張國亮 路 軍 杜立平

(1.天津市濱海新區(qū)新地置業(yè)投資有限責(zé)任公司，天津 300457; 2.天津市市政工程設(shè)計研究院，天津 300051)

1 概述

HDPE排水管是以高密度聚乙烯樹脂為主，采用擠出成型工藝制成的用于無內(nèi)壓作用的熱塑性塑料圓管的統(tǒng)稱。HDPE排水管是傳統(tǒng)的鋼鐵管材、混凝土管材及聚氯乙烯排水管的換代產(chǎn)品，它主要承擔(dān)雨水、污水、農(nóng)田排灌等排水的任務(wù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于市政、公路、園林景觀等與排水專業(yè)相關(guān)的各個工程領(lǐng)域。目前，HDPE排水管主要可分為雙壁波紋管、鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管及聚乙烯塑鋼纏繞管等三種類型。其主要區(qū)別在于管壁結(jié)構(gòu)的不同。目前HDPE排水管在生產(chǎn)工藝和使用技術(shù)上已經(jīng)十分成熟，在歐美等發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。在我國HDPE排水管道的應(yīng)用起步較晚，但隨著多年的推廣，目前也已應(yīng)用于許多大中型市政排水工程中。但在國內(nèi)HDPE管尚屬新型管材，在應(yīng)用過程中難免會出現(xiàn)一些問題，本文結(jié)合一些工程的實際經(jīng)驗，對聚乙烯塑鋼纏繞排水管(以下簡稱“塑鋼纏繞管”)在市政排水工程應(yīng)用中存在的一些問題作一重點論述，供類似工程參考。

2 塑鋼纏繞管的特點

塑鋼纏繞管具有如下顯著特點。

1)內(nèi)壁光滑，粗糙系數(shù)小。塑鋼纏繞管的內(nèi)壁非常光滑，粗糙系數(shù)約為 n=0.009～0.01，比傳統(tǒng)鋼筋混凝土管 n=0.013～0.014的內(nèi)壁粗糙系數(shù)要小很多。因此，在管內(nèi)底縱向坡度一定的條件下，同管徑的塑鋼纏繞管的過流量要大于鋼筋混凝土管。另外塑鋼纏繞管光滑的內(nèi)壁，使得管道內(nèi)不易結(jié)垢，不易淤塞，可大大延長清淤周期，減少維護工作量。

2)環(huán)剛度高，軸向柔性好。塑鋼纏繞管管外壁纏繞有碳鋼鋼帶，可以使管道具有足夠安全可靠的環(huán)剛度及相對較高的剛度重量比。因此聚乙烯塑鋼纏繞管對突發(fā)荷載、輪壓以及土壤負荷具有較強的抵抗力。同時，塑鋼纏繞管具有較好的軸向柔性，使得其延伸性能好，可以適應(yīng)地基條件較差和地基沉降比較嚴重的地區(qū)。

3)質(zhì)量輕、安裝方便。由于塑鋼纏繞管主要的材料組成為聚乙烯，所以管道的整體質(zhì)量較輕，安裝和運輸均比較方便。可減輕施工人員的勞動強度，加快工程進度，縮短施工周期。

4)化學(xué)穩(wěn)定性佳，使用壽命長。高密度聚乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很強，因此，塑鋼纏繞管具有超強的耐腐蝕性，即便在強腐蝕性土壤環(huán)境中，也不會使管道在短時間內(nèi)腐壞。塑鋼纏繞管在常規(guī)的埋地條件下的使用壽命可達50年以上。

5)綜合造價具競爭力。聚乙烯塑鋼纏繞管或鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管在管徑1 000 mm以內(nèi)造價較鋼筋混凝土管低。雖然隨著管徑的加大，在管材本身價格上聚乙烯塑鋼纏繞管或鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管比鋼筋混凝土管高，但考慮工程綜合造價，兩種管材造價基本持平。若考慮使用年限和過流能力等因素，聚乙烯塑鋼纏繞管或鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管比鋼筋混凝土管具有更高的經(jīng)濟性。

3 HDPE管施工要點

3.1 溝槽開挖

開挖溝槽時應(yīng)嚴格控制基底高程，禁止超挖?；自O(shè)計標高以上0.2 m～0.3 m的原狀土層應(yīng)由人工清理至設(shè)計標高。如果局部超挖或基面被擾動，不得回填素土，應(yīng)換填粒徑為10 mm～15 mm的天然級配碎石，整平并夯實。溝槽棄土應(yīng)隨出隨清理，均勻堆放在距溝槽上口邊線10 m以外，建議堆土高度一般不宜超過0.5 m。溝槽開挖過程中及成槽后，槽頂應(yīng)避免出現(xiàn)振動荷載，成槽后應(yīng)盡快完成管道基礎(chǔ)和敷設(shè)管道等工作，避免長時間晾槽。若在地下水位較高的地區(qū)，槽底應(yīng)采取必要的降水措施。

3.2 管道基礎(chǔ)

塑鋼纏繞管道的基礎(chǔ)形式一般為砂基礎(chǔ)。土質(zhì)較好的地區(qū)，管道基礎(chǔ)底部只需鋪一層厚度為10 cm的砂墊層即可;若土質(zhì)較差，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀地下土質(zhì)情況確定如下基礎(chǔ)處理方法:

1)在管道基礎(chǔ)底部換填30 cm級配碎石，換填寬度應(yīng)與溝槽底寬一致，再按管道基礎(chǔ)施作。2)若槽底標高坐落于淤泥層之上，且下挖0.5 m后，不再有淤泥，則換填碎石至管道基礎(chǔ)底部，換填寬度應(yīng)與溝槽底寬一致，再按管道基礎(chǔ)施作。3)若槽底標高坐落于淤泥層之上，且下挖0.5 m后，仍為淤泥層，則應(yīng)拋塊石擠淤，塊石間用碎石、石粉填嚴，至管道基礎(chǔ)底部，換填寬度應(yīng)與溝槽底寬一致，再按管道基礎(chǔ)施作。

3.3 管道接口

塑鋼纏繞管的連接方式為卡箍連接或熱熔連接。管道采用卡箍連接時，橡膠套、發(fā)泡橡膠板、外層卡套的外觀應(yīng)光滑平整，不得有卷褶、破損等缺陷。若在土壤或地下水腐蝕性較強的地區(qū)，應(yīng)采用耐腐蝕性能較強的玻璃鋼材質(zhì)的外層卡套，且應(yīng)對不銹鋼緊固螺栓采取防腐蝕措施。管道采用熱熔連接時，應(yīng)按相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程進行施作。

3.4 管道安裝

1)人工搬運管道時必須輕抬輕放，嚴禁在地面上拖拉管道。2)管道安裝前，應(yīng)先檢查管材表面、肋片頂面是否平整破損、有無凹凸或鋼帶裸露。檢查塑料密封塊是否焊接牢固，與管體和肋片之間有無縫隙，如有問題應(yīng)及時修補。3)為防止在安裝過程中造成已鋪設(shè)管道的軸線偏離，需采取相應(yīng)的穩(wěn)管措施，將已鋪設(shè)管道穩(wěn)定住。管道連接后應(yīng)復(fù)核其高程和軸線。

3.5 管道回填

1)管道敷設(shè)后應(yīng)立即進行溝槽回填，在密閉性檢驗前，除接頭部位可外露外，管道兩側(cè)和管頂以上的回填高度不小于0.5 m;密閉性檢驗合格后應(yīng)及時回填其余部分。2)溝槽覆土應(yīng)在管道隱蔽工程驗收合格后進行，覆土前必須將槽底雜物清理干凈。3)溝槽回填應(yīng)從管道、檢查井等構(gòu)筑物兩側(cè)同時對稱進行，并確保管道和構(gòu)筑物不產(chǎn)生位移。必要時應(yīng)采取限位措施。4)回填土中不得含有石塊、磚及其他雜硬物體。冬期回填時應(yīng)采取冬季施工措施，以保證工程質(zhì)量。5)從管底至管頂以上0.7 m范圍內(nèi)，必須采用人工回填，嚴禁用機械推土回填。管頂0.7 m以上溝槽采用機械回填時應(yīng)從管道軸線兩側(cè)同時均勻進行，并夯實、碾壓。6)溝槽回填時應(yīng)嚴格控制管道的豎向變形。當(dāng)管徑較大、管頂覆土較高時，可在管內(nèi)設(shè)置臨時支撐或采取預(yù)變形等措施。7)溝槽應(yīng)分層對稱回填、夯實，每層回填高度不大于0.2 m。8)溝槽位于道路路基范圍內(nèi)的部分，管頂50 cm以上部分采用5%嗆灰土回填;溝槽位于道路路基范圍以外的部分，管頂以上采用素土回填。回填土密實度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程中的要求。

4 結(jié)語

相比鋼筋混凝土管等常用的傳統(tǒng)排水管材，塑鋼纏繞管在性能指標以及施工安裝等方面均具有較明顯的優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于市政排水工程中。

今后，在積極推廣HDPE管道應(yīng)用的同時，各相關(guān)部門應(yīng)采取措施加強HDPE管的開發(fā)研究，進一步提升管材的性能及質(zhì)量。

市政排水管道的工程施工質(zhì)量控制涉及較廣，貫穿于施工全過程。施工單位應(yīng)加強工程管理，在施工過程中要努力克服各種通病，嚴把施工中各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)，從而確保施工質(zhì)量。

［1］CJJ 143-2010，埋地塑料排水管道工程技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］GB 50268-2008，給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范［S］.