潘國光
(四會市自來水公司,廣東 四會 526200)
隨著國民經濟的快速發展,人們生活水平得到了極大的提高,在這同時對飲用水水質也提出了更高的要求。實際應用中發現,灰口鑄鐵管,尤其是鍍鋅鋼管是影響供水水質的主要原因之一,且灰口鑄鐵管、鍍鋅鋼管管壁結垢使管網輸水能力減小,增加了輸水阻力,嚴重威脅輸水的安全可靠性,而且銅管造價較高、經濟適應性較差。U-PVC管在能夠克服以上供水管網缺點的同時,依據其自身的優越性得到了人們的極大認可,其應用也由城市擴展開來,尤其在交通不方便、地理環境復雜地區,U-PVC管輕便、易操作等特點得到了極大的發揮,其應用也遍布世界各地。
隨著U-PVC管材管件的不斷發展和成熟,供水市場對U-PVC管材管件的要求不斷提高。世界各生產廠商的不斷交流和合作,以及各種規范和國際質量認證體系的建立,使 U-PVC在供水管道中的應用已趨于成熟,其在應用中的特點如下:①技術法規完整,產品標準和設計、施工及驗收規范齊全;②管材規格齊全,配套管件規格、類別齊全;③便于施工,操作便利,不需要特殊工具,快速可靠;④便于接支管,不停水可開三通接支管;⑤維修方便,維修方法簡單,管件齊全;⑥管材不受污水、工業廢水和各種有害氣體等的腐蝕;⑦不生銹,不結垢,內壁光滑,水力條件優越,不會產生管道二次污染;⑧與其他塑料管材相比,U-PVC管技術成熟,管材、管件規格齊全,便于維修。
鑒于以上U-PVC管材的特點,項目處在交通不便利地區,且管徑在DN300~DN50之間,考慮供水管網水質安全、施工方便及成本造價等問題,結合U-PVC管材的各種連接方式、施工人員的各種操作習慣,我司決定選用承插橡膠圈連接的U-PVC管材作為本項目的主要管材。
U-PVC管作為埋地給水管材,在世界各地已經廣泛使用,通過近年的工作經驗,現提出應用中的一些體會。
與球墨鑄鐵管及鋼管相比,U-PVC管質量輕、裝管方便、用人工較少、對施工機具要求不高。正是基于以上特點,施工時,施工單位為節約費用,溝槽開挖寬度只需滿足規范規定的最小開挖寬度即可,如DN200管溝槽寬度為0.6~0.7 m即可滿足施工要求,既不致影響管道安裝、回填質量及土壤壓實度,又可以通過小型手持夯實設備得以滿足。但與修路工程同時施工時,一般多為修路單位做好灰土層后,管道工程才開挖溝槽,管道設計埋深一般為1.7 m左右,實際只需挖1 m左右,溝槽相對窄淺,回填很難達到要求,路面層壓實時,便會威脅管道的安全,亦會影響道路工程質量,因此,夯實時必須嚴格控制回填料壓實度,直到滿足路面壓實標準為止。
另外,溝底應保證不小于100 mm的砂墊層厚度,特別在老城區及管溝通過巖石地帶,溝底建筑垃圾較多,巖石溝底不平整,必須嚴格執行規范,保證回填質量,使管道能安全運行。
U-PVC管密度較金屬管材小,安裝時需人工少,安裝成本較低,其連接方式采用膠圈承插接口,大大提高了安裝效率,管徑越大,優越性越明顯,且管道端口標有頂進深度標志線,便于安裝時掌握頂進深度,特別是夜間安裝時,其影響較小;然而,管道安裝時經常需切割管子,切口端面必須認真坡口,特別在翻越其他地下設施時,因U-PVC彎頭多為雙承口,不同于直線安裝,如果坡口不到位,則很難安裝,也易頂壞膠圈或使膠圈錯位,如在一處管道工程中,管道需下穿已有DN600的管線,因切管端面坡口不到位、不均勻,用了近0.5 h也無法頂進,后重新坡口后,在坡口處添加食用油作為潤滑劑,順利安裝成功。
管道試壓時,規范中規定水壓試驗的靜水壓力不得小于設計內水壓力,且不得小于1 MPa。我司沿用金屬管材試驗標準,試驗壓力為1 MPa,穩壓3 h,U-PVC管軸向線膨脹系數比金屬管材大。我司試壓標準較規范高,試壓時接口一般會脫出2~5 mm,因此試壓時回填土方必須達到要求的壓實度。管道支墩達到設計強度,后背安全穩固;同時,打壓時必須邊加壓邊觀察各接口,發現問題及時處理,在保證試壓順利進行的同時保證工程質量。
作為給水管材,U-PVC管的應用已經相當廣泛,有關標準比較齊全,但管道支墩作法還沒有相對完整的標準圖集。實踐中,施工人員通常按金屬管材支墩作法砌淺談 U-PVC管在供水管道中的應用筑U-PVC管村支墩,而U-PVC管的材質特點與金屬管材有很大不同,應區別分析;規范中明確規定,U-PVC管道不得采用 360 °滿包混凝土進行地基處理或增強管道承載能力,避免因管道伸縮、局部應力集中而損壞管道,影響管道安全運行。因此,我司結合規范及地區土質特點,對支墩砌筑進行了規范,制定出施工標準,規范施工,保證工程質量。
用戶管安裝時,因U-PVC材質的水表井無相應的安裝標準,故安裝時大多參照執行現有金屬管材的有關標準圖集。因U-PVC管材質與金屬管材不同,容易出現一些問題:
(1)水表井內管件較多,特別是旁通表中。施工中管徑DN>100時,管件連接一般為膠圈連接和法蘭連接兩種。采用膠圈接口時,因垂直及水平方向均與表井墻壁有一定距離,通水試驗時,將管件打脫的現象時有發生,而用法蘭連接未出現這類現象,結合施工實踐,水表井內管件連接用法蘭連接比用膠圈連接安全。
(2)U-PVC管件價格較其他金屬管件高。以主管管徑DN200、旁通管管徑DNI00的水表井安裝為例,U-PVC管件主材造價高出球墨管材管件造價2倍多,影響施工單位應用的積極性,因此降低管件價格,更有利于推廣U-PVC管。
(3)按現有水表井標準圖集安裝時,水表井內管道及管件多處于懸空狀態,其閘門、水表處和三通、彎頭處是否砌筑支墩,目前使用U-PVC管材的水表井還沒有明確規范要求。實際運行時,有時需下井維護檢修,不砌筑支墩將影響管道維修安裝。原水表井標準圖集是根據金屬材質特點制定的,而U-PVC管材與金屬管材有很大不同,應結合U-PVC材質特點作出相應修改,在水表井由三通、彎頭處砌筑支墩或采取加固措施保證管道安全運行。
總之,U-PVC管作為供水市場的新型管材,以其具有的優越性在供水工程中的應用日益廣泛,生產實踐中還需要不斷總結,進一步健全和完善技術規范及相關標準,為U-PVC給水管的應用和推廣作出更大貢獻。
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