基于PVC-UH大管径长距离输水特点构建的供水管道施工研究

　　摘要：PVC管材是一种特殊的塑料管材，有着非常优越的性能，在供水管道施工建设中得到了广泛应用。文章就PVC-UH管材的性能特点进行了分析，同时结合具体的工程实例，对基于PVC-UH大管径长距离输水特点构建的供水管道施工进行了讨论，希望为类似工程的施工建设提供参考和借鉴。

　　供水管道比较常用的管材包括塑料、钢管、玻璃钢夹砂管和球墨铸铁管，塑料管道相比其他管道，虽然强度略有差距，但是具备节能环保、安全可靠、耐久优良、抗腐蚀能力强、成本低等优点，有着相当显著的社会效益和经济效益，能够很好地满足国家经济结构转型升级背景下的相关要求，因此在供水工程领域有着广泛的应用，也取得了非常显著的成效。

　　1　PVC-UH管材的性能特点

　　1.1　卫生性能

　　PVC-UH管材标准中明确规定，在管材生产过程中，不能使用铅盐稳定剂，管材本身的卫生性能应该能够满足相关规范的要求。而且对市场上存在的具备出厂合格证和质量检验证明的PVC-UH管材产品进行测试，其卫生性能可以满足美国国家卫生基金会NSF/ANSI 61标准，这也表明其能够被应用到饮用水输送中。

　　1.2　水压性能

　　对照美国AWWAC900以及AWWAC905规定中提出的管材整管水压检测试验要求，对每一根管材，都以两倍公称压力进行整管水压试验，压力至少维持5s，要求管材和承受不存在破裂和渗漏的问题。同时，在对PVC-UH管材进行使用前，需要对管材部分和扩口部分进行相应的压力测试，以保证管材的质量。

　　1.3　结构特点

　　现阶段，PVC-U管材和其他类型的管材在承口位置采用的多是后置式胶圈结构，胶圈需要在管材安装前进行设置，这样的结构使得管材安装环节很容易出现胶圈错位或者变形的问题，引发管道连接位置渗漏的情况。与之相比，PVC-UH管材承口采用的是一体成型的钢骨架密封圈结构，不仅安装更加简单，也可以避免后置胶圈的变形和扭曲，可以切实保证安装的质量。

　　2　PVC-UH供水管道施工

　　巴州库尔勒石油石化产业园工业供水工程供水管道及配套设施建设工程：新建两根管径为DN1200mm管道，单根输水管道长度53.533km,合计107.046km；汇水管长度约2.33km；园区配水管3.44km；新建阀井359座；穿越工程412处；工程配套的交通疏解工程、水保工程等。

　　根据现场有水段挖探坑的结果显示（500m挖一个），探坑内出水程度不一致，有水段的探坑内水位从300mm~2m不等。有水段开挖后地质条件复杂主要为粉砂土、砂质粉土、黏质粉土或淤泥质夹薄层砂性土的地层，边坡开挖后渗水不稳定容易塌方。依照开挖后管道沟槽内的水位高低，为保证管道的正常安装，沟槽开挖后水位小于1m的区域，按照方案中的要求采用明沟排水方案进行沟槽排水。

　　2.1　做好施工准备

　　一方面，在沟槽开挖完成后，需要对地基类型进行分析和判断，看其是否能够满足管道施工要求，如果地基土过软，会导致管道的沉陷，如果地基土过硬，可能会对管道造成损伤，需要通过修复、增强、替代等方式进行改良，并且在地基上设置相应的垫层来减少局部应力。结合该工程的实际情况，土层本身偏软，而且含水量高，需要通过夯实的方式进行加固，垫层材料选择不压实中粗砂，最大允许颗粒粒径为20mm。设置垫层的主要目的，是为了避免管道铺设和使用中单点受力引发的不均匀沉降问题。施工人员需要对管沟底部进行平整，确保不存在石块、砖块等杂物，对于局部存在硬物的区域，需要将开挖深度增加30cm，以中粗砂进行换填后，再对管道进行安装。

　　另一方面，管道连接形成的接头需要在垫层上开挖相应的承口凹槽，必要时凹槽可以挖掘到地基表层。承口不应该放在垫层或者地基的任何位置。借鉴相关经验，承口和凹槽底面的距离应该控制在2~3cm，在进行检查时，可以将手指放到管材下部，如果没有接触到土壤，则表明间隙合理。管道回填环节，承口凹槽位置的回填土不需要进行压实。在将PVC-UH管材吊装到沟槽指定位置后，需要对照设计要求来对沟槽高程基础进行确认，管道连接前，必须对配套胶圈的完好性进行检查，确保管材插口端的两条成插深度标记线清晰可见。

　　2.2　重视配管处理

　　一是应该根据实际测量结果以及连接管件的尺寸，确定好锯管长度；二是必须保证断口端面平整，确保其能够垂直于轴线，断面位置没有变形，将断口处存在的毛刺仔细去除；三是插口管端应该采用削坡口倒角，将切削角度控制在15~30°，削坡后端面厚度应该为1/2~2/3管壁厚，在削坡完成后，必须对残屑进行彻底清理；四是需要对承接口的配合程度进行检查，做好试插工作，根据试插结果进行适当修整。

　　2.3　做好对口插入

　　一是应该对承口内胶圈沟槽、插口端工作面等进行全面细致清理，确保不存在砂土等杂物，对插口倒角进行检查，看是否能够满足相关要求。二是应该做好润滑剂的涂刷，使用毛刷将润滑剂均匀的涂刷在承口橡胶圈的表面、插口外表面以及倒角端面，避免润滑剂进入橡胶圈沟槽，使用的润滑剂需要具备优秀的润滑性，同时不能含有任何有毒有害成分，不能对橡胶圈的使用寿命造成影响，也不能对管道输送的介质产生污染。结合该工程的实际情况，润滑剂可以选择有机硅润滑脂或者食用油，用量应该合理，这样才能保证管道承插过程中，不会对胶圈造成损坏。三是对口插入环节，需要将等待连接的管道插口对准承口，保持插入端的平直，借助手扳葫芦以及相应的机械设备，将管道插入到两根标记线之间。对于DN400及以下口径的管道，可以使用1.5t手扳葫芦进行安装，对于DN400以上口径的管道，可以使用3t或者两个1.5t手扳葫芦进行安装。安装完成后，可以对承插口的插入深度进行检查，沿管圆周进行检查，看是否只露出了一条安装指导线。

　　2.4　设置管道镇墩

　　如果管道采用的是柔性连接，需要在水平或者垂直转弯处，以及管径变化、三通、四通等位置，依照管道设计内水压力，对管道轴向推力进行计算，若轴向推力超过管道外部土体的支撑强度，与管道纵向四周土体产生摩擦时，需要设置止推墩。对于使用密封圈连接的管道，需要进行水平敷设，敷设坡度在1:6以上时，需要进行混凝土防滑墩的浇筑，执行的标准为《埋地塑料给水管道工程技术规程》（CJJ101-2016）。

　　2.5　管道沟槽回填

　　一是应该确保回填材料中不含有机物、冻土以及超过50mm的石块，接口位置需要采用细粒土进行回填；二是在回填过程中，需要做好管道和接口的保护，接口转角不能超过1.5°；三是管道两侧及管顶以上500mm范围内的回填材料，需要从沟槽两侧对称运入，不能直接在管道上进行回填。

　　3　结语

　　综上所述，PVC-UH管材具有大管径长距离传输的特点，将其应用到供水工程中，能够很好地满足供水需求，有助于施工质量的提高，可以促进我国管道行业的稳定健康发展。

　　作者简介：张勇虎（1983-），男，新疆哈密人，新疆交通建设集团股份有限公司工程师，研究方向：水利水电工程施工。

　　参考文献

　　[1]赵娟，白丹，白绵绵.长距离引水管道供水系统水力过渡分析及防护研究[J].陕西水利，2020（8）：131-133，144.

　　[2]陈俊，徐奕蒙，王磊，等.长距离供水管道关阀水锤试验研究[J].科技资讯，2020，18（22）：53-56.

　　[3]范英奎，朱瑞霞，彭金刚，等.PVC-UH管材壁厚对环向拉伸强度的影响[J].中国塑料，2019，33（8）：38-43.

　　（责任编辑：周羿廷）