摘要:本文筆者針對這幾年在市政排水工程中排水塑料管道設(shè)計和施工現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的解決措施和建議，供同行參考指正。
　　關(guān)鍵詞:市政排水；管道設(shè)計；施工要點
　　
　　市政排水工程中已廣泛采用了塑料排水管，塑料排水管材具有多重優(yōu)點，重量輕、耐壓強(qiáng)度高、耐腐蝕及安裝方便、使用壽命長等等。
　　1市政排水塑料管管道設(shè)計要求
　　1)在市政排水工程中選用排水塑料管時,應(yīng)首先對管道進(jìn)行水力計算。
　　
　　其中,V為流速,m/s,最大設(shè)計流速宜為5.0m/s,污水管在設(shè)計充滿度下的最小設(shè)計流速宜為0.60m/s,雨水管道或合流管道滿流時的最小設(shè)計流速宜為0.75m/s;n為管壁粗糙系數(shù),一般取值0.010～0.011;R為水力半徑,m;I為水力坡降;Q為流量,m3/s;A為水流有效斷面面積,m2。
　　2)管道強(qiáng)度(環(huán)剛度)計算。
　　對于重力流管道一般采用下式計算管道的環(huán)向應(yīng)力:
　　
　　其中,δ為管壁的環(huán)向彎應(yīng)力,kN/m2;M為管壁上的彎矩,kN•m/m；r為管道的平均半徑,m；W為管壁的截面模量,m2；K1為管道豎向靜土壓力作用的彎矩系數(shù)；K2為管道在地面活載作用下的彎矩系數(shù)；P1為作用在管頂?shù)撵o土壓力,kN/m2；P2為作用在管頂?shù)幕詈奢d,kN/m2。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)管頂覆土厚度、地面荷載等級、路面結(jié)構(gòu)情況、回填材料及密實度和管側(cè)原狀土的變形模量等來驗算已選定設(shè)計所需管材的環(huán)剛度大小。
　　3)管道的變形校核計算。
　　一般埋地柔性管變形校核計算,國內(nèi)多采用修正的依何華公式:
　　
　　其中,ΔD為管道在組合荷載作用下的直徑變形量,m;DL為變形滯后系數(shù),取1.2～1.5;K為基礎(chǔ)墊層系數(shù),與基礎(chǔ)支承角有關(guān),一般取0.1;W0為管頂單位長度上的荷載,kN/m;r為管壁中心半徑,m;E為管材的彈性模量,MPa;I為管壁截面單位長的慣性矩,m4;E′為管兩側(cè)回填土的變形模量,MPa。在組合荷載作用下埋設(shè)管道的最大直徑變形不應(yīng)超過5%。根據(jù)工程使用經(jīng)驗,一般地質(zhì)條件下,管道的直徑變形率與砂箱試驗結(jié)果是相符合的。對于特殊
　　地質(zhì)(淤泥等軟土地基)且管道埋深較大時,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)管線所處位置的地質(zhì)鉆探資料進(jìn)行管道變形校核計算。
　　4)管道的抗浮穩(wěn)定計算。
　　埋地塑料排水管的抗浮穩(wěn)定計算應(yīng)符合下式要求:
　　
　　其中,ΣFGK為各項抗浮永久作用標(biāo)準(zhǔn)值之和,kN/m2;Ffw,k為浮托力標(biāo)準(zhǔn)值;Kf為管道的抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù),不低于1.10;γS為管頂回填土的重力密度,一般取18kN/m3;γS′為地下水位以下回填土的重力密度,一般取8kN/m3;γω為水的重力密度,一般取10kN/m3;HS1為地下水位以上覆土層的厚度,m;HS2為地下水位以上覆土層的厚度,m;Z為可能出現(xiàn)的最高地面地下水位標(biāo)高至管底的高度,m。
　　2市政排水塑料管施工要點
　　1)管基處理。市政排水塑料管應(yīng)采用土弧基礎(chǔ),對一般土質(zhì),應(yīng)在管底以下原狀土地基或經(jīng)回填夯實的地基上鋪設(shè)一層厚度為100mm～200mm的中粗砂墊層;當(dāng)?shù)鼗�土質(zhì)較差時,可采用鋪墊厚度不小于200mm的碎石灌砂墊層基礎(chǔ),也可分兩層鋪設(shè),下層用粒徑為5mm～32mm的碎石,上層鋪中粗砂,厚度控制為下層100mm～150mm,上層厚度不小于50mm;對于地質(zhì)差的軟土地基(如淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的軟弱地基),當(dāng)?shù)鼗�承載小于設(shè)計要求或由于施工降水等原因,地基原狀土被擾動而影響地基承載能力時,必須先對地基進(jìn)行加固處理(如打木樁、拋塊石擠淤、打水泥攪拌樁等措施),在達(dá)到規(guī)定的地基承載后,再鋪設(shè)中粗砂(或砂礫)基礎(chǔ)層。以上管基墊層密實度均應(yīng)符合溝槽回填密實度相應(yīng)要求。
　　
　　圖1現(xiàn)澆混凝土包封連接和圖2管道和檢查井預(yù)留洞的連接
　　
　　2)管道連接及安裝。市政塑料排水管道最常見有兩種連接方式,一種是承插式橡膠密封圈連接(如UPVC雙壁波管、HDPE管等),另一種是熱熔連接(如HDPE管),其中熱熔連接對施工環(huán)境和操作程序要求非常嚴(yán)格,一般由廠家指派專業(yè)技術(shù)人員在施工現(xiàn)場指導(dǎo)施工。因此現(xiàn)有管道安裝中接口多以橡膠密封圈接口為主,施工操作簡便,同時承插口管安裝時應(yīng)將插口順?biāo)�流方�?承口逆水流方向由下游向上游依次安裝。
　　管道與檢查井的連接宜采用柔性接口,可采用承插管件連接,亦可采用預(yù)制混凝土套環(huán)連接,柔性連接見圖1。由于水泥砂漿與塑料管的結(jié)合性能不好,不宜將管材或管件直接砌筑在檢查井壁內(nèi),通常采用的是中介層作法,見圖2。
　　3)溝槽回填。為防止管道變形,首先施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計單位對回填的材料及回填密實度要求進(jìn)行溝槽回填;當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時,可按現(xiàn)行的CECS164∶2004埋地聚乙烯排水管管道工程技術(shù)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行(見表1)。同時在溝槽回填時,從管底基礎(chǔ)至管頂以上0.5m范圍內(nèi),必須采用人工回填,嚴(yán)禁用機(jī)械推土回填,管頂0.5m以上溝槽采用機(jī)械回填時應(yīng)從管軸線兩側(cè)同時均勻進(jìn)行,并夯實、碾壓。
　　表1溝槽回填土的密實度要求
　　
　　4)管道的嚴(yán)密性檢驗。管道安裝后的密閉性檢驗通常采用閉水試驗。管道密閉性檢驗應(yīng)按井距分隔,長度不宜大于1km,帶井試驗�，F(xiàn)行的CECS164∶2004埋地聚乙烯排水管管道工程技術(shù)規(guī)程中對管道滲水量參考了美國規(guī)定,以每毫米管徑計算每千米管道24h的滲水量應(yīng)不超過46L,建議實際工程中可借鑒使用。
　　3結(jié)語
　　本人針對這幾年在市政排水工程中排水塑料管道設(shè)計和施工現(xiàn)場出現(xiàn)的問題,總結(jié)出以下幾點體會:1)設(shè)計時,對所選用的塑料排水管產(chǎn)品,首先認(rèn)真詳閱該產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。如遇軟土地基且管道埋深較大時,應(yīng)對選用管道的管道強(qiáng)度以及變形率重新校核計算。2)實際工程中,對埋設(shè)在地表水或地下水位以下的淺埋塑料排水管道,設(shè)計時,還應(yīng)對管道進(jìn)行抗浮穩(wěn)定計算。3)在設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真詳閱地質(zhì)鉆探資料,對處于軟土地基的管段,應(yīng)對地基進(jìn)行加固處理設(shè)計;施工單位應(yīng)在地基處理達(dá)到規(guī)定地基承載能力后,再按要求鋪設(shè)基礎(chǔ)墊層,且墊層密實度也應(yīng)達(dá)到85%～95%;同時,還要對管道與檢查井采取多節(jié)短管過渡法連接,以防止接口處因沉降產(chǎn)生的滲漏。4)施工時,施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計單位對回填的材料及回填密實度要求進(jìn)行溝槽回填;當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時,可按現(xiàn)行的CECS164∶2004埋地聚乙烯排水管管道工程技術(shù)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。5)在進(jìn)行管道的嚴(yán)密性檢驗時,建議參考每毫米管徑計算每千米管道24h的滲水量應(yīng)不超過46L的標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn):
　　[1]秦俊.建筑工程給排水管道的施工管理[J].山西建筑,2007,33(20):2082209.