(shì)勢(shì)能或壓力，水水流回?fù)簦故构軆?nèi)壓力猛猛升，繼而下下降，反復(fù)沖沖擊。流速越越大，所產(chǎn)生生的水錘和氣氣錘沖擊波也也越大。由于于氣體的壓縮縮系數(shù)較水大大的多，所以以氣錘的沖擊擊波較水錘的的沖擊波大得得多，這就是是關(guān)泵水錘。同樣由于主主干管上閥門門的開閉，也也會(huì)產(chǎn)生水錘錘或氣錘。水水錘或氣錘又又分為直接水