1、1HDPE 双壁波纹管在辽沈地区的工程应用摘要:排水管网的结构稳固和功能保障是城市排水安全的重要保证。随着新材料的推广应用,越来越多的城市排水系统应用 HDPE 管,其具有重量轻、耐腐蚀、耐低温和耐磨性好、安装方便等优点,同时,其粗糙系数远小于传统的钢筋混凝土管,减小了水头损失,增加了管道的输送能力,从而减少了开挖面和回填量,有利于快速施工和文明施工。本文将就 HDPE 管的材料特性及在辽沈的具体应用及施工方法进行概述。 关键词:市政排水管网、HDPE、管材特性、施工工艺 1.管材特性 1.2 耐腐性。熔接接头与管体同强度,不易泄漏。管道主要采用熔接连接(热熔连接或者电熔连接) ,本质上保证接
2、口材质、结构与管体本身的同一性,实现接头与管材的一体化。 1.3 高断裂延伸率。聚乙烯的应用松弛特性可有效地通过形变而消耗应力,因而,其实际承受的轴向压力水平远比理论计算值小。管道系统有足够的端荷载抵抗能力,因此在结合处,多数情况下不需要进行昂贵的锚定。HDPE 管是一种高韧性的管材,其断裂伸长率一般超过 500%,对管基不均匀沉降的适应能力非常强。 1.4 HDPE 管道的柔性具有巨大技术经济价值,以较长的长度进行供应,避免了大量的接头和管件。同时,它还具有质量轻和优良的耐刮耐磨性能等,使之能减轻对社会生活和环境的影响,且适用多种费用经济2的安装方法,如非开挖技术等。 1.5 使用寿命长。聚
3、乙烯类材料的安全使用寿命为 50 年以上。这己为国际标准和国外的一些标准所认可。 1.6 优良的环保性能。HDPE 管无毒,不生锈无二次污染,原料可回收再利用,管材内壁光滑阻力小,能耗低。 1.7 较好的耐冲击性,其拉伸断裂伸长率约为钢管的 20 倍,具有良好的快速裂纹传递抵抗能力,重物直接压过管道不会导致管道破裂,有很强的抗震性。 2 HDPE 管主要施工工艺流程 HDPE 管主要施工工艺流程分为沟槽开挖、地基与基础、管道安装与连接、管道与检查井连接、闭水试验、回填。 2.1 沟槽开挖 沟槽开挖前应设置测量控制网点,控制网点技术要求、开挖、排水、支撑、冬期、雨期及春季解冻时期施工等施工技术应
4、符合给水排水管道工程施工及验收规范 (GB5026897) 。沟槽开挖弃土不宜堆放在沟槽两侧,以防沟槽坍塌。 开挖时应严格控制基底高程,不得扰动基面,禁止超挖,即时将振动及受浸泡的土层清除,用 1015cm 天然级配的砂石料或中粗砂整平夯实,其密实应达到基础层密度要求。 2.2 地基与基础 HDPE 管应采用土弧基础。土弧基础支撑角范围内的腋角部位,必须采用中粗砂或砂砾土回填密实。回填范围内不得小于支撑角 2+30。3对一般土质应在管底以下原状土地期或经回填夯实的地在上铺设一层厚度为 100mm 的中粗砂基础层。 当地基土质较差时,须采用铺垫厚度不少于 200mm 的砂砾基础层,也可分两层铺设
5、。下层用粒径为 532mm 的碎石,厚度 100150mm,上层铺中粗砂,厚度不少于 50mm,基础密实度应为 8590%。对软土地基,当地基承载力小于设计要求或由于施工降水等原因,地基原状土被扰动而影响地基承载力时,必须先对地基进行加固处理,在达到规定的地基承载能力后,再铺设中粗砂基础层。 HDPE 管地基处理易采用桩,块石灌注桩等复合地基处理方法,不得采用打入桩,混凝土垫块、砼条基等钢性地基处理措施。 2.3 管道安装 2.3.1 管道安装应在管道基础验收合格后进行,下管前应对管道外观及出厂合格证进行检查。 2.3.2 管道采用搬运时应轻抬轻放,禁止管道在不平地面上滚动和地面上拖动以及从地
6、面自由滚下沟槽。下管时应根据管径大小、重量确定用人工或机械将管村放入沟槽,需要机械吊装时应有两个支撑点,严禁穿心吊。 2.3.3 安装之前一般从低点向高点依次安装,调整管道的长度可采用电(手)锯切割,断面应保证平整,不应有损坏。 2.3.4 沟槽无积水。接头宜采用专用接头板材与管道进行热熔焊接,焊接前焊接面应清洁干燥,焊缝应平整、光滑、牢固。管道与钢筋砼管材连接时,应采用柔性套筒连接。 42.3.5 雨季施工应采取措施,防止管道出现漂浮、位移、拔口等现象,如发生应返工处理。 2.3.6 管道铺设后,因意外造成管壁损坏,当局部损坏的孔径不大于 60mm 或环向、向裂缝不超过管周长的 1/12 时
7、,可采用焊枪修补,当局部损坏超过以上范围时,应切除破损管段,采用换管或砌筑检查井,连接井等措施。 2.4 管道与检查井连接 2.4.1 管道与砼或砖砌检查井连接时,宜采用刚性连接。 2.4.2 在管道与检查井砌体的搭接部位,不允许有加强肋带含在其中,以防渗漏。 2.4.3 砖砌检查井的井壁应在接管处沿圆周砌筑砖拱圈。当有多根管道接入检查井时,井壁应增设钢筋砼圈梁,保证砖砌检查井整体结构强度和稳定性。 2.5 闭水试验 管道铺设完毕后,应按要求做闭水试验,进行密闭性检验。闭水检验时,应向管道内充水并保持上游管理顶以上 2m 水头的压力。外面检查,不得有漏水现象。管道 24h 的渗水量应不大于按下
8、式计算的允许渗水量:Q=0.0046Di 式中,Q每 1km 管道长度 24h 的允许渗水量(m3) ;Di管道内径(mm) 。 2.6 沟槽回填 2.6.1 铺设后应立即进行回填。除接头部位可外露外,管道两侧和管顶以上的回填高度不宜小于 0.5m,密闭性检验合格后,应及时回填其5余部分。 2.6.2 管区填土材料的选择应能保证管道承受荷载发生变形时产生足够的抗力,以约束管道变形。各类土的变形模量值由试验实测确定。 2.6.3 回填土地严禁采用高液限土、高有机土、淤泥、杂填土、膨胀土。 2.6.4 施工应分层对称回填,严禁单侧回填,两侧回填高差不应超过 30cm。 2.6.5 用动力打夯机械,
9、虚铺百度不大于 300mm;用人工夯实,实铺百度不大于 200mm。 2.6.6 在管道的土弧基础中心角 2A 加 30 度范围内的管腋部位必须用中砂或粗砂填充密实,并与管壁紧密接触。不得用土或其他细颗粒材料填充。 2.6.7 管区管顶部分填土施工可用人工夯打或轻型机械压实,严禁压实机械直接作用在管道上。 2.6.8 管区上部最小覆土厚度应由抗浮计算确定,但不 应小于700mm。最大覆土厚度不宜超过 12m。 2.6.9 在地下水位软土地基上铺设管道时,可在管道基础层和沟槽回填土内铺设土工布对管道的横向和纵向进行加固。在地基不均匀的管段,宜在管底基础层及其两侧回填土内铺设土工布;在高地下水位的
10、管段,可在管顶和两侧的回填土内铺设土工布;在地下水流动区段内可能发生细颗粒土流动与转移时,宜沿沟槽底和两侧边坡上铺设土工布。 5 结语 6作为柔性管道的一种,HDPE 管还没有完全取代传统的刚性管道,但HDPE 管道以其独有的特点弥补了刚性管道的不足,拓宽了管道的使用范围。在实际使用中,应因地制宜,充分发挥各自的特点,使刚、柔管道得到最合理的应用,以获得更大的经济、社会效益。 参考文献 1 杨承志.浅谈城市污水管网维护项目的安全管理J.中国科技信息,2008, (18):210211. 2高原.对市政排水管道施工质量管理的探讨J.中小企业管理与科技(上旬刊) ,2009,5. 3李刚.如何确保市政排水管道的施工质量J.中国新技术新产品,2009,6 作者简介:王晓玲(1981-08- ) ,女,工程师,注册造价师,注册二级建造师,主要从事市政工程项目管理工作。