《埋地輸水鋼管設(shè)計與施工規(guī)范》

ICS27.140

H48

團體標準

T/CWECXX-202X

埋地輸水鋼管設(shè)計與施工規(guī)范

Specificationfordesignandconstructionofburied

water-conveyingsteelpipes

（征求意見稿）

請將你們發(fā)現(xiàn)的有關(guān)專利的內(nèi)容和支持性文件隨意見一并返回

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中國水利企業(yè)協(xié)會發(fā)布

1總則

1.0.1為了規(guī)范埋地輸水鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工，確保工程質(zhì)量，做到技術(shù)先進、經(jīng)

濟合理、安全適用，制定本標準。

1.0.2本標準適用于埋地輸水鋼管的設(shè)計、施工與驗收。不同接口鋼管的管徑范圍如下：

對接焊鋼管：DN150mm或更大；

承插搭接焊鋼管：DN620mm-DN4000mm；

承插柔性接口鋼管：DN620mm-DN1600mm，壓力范圍1.6MPa以下。

1.0.3本標準主要引用下列標準：

GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

GB/T3091低壓流體輸送用焊接鋼管

GB/T5117非合金鋼及細粒鋼焊條

GB/T5313厚度方向性能鋼板

GB/T8923.1涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第一部分：未涂覆過

的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級

GB/T9711石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管

GB/T14957熔化焊用鋼絲

GB/T17219生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準

GB/T21448埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)規(guī)范

GB/T23257埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層

GB50013室外給水設(shè)計標準

GB50021巖土工程勘察規(guī)范

GB50235工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范

GB50236現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范

GB50268給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范

GB50289城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范

GB50332給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

GB50698埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護技術(shù)標準

1

GB50766水電水利工程壓力鋼管制作安裝及驗收規(guī)范

GB50838城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范

SL105水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范

SL176水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程

SL191水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

SL223水利水電建設(shè)工程驗收規(guī)程

SL/T281水利水電工程壓力鋼管設(shè)計規(guī)范

SL432水利工程壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范

SL635水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗收評定標準-水工金屬結(jié)構(gòu)安裝工程

SL654水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計規(guī)范

SY/T0017埋地鋼質(zhì)管道直流排流保護技術(shù)標準

SY/T4106管道無溶劑聚氨酯涂料內(nèi)外防腐層技術(shù)規(guī)范

SY/T5037普通流體輸送管道用埋弧焊鋼管

SY/T6423.1石油天然氣工業(yè)鋼管無損檢測方法第1部分：焊接鋼管焊縫缺欠的射

線檢測

SY/T6423.5石油天然氣工業(yè)鋼管無損檢測方法第5部分：焊接鋼管焊縫缺欠的數(shù)

字射線檢測

DL/T5358水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕技術(shù)規(guī)程

1.0.4埋地輸水鋼管的設(shè)計、施工及驗收，除應(yīng)符合本標準規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行

有關(guān)標準的規(guī)定。

2

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

下列術(shù)語和符號僅適用于本標準。

2.1.1埋地輸水鋼管buriedwatertransmissionsteelpipe

埋入管溝內(nèi)，并回填土石等回填料的輸水壓力鋼管。

2.1.2工作壓力workingpressure

輸水鋼管在正常工作時的運行壓力。

2.1.3瞬態(tài)壓力transientpressure

封閉管道中因流速變化導(dǎo)致彈性波沿管線傳播時壓力升高或降低，這些壓力變化被稱

為瞬態(tài)壓力。

2.1.4現(xiàn)場試驗壓力fieldtestpressure

現(xiàn)場進行水壓試驗時的試驗壓力。

2.1.5水壓試驗hydrostatictest

按規(guī)定進行的充水加壓試驗。

2.1.6屈曲壓力bucklingpressure

埋在土壤中的管道因載荷和變形導(dǎo)致的彈性不穩(wěn)定性而塌陷或彎曲的壓力。

2.1.7承插搭接焊socketlapwelding

鋼管在使用承插式連接有部份重疊的地方，在重疊處進行單面或雙面焊接，這種焊接

方法稱為承插搭接焊。

2.1.8對接焊buttwelding

將焊件固定，使其端面對準，在接觸處進行焊接的方法。

2.1.9柔性接口flexibleinterface

埋地鋼管輸水管道采用承插式柔性連接時，可有單膠圈承插連接和雙膠圈承插連接兩

種接口方式。

2.1.10流填料flowpacking

流填料是土壤或細骨料、膠凝材料、水組合而成的一種低強度回填材料。

2.2符號

2.2.1材料性能

—管側(cè)土的綜合變形模量；

??3

—管側(cè)回填土在要求壓實密度下的變形模量；

??—鋼管鋼材彈性模量；

?—?鋼材的線膨脹系數(shù)；

?—土壤反力模量；

'

?—管的剛度；

??—彈性模量；

?—單個管壁構(gòu)件單位長度的橫向慣性矩；

?—鋼管管壁縱向截面單位長度的截面慣性矩；

??—管道內(nèi)部工作壓力；

?1—管道內(nèi)部瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力；

?2—工作壓力下鋼材的允許應(yīng)力；

?1—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下鋼材的允許應(yīng)力；

?2—允許屈曲壓力；

??—內(nèi)部真空壓力；

??—單管水壓試驗壓力；

?—水壓試驗環(huán)向應(yīng)力；

?—鋼材泊桑比；

??—縱向應(yīng)力；

??—泊松應(yīng)力；

??—環(huán)向應(yīng)力。

2.2.2??管道上的作用及其效應(yīng)

管道總水頭損失；

??—管道沿程水頭損失；

??—管道局部水頭損失；

??—單位長度管道的水頭損失（水力坡降）；

?—設(shè)計流量；

?——管道在外部荷載作用下的最大豎向變形；

??,??—?作用在管道單位長度上的浮托力值；

???—,?管道單位長度上管頂豎向土荷載值；

??

4

—管道單位長度摩擦力值；

???—作用在管道單位長度上的全部向下的豎向荷載；

∑??—?車輛的單個輪壓值；

???—地面車輛荷載傳至管頂單位面積上的豎向壓力荷載值；

???—地面車輛荷載或地面堆積荷載，應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件采用其中較大值；

???—軸向熱應(yīng)力增量。

2.2.3???幾何參數(shù)

—管段長度；

?—管道斷面水流平均流速；

?—水力半徑；

?—工程所在地重力加速度；

?—單個車輪著地長度；

?—單個車輪著地寬度；

?—輪壓數(shù)量；

?—管道變形百分率；

?—鋼管外徑；

??—管道的計算直徑，按不含涂層的管壁中心計算；

?—0鋼管公稱直徑；

?—管道內(nèi)徑（含防腐層）；

??—管道變形后的豎向內(nèi)直徑；

??1—鋼管的計算半徑，按不含涂層的管壁中心計算；

?0—鋼管的外半徑（不含防腐層），mm；

?1—內(nèi)部工作壓力下的計算鋼管管壁厚度；

?1—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下的計算鋼管管壁厚度；

?2—搬運的計算鋼管管壁厚度；

?—3鋼管管壁厚度；

?—管道壁厚（含防腐層）；

??—柔性接頭距敷設(shè)方向改變處的距離；

?—鋼管橫截面流水面積；

?

5

—管道轉(zhuǎn)角；

?—相鄰兩個輪壓間的凈距；

??—管道頂部上方至地面的高度；

??—管道上方水的高度；

??—管底以下部分人工土弧基礎(chǔ)厚度；

??—溫度的增量。

2.2.4??計算系數(shù)

—海曾-威廉系數(shù)；

?—?謝才系數(shù)；

?管道的粗糙系數(shù)；

?—?—管道系統(tǒng)局部水頭損失系數(shù)；

?—豎向壓力作用下柔性管的豎向變形系數(shù)；

??—變形滯后效應(yīng)系數(shù)；

??—管道的抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；

??—管道的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

??—安全系數(shù)；

??—經(jīng)驗矯正系數(shù)；

??—考慮壓實土壤反力模量變化因素的系數(shù)；

??—土壤泊松比的模量修正系數(shù)；

??—填充深度的?校?正系數(shù)；

??—鋼材容重；

???—回填土的容重；

??—單位水重量；

??—水浮力因子；

??—車輛荷載的動力系數(shù)；

??—鋼管管道與土壤間的摩擦系數(shù)；

??—動荷載組合系數(shù)；

??—考慮預(yù)測的管道撓度極限。

??

6

3管線及建筑物布置

3.1管線布置

3.1.1管線布置應(yīng)與工程區(qū)域的相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，并符合工程總體布置。布置時應(yīng)充分

考慮地形、地質(zhì)、環(huán)境、施工、建設(shè)征地、水力學(xué)、交通、運行管理、既有地面及地下設(shè)

施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定。

3.1.2管線布置應(yīng)選擇地形、地質(zhì)條件相對優(yōu)良的地段，宜避開崩坍、滑坡等不穩(wěn)定土

層，以及活動斷層、流沙、淤泥、人工填土、濕陷性黃土、永久性凍土、膨脹土、地下水

位高和涌水最大的地段。必須敷設(shè)時，應(yīng)采取保證管道施工及運行安全的工程措施。

3.1.3管道條數(shù)應(yīng)根據(jù)工程供水對象的規(guī)模、重要性、供水保證率、受水區(qū)水源數(shù)、調(diào)

蓄能力及建設(shè)分期檢修等因數(shù)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。如采用雙條管線或多條管線輸水

時，管道之間的連通管數(shù)量及斷面應(yīng)按相關(guān)要求確定。多條管線平行埋設(shè)在同一管槽中時，

相鄰兩條管線之間的凈距應(yīng)符合SL/T281的規(guī)定。

3.1.4輸水管線布置應(yīng)考慮控制內(nèi)壓流態(tài)，正常運行條件下，管頂宜布置在最低壓力線

以下2m。

3.1.5管道的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地基狀況、外荷載、地下水位、地層凍結(jié)深度、地

表植被、環(huán)境溫度、交通、抗浮、抗沖刷等因素確定。寒冷地區(qū)，管頂埋設(shè)深度應(yīng)位于凍

土層以下，管頂埋設(shè)深度小于凍土深度的管道應(yīng)采取保溫措施。

3.1.6管道的平面布置和豎向布置、管道與建（構(gòu)）筑物、鐵路和其他管道的水平凈距、

管道與其他管線交叉時的最小垂直距離應(yīng)符合GB50013和GB50289的規(guī)定。

3.1.7輸水管轉(zhuǎn)彎半徑可采用2～3倍管徑。位置相近的立面和平面轉(zhuǎn)彎宜合并為空間彎

管，位置相近的彎管和漸縮管宜合并成漸縮彎管。

3.1.8埋地輸水鋼管在轉(zhuǎn)彎處，應(yīng)根據(jù)管線布置通過穩(wěn)定計算確定是否設(shè)置鎮(zhèn)墩。埋地

輸水管鋼管沿線一般不設(shè)伸縮節(jié)，但對于敷設(shè)在地震區(qū)或穿過活動斷裂帶的管道，沿線應(yīng)

設(shè)置必要數(shù)量的伸縮節(jié)，宜布置在伸縮節(jié)井內(nèi)或采取直埋。

3.1.9河底敷設(shè)的工程管線應(yīng)選擇在穩(wěn)定河段，管線高程應(yīng)按不妨礙河道的整治和管線

安全的原則確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1在Ⅰ級～Ⅴ級航道下面敷設(shè)，其頂部高程應(yīng)在遠期規(guī)劃航道底標高2.0m以下；

2在Ⅵ級、Ⅶ航道下面敷設(shè)，其頂部高程應(yīng)在遠期規(guī)劃航道底標高1.0m以下；

7

3在其他河道下面敷設(shè)，其頂部高程應(yīng)至少在河道設(shè)計洪水沖涮線以下0.5m，必要

時采用防護措施。

3.2建筑物及附屬設(shè)施布置

3.2.1設(shè)置于管線上的調(diào)流調(diào)壓設(shè)施、檢修閥、排水閥、通氣閥（孔）及水錘防護等設(shè)

施，型式和數(shù)量應(yīng)根據(jù)管線布置、運行管理和水力過渡過程分析成果要求確定。

3.2.2結(jié)合地形條件和運行管理要求，在輸水工程管道上每間隔5～10km宜設(shè)置一個檢

修閥室（井）。穿越河（渠）道、鐵路、高等級公路可根據(jù)相關(guān)要求設(shè)置檢修閥。檢修閥前

閥后設(shè)置通氣設(shè)施和檢修孔時，兩者宜結(jié)合布置。

3.2.3在輸水管道低點宜設(shè)置排水閥設(shè)施，其數(shù)量、直徑應(yīng)結(jié)合管道系統(tǒng)自排能力和管

段放空時間計算確定。

3.2.4輸水管道高點或隆起點和長平緩段應(yīng)設(shè)通氣設(shè)施。平緩管段每間隔1km左右宜設(shè)

置通氣設(shè)施。

3.2.5在管徑大于等于DN1000的輸水管道平緩段上必要位置宜設(shè)置檢修孔，檢修孔宜與

通氣設(shè)施結(jié)合布置。

3.2.6一側(cè)鄰近沖溝或陡坎的埋地鋼管，應(yīng)對沖溝和邊坡、溝底和陡坎采取加固措施。

必須穿越?jīng)_溝的埋地鋼管，宜從溝頭或溝尾通過，應(yīng)綜合設(shè)計溝頂?shù)慕厮?、排水、?dǎo)水工

程、坡面的防護工程、溝底的穩(wěn)管及防沖蝕工程，導(dǎo)水溝宜將水導(dǎo)入天然泄水溝中。

8

4水力設(shè)計

4.1一般規(guī)定

4.1.1有壓輸水系統(tǒng)的水力計算包括恒定流計算和非恒定流計算。其中，恒定流計算包

括管道過流能力、上下游水流銜接、水頭損失計算及水力坡降線等內(nèi)容；非恒定流計算即

水力過渡過程計算，應(yīng)按工程運行過程中可能出現(xiàn)的事故停泵、啟泵、關(guān)閥、開閥、正常

運行及流量調(diào)節(jié)等工況，對管道系統(tǒng)進行水錘計算和綜合防護設(shè)計。水力計算應(yīng)符合下列

規(guī)定：

1壓力管道和附屬設(shè)備的水頭損失，宜進行下列部分計算：

1)摩擦引起的沿程水頭損失

2)進水口段、漸縮段、漸擴段、彎管、岔管以及閥門等引起的局部水頭損失。

2水錘計算應(yīng)結(jié)合工程實際合理確定計算工況，并提供下列計算成果：

3)最高壓力線

4)最低壓力線。

4.1.2應(yīng)根據(jù)設(shè)計階段、工程規(guī)模等選用解析法、數(shù)值分析法等計算水錘壓力，必要時，

應(yīng)進行模型試驗。在計算分析、試驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)工程重要性及輸水系統(tǒng)布置特點，

結(jié)合工程實踐經(jīng)驗綜合分析后確定。

4.2恒定流計算

4.2.1管道的總水頭損失，可按公式（4.2.1）計算

（4.2.1）

式中管道總水頭損失，m；??=??+??

??—管道沿程水頭損失，m；

??—管道局部水頭損失，m。

?

4.2.2?—管道沿程水頭損失宜采用海曾—威廉（Hazen—Williams）公式或謝才（Chezy）

公式進行計算。

1海曾—威廉（Hazen—Williams）公式：

（4.2.2-1）

1.852

??10.67?

1.8524.87

式中單位長度管道的水頭損失（水力坡降），m/m；?=?=????

?—管段長度，m；

?—9

設(shè)計流量，m3/s；

?—海曾-威廉系數(shù)，可參照表4.2.2取值；

??—管道內(nèi)徑（含防腐層），mm。

?

2?—謝才（Chezy）公式

（4.2.2-2）

2

???

2

式中管道斷面水流平均流速，m/s；?=?=??

?—謝才系數(shù)；

?—水力半徑，m，對于圓管道，。

??

其中，?—謝才系數(shù)采用曼寧（Manning）?=公式4計算：

?（4.2.2-3）

1

16

式中管道的粗糙系數(shù)，可參照表4.2.2取值；?=??

??—表4.2.2鋼管阻力系數(shù)推薦表

鋼管內(nèi)襯型式海曾-威廉系數(shù)粗糙系數(shù)

??

水泥砂漿內(nèi)襯120～1300.011～0.?01?2

新鋼管

涂料內(nèi)襯130～1400.0105～0.0115

舊鋼管無內(nèi)襯90～1000.014～0.018

4.2.3管道的局部水頭損失可按公式（4.2.3）計算

（4.2.3）

2

?

?

式中管道系統(tǒng)局部水頭損失系數(shù)；?=Σ?2?

?—工程所在地重力加速度，m/s；

4.2.4?—管道過流能力及水力坡降線等其他恒定流計算均應(yīng)結(jié)合管道水頭損失及邊界條件

進行。

4.3非恒定流計算

4.3.1對于設(shè)計流速和運行壓力較低且管道較短的簡單有壓重力流輸水系統(tǒng)，水錘分析

及防護設(shè)計可采用水錘經(jīng)驗公式計算或參照同類工程進行；對于管道較長的輸水系統(tǒng)，水

錘分析及防護設(shè)計應(yīng)該進行水力過渡過程數(shù)值模擬計算分析，確定水錘防護措施；對于重

要的（如泵站）或較復(fù)雜的長距離輸水系統(tǒng)，還應(yīng)進行對比分析計算，確定水錘防護措施。

4.3.2有壓輸水系統(tǒng)經(jīng)水錘計算分析采取水錘綜合防護設(shè)計后，瞬態(tài)特性參數(shù)應(yīng)滿足下

10

列要求：

1包括最不利工況下最高壓力不應(yīng)超過正常靜水壓力的1.3～1.5倍。

2輸水系統(tǒng)任何部位不應(yīng)出現(xiàn)水流氣化、水柱斷裂現(xiàn)象。

11

5材料

5.1鋼材

5.1.1鋼管所用鋼材的性能及技術(shù)要求應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

5.1.2鋼管管壁、支承環(huán)、岔管加強構(gòu)件等主要受力構(gòu)件應(yīng)使用鎮(zhèn)靜鋼。宜用的碳素結(jié)

構(gòu)鋼有Q235的B、C、D級鋼板；低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼有Q355、Q390的B、C、D、E級鋼板；

壓力容器用鋼板有20R、16MnR、15MnVR、15MnNbR等。

5.1.3用作主要受力構(gòu)件的鋼材，除應(yīng)符合相應(yīng)標準的各項要求外，還應(yīng)滿足下列條件：

1應(yīng)具有良好的焊接性能，焊后強度不低于母材。

2沿板厚方向受拉的構(gòu)件用材，還應(yīng)符合現(xiàn)行GB5313的要求。每張鋼板均應(yīng)進行

檢查。

5.1.4主要受力構(gòu)件用鋼材夏比沖擊試驗（V形缺口）的溫度和取樣方向，應(yīng)根據(jù)工程

具體運行條件提出要求。

52-5

5.1.5鋼材的物理性能指標：鋼管管材彈性模量=2.06×10N/mm，容重=7.85×10

N/mm3,線膨脹系數(shù)=1.2×10-5/℃，泊桑比=0.3。?????

5.1.6鋼管的焊?接材料應(yīng)符合下列要求：??

1手工焊用的焊條，應(yīng)符合現(xiàn)行GB/T5117的要求。選用的焊條型號應(yīng)與鋼管管材

力學(xué)性能相適應(yīng)。

2自動焊或半自動焊應(yīng)采用與鋼管管材力學(xué)性能相適應(yīng)的焊絲和焊劑。焊絲應(yīng)符合

現(xiàn)行GB/T14957的要求。

5.2止水、鋼筋和混凝土材料

5.2.1所有止水、鋼筋和混凝土材料應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標準。

5.2.2套筒式伸縮節(jié)止水材料可用油浸麻、橡膠、石棉、聚四氟乙烯等。高水頭伸縮節(jié)

止水材料應(yīng)作專門研究。

法蘭及人孔止水材料可采用橡膠、聚四氟乙烯、石棉、鉛等。

5.2.3管周、鎮(zhèn)墩和支墩所用混凝土和鋼筋材料應(yīng)符合SL191的有關(guān)規(guī)定。

12

6結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.1一般規(guī)定

6.1.1埋地鋼管輸水管道結(jié)構(gòu)計算應(yīng)采用單一安全系數(shù)表達的方式。

6.1.2埋地鋼管輸水管道的合理使用年限應(yīng)符合SL654的有關(guān)規(guī)定。

6.1.3埋地鋼管輸水管道結(jié)構(gòu)應(yīng)按柔性管道進行計算，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析應(yīng)按彈性體系計算，

結(jié)構(gòu)計算應(yīng)同時滿足豎向變形和強度要求。

6.1.4埋地鋼管輸水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)提出埋設(shè)條件的要求，包括管道基礎(chǔ)、管道連接、

溝槽回填土的類別與壓實度等。

6.1.5埋地鋼管管道，當其敷設(shè)方向改變處的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有柔性接頭時，應(yīng)對敷設(shè)方

向改變處進行抗滑穩(wěn)定驗算，抗滑穩(wěn)定性抗力系數(shù)不應(yīng)小于1.5。

6.1.6埋地輸水鋼管的地基應(yīng)滿足地基承載力的要??求。鎮(zhèn)墩應(yīng)符合相關(guān)標準規(guī)定。

6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.2.1埋地鋼管輸水管道結(jié)構(gòu)上的內(nèi)部荷載主要有工作壓力、瞬態(tài)壓力（水錘壓力）、現(xiàn)

場試驗壓力等；外部荷載主要有豎向土荷載、地面堆積荷載、車輛荷載、外水壓力等。

6.2.2埋地管道的管頂豎向土荷載值，應(yīng)根據(jù)管道的敷設(shè)條件和施工方法計算確定。

6.2.3對開槽敷設(shè)的埋地柔性管道，管頂豎向土荷載值應(yīng)按下式計算：

（6.2.3）

式中—管道單位長度上管頂豎向土荷載值，kN/m；??=?????c

?—?回填土的容重，kN/m3；

??—管道頂部上方至地面的高度，m；

??—鋼管外徑，mm。

6.2.4?c管道上的動荷載應(yīng)包括作用在管道上的地面車輛荷載或堆積荷載。車輛荷載與堆

積荷載不應(yīng)同時考慮，而應(yīng)選用荷載效應(yīng)較大者。車輛荷載等級應(yīng)按實際行車情況采用。

6.2.5作用在管道上的地面車輛荷載的計算見附錄A。

2

6.2.6地面堆積荷載應(yīng)不小于10kN/m；動荷載組合系數(shù)可取0.5。

6.2.7在設(shè)計內(nèi)部荷?載??作用時，應(yīng)計算管壁厚度。以將環(huán)向?應(yīng)?力限制在允許的水平。設(shè)

計中使用的內(nèi)部荷載是管道在使用壽命期間可能會承受的實際工作壓力和瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場

試驗壓力。

13

6.2.8鋼管管材在工作壓力下的允許應(yīng)力取鋼材規(guī)定最小屈服強度的50%；在瞬態(tài)壓力

或現(xiàn)場試驗壓力下的允許應(yīng)力取鋼材規(guī)定最小屈服強度的75%。

6.2.9鋼管管道壁厚t應(yīng)按下列方法確定，取所有管道計算壁厚值的最大值：

1在已知工作壓力情況下，可使用（6.2.9-1）確定管道壁厚：

（6.2.9-1）

?1??

?1=2?1

2在已知瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力的情況下，可使用（6.2.9-2）確定管道壁厚：

（6.2.9-2）

?2??

?2=2?2

3用于搬運的計算鋼管管壁厚度可使用公式（6.2.9-3）確定：

（6.2.9-3）

?0

3240

4管道壁厚t為：?=

（6.2.9-4）

式中—管道內(nèi)部工作壓力，MPa；?≥max?1,?2,?3

?1—管道內(nèi)部瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力，MPa；

?2—鋼管外徑，mm；

??—管道的計算直徑，按不含涂層的管壁中心計算，mm；

?0—工作壓力下鋼材的允許應(yīng)力，MPa；

?1—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下鋼材的允許應(yīng)力，MPa；

?2—內(nèi)部工作壓力下的計算鋼管管壁厚度，mm；

?1—瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力下的計算鋼管管壁厚度，mm；

?2—搬運的計算鋼管管壁厚度，mm；

?3鋼管管壁厚度，mm。

5?—在任何情況下，鋼管管壁厚度不得小于3mm。

6.2.10埋地鋼管輸水管道在外部荷載作用下，最大豎向變形限值應(yīng)按下列規(guī)定采用：

1當內(nèi)外防腐采用水泥砂漿時，最大豎向變形不超過0.02。

2當內(nèi)防腐為水泥砂漿，外防腐為涂料時，最大豎向變形不?0超過0.03。

3當內(nèi)外防腐為延性良好的涂料時，最大豎向變形不應(yīng)超過0.05。?0

6.2.11埋地鋼管輸水管道在外部荷載作用下的最大豎向變形驗算，應(yīng)符?0合下列規(guī)定：

1鋼管管道在外部荷載作用下的最大豎向變形驗算，應(yīng)滿足下式要求：

14

（6.2.11-1）

式中—管道在外部荷載作用下的最大豎向變形；??,???≤??0

??—,??管?道的計算直徑，按不含涂層的管壁中心計算；

?—0變形百分率，按6.2.10節(jié)的規(guī)定采用。

2?鋼管管道在外部荷載作用下的最大豎向變形，應(yīng)按下式計算：

?,???

?（6.2.11-2）

3

?????0(??+???????)

3

?,??????

式中—變形滯后效應(yīng)系數(shù)，取1.0-1.5；?=??+0.061??0

??—豎向壓力作用下柔性管的豎向變形系數(shù)，按附錄B確定；

??—管道單位長度上管頂豎向土荷載值，kN/m；

??—地面車輛荷載或地面堆積荷載，應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件采用其中較大值，kN/m2；

???—鋼管外徑，mm；

??—鋼管鋼材彈性模量，2.06×105N/mm2；

??—管側(cè)土的綜合變形模量，按附錄C確定；

??—動荷載組合系數(shù)，可取0.5；

??—鋼管的計算半徑，按不含涂層的管壁中心計算，mm；

?0—鋼管管壁縱向截面單位長度的截面慣性矩，mm4/mm。

6.2.12??埋在土壤中的管道可能會因載荷和變形導(dǎo)致的彈性不穩(wěn)定性而塌陷或彎曲。外部

載荷的總和應(yīng)等于或小于允許的屈曲壓力。允許屈曲壓力可由下式?jīng)Q定：

（6.2.12-1）

0.33'0.67

1.2????(?????)??

?

式中—允許屈曲壓力，MPa；?=(??)?1

??—安全系數(shù)=2.0；

??—管的剛度=；

??5???4

??彈性模量[2?.0?6×+1?0?Mp+a（?鋼??）（ES）和2.7×10Mpa（水泥砂漿）（EC）]；

?—單個管壁構(gòu)件單位長度的橫向慣性矩[用于鋼筒（IS）、水泥砂漿襯里（IL）和水泥

4

?—砂漿涂層（IC）]，mm/mm；

—鋼管的外半徑（不含防腐層），mm；

?1—經(jīng)驗矯正系數(shù)=0.55；

??—考慮壓實土壤反力模量變化因素的系數(shù)，建議值為0.9；

??—土壤泊松比的模量修正系數(shù)=（1+）（1-2）/（1-）；在缺乏具體信息的情

????1?5?????

況下，通常假設(shè)=0.3，給出=0.74；

—土壤反力模量，M?P?a，按附錄D?確?定;

'

?—填充深度的校正系數(shù)=11.4/(11+2/)；

??—管道頂部上方至地面的高度，m。?1??

1??考慮內(nèi)部真空壓力，則通過以下方法滿足屈曲要求：

（6.2.12-2）

????????

???

式中—管道上方水的高度，m；?≥1000+1000?+?

??—單位水重量=10kN/m3；

??—內(nèi)部真空壓力（MPa）=大氣壓力（MPa）減去管道內(nèi)絕對壓力（MPa）；

??—水浮力因子=1-0.33()，；

??—管道單位長度上管頂?豎?向/?土?荷載0值≤，??kN≤/m?，?見本標準6.2.3；

??—鋼管外徑，mm。

2?c若同時考慮活荷載，則通過以下方法滿足屈曲要求：

（6.2.12-3）

???????????

??

式中—地面車輛荷載或地面堆積荷載，應(yīng)根據(jù)設(shè)計?條件≥采10用00其+中10較00?大+值1，000kN/m2。

6.2.13???對埋設(shè)在地表水或地下水以下的管道，應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件計算管道結(jié)構(gòu)的抗浮穩(wěn)定。

6.2.14埋地鋼管輸水管的抗浮穩(wěn)定可按式（6.2.14）計算：

（6.2.14）

式中—作用在管道單位長度上的全部向下的豎向荷載，kN/∑m?；??≥?????,?

∑???—作用在管道單位長度上的浮托力值，kN/m；

???—,?管道的抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，取1.10。

6.2.15??當鋼管管道在敷設(shè)方向改變處一側(cè)或兩側(cè)有柔性接頭時，柔性接頭距敷設(shè)方向改

變處的距離應(yīng)滿足下式的要求：

?（6.2.15-1）

???2?(1?cos?)

?≥???

（6.2.15-2）

?2

?

式中—柔性接頭距敷設(shè)方向改變處的距離；?=4(??2?)

?A—鋼管橫截面流水面積（m2）；

—管道內(nèi)部瞬態(tài)壓力或現(xiàn)場試驗壓力(取大值)，MPa；

2

?16

—管道的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，取1.50；

??—管道單位長度摩擦力值（kN/m2）；

?—??管道轉(zhuǎn)角；

β鋼管管壁厚度，mm。

6.2.16?—管道單位長度摩擦力值可按下式計算：

??

?（6.2.16）

?1???????2

????????

式中—管道單位長度摩擦力值?，=kN2/?m2；???+3?+2+4(??2?)

??—?鋼管管道與土壤間的摩擦系數(shù)，應(yīng)根據(jù)試驗確定；當缺乏試驗資料時，可采用

??0.25-0.4；

—管道頂部上方至地面的高度，m；

??鋼管管壁厚度，mm；

?——單位水重量=10kN/m3。

6.2.17??承插搭接焊接的圓角焊縫的設(shè)計計算可按附錄E進行。

6.3管道接口形式

6.3.1埋地輸水鋼管可采用承插式柔性接口、承插搭接焊或?qū)雍高B接，連接部位應(yīng)滿

足結(jié)構(gòu)強度、變形和密封性要求。承插式柔性接口適用于DN1600以下管徑。

6.3.2埋地鋼管輸水管道采用承插式柔性連接時，可有單膠圈承插連接和雙膠圈承插連

接兩種接口方式。如圖6.3.2所示：

（a）單膠圈承插式柔性接口示意圖

17

（b）雙膠圈承插式柔性接口示意圖

圖6.3.2承插式柔性接口

6.3.3埋地輸水鋼管采用焊接連接時，可有對接焊、搭接焊兩種方案。搭接焊接口如圖

6.3.3所示。搭接焊焊接口宜用于DN800以上管徑。

（a）內(nèi)外搭接焊接口圖

（b）內(nèi)搭接焊接口圖

圖6.3.3搭接焊接口

6.4構(gòu)造要求

6.4.1管壁厚度除滿足結(jié)構(gòu)分析要求外，還應(yīng)滿足考慮制造工藝、安裝、運輸?shù)纫蟮?/p>

最小構(gòu)造厚度，以保證必須的剛度。

6.4.2埋地輸水鋼管依靠足夠的土壤側(cè)支撐和足夠的土壤覆蓋層來分配施工設(shè)備的荷載

和管道上方的其他荷載。當，時，鋼管內(nèi)壁應(yīng)加支撐（=管道內(nèi)

????

徑；=管道壁厚）。支撐應(yīng)?放≥置6在00距m離m每端?管/?道>長1度2015-20%的位置，但距離端?口不小于

1.2m。??裝運支架應(yīng)位于支撐附近。對于內(nèi)部裸露的水泥砂漿襯里或管道，通常木支撐尺寸

為50mm至100mm。然后使用木墊或楔子頂緊支柱，使其緊密貼合。

18

6.4.3鋼管壁厚變化處宜保持內(nèi)徑不變。不同管壁厚度鋼管的對接焊，當厚度差大于

4mm，應(yīng)將較厚板的接口處刨成1：3的坡度。

6.4.4縱向焊縫不應(yīng)布置在橫斷面的水平軸線和垂直軸線上，與其夾角應(yīng)大于10°，相

鄰管節(jié)縱縫弧線錯距不應(yīng)小于300mm。環(huán)向焊縫間距不宜小于500mm。岔管、彎管等結(jié)構(gòu)不

宜小于下列各項之大值。

110倍管壁厚度。

2300mm。

6.4.5彎管段相鄰管節(jié)轉(zhuǎn)折角不宜大于10°。

6.4.6直徑改變的漸變圓錐管，錐頂角不宜大于7°。

6.4.7焊縫按重要性可分為下列三類：

1一類焊縫，主要包括下列類型：

1)鋼管管壁縱縫；

2)人孔頸管的對接焊縫、人孔頸管與頸口法蘭盤和管壁的連接焊縫；

3)悶頭焊縫及悶頭與管壁的連接焊縫；

4)支承環(huán)對接焊縫和主要受力角焊縫。

2二類焊縫，主要包括下列類型：

1)除列入一類環(huán)縫的其他鋼管管壁環(huán)縫；

2)阻水環(huán)、止推環(huán)的對接焊縫；

3三類焊縫，不屬于上列范圍的其他焊縫。

6.4.8鋼管安裝完畢后，圓度偏差不應(yīng)大于5/1000，且不應(yīng)超過40mm。

6.4.9鋼管施焊的預(yù)熱要求，應(yīng)符合GB50766?的規(guī)定。

6.4.10符合下列情況之一者，應(yīng)進行消除殘余應(yīng)力處理。如采取其他消應(yīng)措施，則應(yīng)進

行有關(guān)試驗論證。

1鋼管壁厚超過下列數(shù)值：

1)Q235、Q245R，t＞42mm；

2)Q355、Q345R，t＞38mm；

3)Q390、Q370R，t＞36mm；

4)高強鋼，t＞32mm；

5)其他鋼種經(jīng)研究后確定。

19

2冷加工成型的鋼管壁厚超過下列數(shù)值：

1)Q235、Q355、20R、Q345R，t≥D/33；

2)Q390、Q370R，t≥D/40；

3)高強鋼，t≥D/57；

4)其他鋼種經(jīng)研究后確定。

20

7管材制作

7.1一般規(guī)定

7.1.1鋼管制造工藝可采用螺旋埋弧焊、直縫埋弧焊或電阻焊工藝，焊接方式采用對口

焊接。

7.1.2制管標準可按設(shè)計（或合同）要求選用GB/T9711、SY/T5037、GB/T3091、SL

432標準之一生產(chǎn)制造。

7.1.3管徑范圍：直縫埋弧焊工藝DN150mm或更大；螺旋焊埋弧焊工藝DN200mm-

DN3800mm；電阻焊工藝DN150mm-DN400mm。

7.1.4制管鋼材材質(zhì)應(yīng)符合設(shè)計材質(zhì)要求。

7.1.5直縫埋弧焊工藝制作直管、管配件時，應(yīng)符合SL432標準要求。

7.2允許尺寸偏差

7.2.1直鋼管制管的允許尺寸偏差應(yīng)符合表7.2.1的規(guī)定。

表7.2.1制管的允許尺寸偏差

項目技術(shù)要求

1鋼管管體外徑的允許偏差為±0.75％或±4.5mm，兩者取小值；管端外徑允許偏差為±3mm；管端為距

離鋼管100mm范圍內(nèi)的鋼管。??

直徑

2距管端100mm范圍內(nèi)鋼管的橢圓度應(yīng)不大于1.5%D。

3根據(jù)規(guī)定直徑，管道外周長與標稱外周長的偏差不得超過±1%，同時不得超過19mm。

壁厚管道壁厚應(yīng)精確到0.025mm，板材、薄板的厚度負公差應(yīng)小于0.25mm或鋼管公稱厚度的6%中的較小值。

標準管定尺長度為12m，允許誤差±50mm，平均長度不小于12m。非標準長度管由生產(chǎn)廠家按照施工單位

長度

提出的尺寸進行加工。三通及彎管等長度按照實際所需要長度及詳細施工圖確定。

直度鋼管直度偏差不大于鋼管長度的0.2％，局部直度偏差應(yīng)小于4.0mm/m。

7.2.2對接管及鋼板對頭焊縫

1不應(yīng)對接管交貨，鋼管上可存在鋼板對頭焊縫，每根鋼管對頭焊縫小于等于一處，

且鋼板對頭焊縫距管端不應(yīng)小于300mm。鋼板對頭內(nèi)外焊縫焊接各不應(yīng)少于一道，且焊接

應(yīng)采用埋弧焊。

2允許對頭焊縫的余高去除，但去除后的焊縫表面不應(yīng)低于鋼板原始表面。

7.2.3管端

1鋼管管端應(yīng)加工焊接坡口。

2坡口加工應(yīng)在制造廠內(nèi)采用機械倒棱方式加工，禁止使用火焰切割。

21

3管端也可采用承插形式交貨，承插口可在管段直接成型。

4對接焊接口。

5承插搭接焊接口。接頭應(yīng)允許搭接至少25mm。

6承插柔性接口。

7.2.4按本標準交貨的鋼管應(yīng)為平端或承插接口（有協(xié)議時）鋼管。平端鋼管應(yīng)切直，

切斜應(yīng)符合如下規(guī)定：

1D813mm的鋼管，切斜極限偏差為1.6mm。

2D<813mm的鋼管，切斜極限偏差為3mm。

7.2.5t≥3.2mm的平端鋼管的管端應(yīng)加工焊接坡口。坡口角度為為30°，上偏差為5°，

下偏差為0>°，鈍邊為1.6mm±0.8mm。以鋼管軸線的垂線為基準測量坡口角。

7.2.6經(jīng)購方與制管廠協(xié)商，鋼管可以其他角度的坡口或以平頭交貨。

7.3質(zhì)量要求

7.3.1鋼管外觀應(yīng)逐節(jié)進行檢查。

7.3.2重量

鋼管重量按設(shè)計厚度進行理論檢尺交貨，交貨時鋼管單位長度質(zhì)量按公式7.3.2計算。

M=0.02466（D-t）t（7.3.2）

式中D—鋼管公稱直徑，mm；

t—鋼管管壁厚度，mm。

7.3.3鋼管焊縫外觀質(zhì)量及缺欠應(yīng)符合表7.3.3的規(guī)定，焊縫無損檢驗合格。

表7.3.3焊縫的外觀質(zhì)量及缺欠

項目技術(shù)要求

不得有熔化金屬流到焊縫外未熔化的母材上，焊縫和熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、弧坑

外觀

和灰渣等缺陷；表面光順、均勻、焊道與母材應(yīng)平緩過渡

管體上有深度超過6.4mm的摔坑或焊縫上有深度超過3.2mm的摔坑應(yīng)視為不可接受的缺陷，

凹痕

應(yīng)將有缺陷部分管段切除。不允許采用重新擴管或錘擊方法修理凹痕

寬度應(yīng)焊出坡口邊緣2-3mm

焊偏鋼管焊縫內(nèi)外焊道熔透深度不小于1.5mm，鋼管焊縫內(nèi)外焊道中心偏離不應(yīng)大于3.0mm

表面余高應(yīng)小于或等于1+0.2倍坡口邊緣寬度，且不大于4mm，鋼管的焊縫與管體應(yīng)平滑過渡

深度應(yīng)不小于或等于0.5mm，焊縫兩側(cè)咬邊總長不得超過焊縫長度的10%，且連續(xù)長不應(yīng)大于

咬邊

100mm

22

錯邊應(yīng)小于或等于0.2t，且不應(yīng)大于2mm

1管端面上不允許存在分層。據(jù)管段25mm范圍內(nèi)以及距焊縫兩側(cè)25mm范圍內(nèi)的分層均視為

缺陷。有這種缺陷的鋼管應(yīng)切除，直到除去這種分層為止

2如果發(fā)現(xiàn)管口有分層現(xiàn)象，應(yīng)對整條管道進行分層檢查。其余部位上的分層的限值為：任

分層

何方向不允許存在長度超過50mm的分層；長度在30-50mm的分層相互間距應(yīng)為大于500mm；

長度小于30mm、相互間距小于板厚的若干小分層構(gòu)成連串性分層，該連串性分層中的所有小

分層長度總合不得大于80mm

未焊滿不允許

7.4無損檢測

7.4.1應(yīng)按SY/T6423.1或SY/T6423.5要求對對接焊焊縫全長進行X射線工業(yè)電視檢

測，允許對無損檢測出的缺陷按下述7.5款修補要求進行修補，最終要確保所供貨管道焊

縫100%射線無損檢測合格，確保焊縫無裂縫、未融合及未焊透及直徑超過5mm的明細夾渣

氣孔缺陷。

7.4.2應(yīng)在廠內(nèi)對管端的分層夾雜進行抽檢（抽檢比例≥20%，且每班不少于2次）。

7.5焊縫修補

7.5.1鋼管焊縫上的缺陷均可修補。修補處應(yīng)徹底清理，使之符合施焊要求。

7.5.2可采用埋弧焊、焊條電弧焊(手工焊）法等進行補焊。

7.5.3間隔小于100mm的多個焊縫缺陷應(yīng)當作一個連續(xù)單個焊縫進行修補。單個焊縫至

少應(yīng)補兩層。補焊焊縫的最小長度應(yīng)為50mm。單節(jié)鋼管補焊焊縫總長度不應(yīng)超過管節(jié)長度

的20%；

7.5.4焊縫修補后應(yīng)再次進行無損檢測。

7.5.5修補位置檢測合格后應(yīng)對修補位置進行打磨處理，修磨位置應(yīng)平緩過渡到鋼管及

焊縫原始表面，高度不應(yīng)超過1.5mm。

7.5.6以下情況不允許修補：

1距管端300mm范圍內(nèi)；

2同一部位的返工次數(shù)不宜大于2次，高強鋼不宜大于1次。

7.6水壓試驗

7.6.1鋼管應(yīng)在在廠內(nèi)進行水壓試驗抽檢，試驗壓力按7.6.2式進行計算鋼管的水壓試

驗壓力保持時間不應(yīng)小于15s，并同時有水壓壓力曲線記錄存儲功能，試驗過程管道及焊

縫應(yīng)無滲漏現(xiàn)象。

23

7.6.2水壓試驗公式（計算結(jié)果精確到0.1MPa）：

P=2St/（7.6.2）

式中P—單管水壓試驗壓力，MPa；??

S—水壓試驗環(huán)向應(yīng)力，按SY/T5037表3所示百分數(shù)與鋼管規(guī)定的最小屈服強度的乘

積，MPa；

t—鋼管管壁厚度，mm；

—鋼管外徑，mm。

??

24

8防腐

8.1一般規(guī)定

8.1.1埋地輸水鋼管防腐設(shè)計應(yīng)根據(jù)應(yīng)用條件、腐蝕介質(zhì)、腐蝕環(huán)境、結(jié)構(gòu)尺寸等要求

合理選用。

8.1.2埋地鋼管工地焊縫兩側(cè)預(yù)留區(qū)域應(yīng)按相同技術(shù)要求進行表面處理和補涂。埋地鋼

管工地焊縫如采用特殊補口工藝進行處理，其技術(shù)要求及設(shè)計壽命應(yīng)不低于管道主體防護

標準。

8.1.3與生活飲用水直接接觸的防腐材料應(yīng)符合飲用水衛(wèi)生標準GB/T17219。

8.1.4埋地鋼管涂裝表面應(yīng)進行除銹預(yù)處理，達到規(guī)定的清潔度和粗糙度要求后進行涂

裝。

8.1.5埋地鋼管噴射處理后的金屬表面清潔度等級，應(yīng)符合GB/T8923.1規(guī)定的Sa2.5

級，熱噴涂金屬涂裝應(yīng)不低于Sa3級，外壁與混凝土接觸表面應(yīng)達到Sa2級。手工和動力

工具除銹其表面清潔度應(yīng)達到GB/T8923.1規(guī)定的ST3級。

8.1.6噴射處理后，表面粗糙度值范圍可根據(jù)涂層類別按下表8.1.6選定。

表8.1.6涂層類別與表面粗糙度取值范圍

涂層類別非厚漿型涂料厚漿型涂料超厚漿型涂料金屬熱噴涂

粗糙度Ry/μm40～7060～100100～15060～100

8.1.7其它技術(shù)要求按SL105執(zhí)行。

8.2鋼管內(nèi)外防腐

8.2.1埋地鋼管外壁與混凝土接觸部分可采用不含苛性鈉水泥漿或無機改性水泥漿防護。

鋼管內(nèi)壁與砂漿可采用皮帶離心機澆筑砂漿防護。

8.2.2鋼管內(nèi)、外壁涂裝主要方式可分為離心砂漿防護、機械噴涂、熱熔涂層等保護方

式，內(nèi)壁涂料配套應(yīng)參照8.2.2執(zhí)行。

8.2.3無溶劑聚氨酯涂料性能指標應(yīng)符合SY/T4106要求，環(huán)氧樹脂粉末性能需滿足

CJ/T120。

表8.2.2-1埋地輸水鋼管內(nèi)壁涂料配套表/

序號涂層結(jié)構(gòu)涂層種類涂層干膜厚度/μm

1一次成型無溶劑環(huán)氧樹脂涂料800

2一次成型飲用水無溶劑聚氨酯涂料500

3一次成型離心成型水泥砂漿見表8.2.2-2