文明

（貴州貴安水務(wù)有限公司）

市政給排水施工中HDPE管施工工藝措施研究

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（貴州貴安水務(wù)有限公司）

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，市政基礎(chǔ)工程建設(shè)已經(jīng)成為城市化建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，市政基礎(chǔ)工程建設(shè)的重點(diǎn)就是市政給排水施工，人民群眾的生產(chǎn)生活時(shí)刻離不開水源，市政給排水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響了城市居民的日常生活，而HDPE管施工作為市政給排水施工的新工藝，很大程度上完善了市政給排水系統(tǒng)的建設(shè)，本文就將對(duì)HDPE管施工進(jìn)行研究。

市政給排水施工；HDPE管；施工工藝

1 引言

給排水系統(tǒng)在城市基礎(chǔ)設(shè)施中是一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程，現(xiàn)階段來說，由于市政給排水管道多在地下，而且范圍非常廣，管道的布線較長(zhǎng)，管道施工質(zhì)量控制難度較大。同時(shí)，市政排水工程施工任務(wù)的順利開展對(duì)于城市服務(wù)能力的提升有著重要作用。所以，相關(guān)部門必須要引起重視，加強(qiáng)施工質(zhì)量。HDPE管自20世紀(jì)90年代引入國(guó)內(nèi)作為市政給排水施工建設(shè)的一種管材形式，因其良好的物理化學(xué)特性和較為先進(jìn)的施工工藝中，逐漸在社會(huì)發(fā)展建設(shè)過程中廣泛應(yīng)用，使市政給排水的施工水平有了顯著提升。

2 HDPE管的優(yōu)勢(shì)

HDPE管是一種新型的管道建筑材料，全稱為高密度聚乙烯，是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂，表面大多呈現(xiàn)乳白色，被廣泛應(yīng)用于建筑工程和市政工程的建設(shè)過程中。HDPE管的化學(xué)性能和物理性能非常好，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

HDPE管的物理性能方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：①抗壓能力比較強(qiáng)。HDPE管采用了波紋狀環(huán)形結(jié)構(gòu)的外壁設(shè)計(jì)方法，抗變形能力和抗壓能力較強(qiáng)，在使用過程中不易破裂。②摩擦系數(shù)小。在給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工過程中，傳統(tǒng)的管材大多為鋼筋混凝土管材，其摩阻系數(shù)為0.013，而HDPE管的摩阻系數(shù)為0.009。因此，與同口徑的管材相比，HDPE管中水的通過性比較好，流量相同的情況下，可以使用小口徑的HDPE管，一定程度上可節(jié)約投資成本。③重量輕。由于HDPE管的重量比較輕，因此，在管道鋪設(shè)過程中，運(yùn)輸方便，在交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)有較好的適用性，可以大大節(jié)省施工時(shí)間，提高施工效率。④撓曲度。在管材的使用過程中，由于受力不均和溫度變化比較大，都有可能造成管道接口的斷裂或滑移，引發(fā)水的滲漏問題。而作為一種柔性管材，HDPE管具有較高的撓曲度，可以有效減少這一問題的出現(xiàn)頻率。

HDPE管的化學(xué)性能方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：①穩(wěn)定，由于HDPE管特殊的構(gòu)成方式，化學(xué)性能非常穩(wěn)定，無論是在各種各樣的土質(zhì)狀況下，都能夠保持自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐熱性和耐寒性比較好，不容易受到外力影響，此外，HDPE管的使用年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于普通管材，可達(dá)50年；②環(huán)保，高密度聚乙烯是HDPE管的組成材料，為無毒、無味、無臭的白色顆粒，可以作為生活飲用水管材，符合國(guó)家和行業(yè)相關(guān)規(guī)范的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保要求。

3 市政給排水施工中HDPE管施工過程

3.1 基礎(chǔ)挖掘

市政給排水施工中HDPE管施工最基礎(chǔ)的一項(xiàng)作業(yè)就是進(jìn)行基礎(chǔ)挖掘，基礎(chǔ)挖掘即管道鋪設(shè)溝槽的開挖，基礎(chǔ)挖掘的施工設(shè)計(jì)必須根據(jù)各個(gè)地區(qū)不同市政給排水施工的項(xiàng)目、地質(zhì)條件、地理位置、氣候條件等因素進(jìn)行綜合考慮，在經(jīng)過周密的探測(cè)和考察后才能開始施工。因?yàn)橥寥赖念悇e不同，放坡開挖起始點(diǎn)也不同。市政施工中，溝槽開挖可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)條件，挖土深度低于放坡起始點(diǎn)的按直槽計(jì)算，挖土深度高于起始點(diǎn)的按放坡系數(shù)放坡，即用截面積乘以長(zhǎng)度來計(jì)算土方量。給排水管道施工中，溝槽底部的開挖寬度計(jì)算公式為：

公式中：B為管道溝槽底部的開挖寬度；D1為管道結(jié)構(gòu)的外緣寬度；B1為管道一側(cè)的工作面寬度；B2為管道一側(cè)的支撐厚度；B3為現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土一側(cè)模板的厚度。

開挖溝槽時(shí)嚴(yán)禁超挖，應(yīng)嚴(yán)格控制基地高程。雨季施工時(shí)應(yīng)盡可能縮短開槽長(zhǎng)度，避免發(fā)生泡槽，應(yīng)將開挖的溝槽迅速成槽、回填。如已經(jīng)發(fā)生泡槽現(xiàn)象，應(yīng)將受浸泡軟化的土層清掉，換填碎石或中、粗砂粒，碎石的粒徑應(yīng)小于40mm，砂粒應(yīng)控制在10～15mm之間。管道設(shè)計(jì)中以砂墊層為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)部分一般按土質(zhì)的硬度進(jìn)行施工，土質(zhì)較軟的地基，應(yīng)鋪兩層墊層。第一層采用碎石，碎石粒徑介于5～40mm之間，厚度應(yīng)超過15cm；第二層采用中、粗砂墊層，厚度應(yīng)超過5cm。對(duì)于采用膠圈柔性接口的管道施工，應(yīng)在接口部位預(yù)留便于操作的凹槽。凹槽尺寸應(yīng)根據(jù)管徑進(jìn)行確定，凹槽的長(zhǎng)度應(yīng)超過管道直徑1.1倍，凹槽開挖的允許偏差如表1所示。凹槽在接口完成后，需用砂礫夯實(shí)。

表1 管道鋪設(shè)的允許偏差（mm）

3.2 管道接口處理

管道接口處理在采用橡膠圈連接時(shí)，應(yīng)檢查橡膠圈配套是否規(guī)整，并確定其安放的具體位置，然后清理干凈接口的工作面，并將潤(rùn)滑劑涂抹在承接口的內(nèi)壁、插口橡膠圈上。接口作業(yè)中，安裝秩序一般為先安裝下游的管道、然后向上游推進(jìn)。安裝時(shí)，先將橡膠圈嚴(yán)密地套在一側(cè)管道的插口槽內(nèi)，并使兩邊的側(cè)管調(diào)整到同一軸線上，然后套上橡膠圈，并協(xié)調(diào)橡膠圈與管外壁緊密接合，最后套上管箍。管道安裝的方向?yàn)椋汗艿啦蹇跒轫標(biāo)鳌⒊锌跒槟嫠鳌?/p>

熱熔連接如下：①清潔，管材、管件用清潔劑和無紡布（或用濃度不低于94%的酒精和不脫毛的清潔紙，如純水漿紙），擦凈焊接點(diǎn)管材的外壁和端面及管件內(nèi)壁和端面；②加熱器控制在270℃±5℃，一定要用不脫毛的紙清潔焊頭，確保焊頭清潔無污物；③將管材和管件水平插入加熱器的模頭上，不要旋轉(zhuǎn)。不同管徑和壁厚的管材、管件應(yīng)按照規(guī)定的相應(yīng)加熱時(shí)間進(jìn)行加熱，管材和管件一定要插入到位；④加熱后，將管材和管件同時(shí)勻速?gòu)募訜崞魃先〕觯☉?yīng)在3s內(nèi)完成），不可過快和旋轉(zhuǎn)，可上下輕微的晃動(dòng)，但角度不宜過大，小于5°；⑤對(duì)接，管材和管件從加熱器上取下后，應(yīng)在3s之內(nèi)完成對(duì)接，沿其同軸線承插在一起，不可移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；⑥把持時(shí)間與冷卻時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)定時(shí)間，如環(huán)境溫度過高或過低，此時(shí)間應(yīng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.3 連接管道和檢查井

管道和檢查井（磚砌）之間在連接的磚砌部分要設(shè)置水圈，并且要求井壁應(yīng)砌發(fā)旋磚，為防止磚的接縫處滲水，應(yīng)做到使砂漿調(diào)和飽滿，可用1：2.5水泥砂漿敷設(shè)密實(shí)，并要求接口平順，如井底流槽和管內(nèi)壁之間接口、管口和井內(nèi)壁之間接口。在管道連接作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)測(cè)試水壓、做閉水實(shí)驗(yàn)。其中閉水試驗(yàn)，需分段進(jìn)行，從上游往下游分段進(jìn)行；作業(yè)中，注水浸泡管內(nèi)，水位到了規(guī)定位后開始記錄，檢查被浸泡管道和井是否滲水，滲水量的測(cè)定不應(yīng)少于30min，且滲水量須控制在合格范圍內(nèi)。

3.4 管道鋪設(shè)

管道鋪設(shè)施工要特別注意三個(gè)問題。①在搬運(yùn)HDPE管的時(shí)候要注意輕拿輕放，絕對(duì)不允許出現(xiàn)拖拉HDPE管的現(xiàn)象出現(xiàn)。②在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候，要根據(jù)給排水系統(tǒng)的施工實(shí)際情況，采取人工下管或者是起重機(jī)下管兩種方式進(jìn)行施工。需要注意的是，如果采用人工下管，地面上的施工人員要將HDPE管傳遞給溝槽底的鋪設(shè)施工人員，不允許將管道從槽邊翻滾進(jìn)槽內(nèi)的現(xiàn)象。如果采用的是起重機(jī)下管，則要用非金屬繩索綁住HDPE管有序的放入槽內(nèi)，不允許串心吊裝。同時(shí)，要對(duì)鋪設(shè)好的管道進(jìn)行穩(wěn)管施工，用裝滿黃砂的編織袋鋪設(shè)在管道頂部進(jìn)行封口。此外，要對(duì)管道和檢查井之間的連接進(jìn)行施工，用1：2.5配比的水泥砂漿對(duì)井和管之間的接口處進(jìn)行密實(shí)，保證管口與井內(nèi)壁齊平，并在施工完成之后進(jìn)行試壓實(shí)驗(yàn)和閉水試驗(yàn)對(duì)施工效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.5 溝槽回填

①在閉水、砌井以及安管試驗(yàn)之后要及時(shí)的進(jìn)行回填溝槽。②回填土的密實(shí)度需要與以下規(guī)定相符：主管區(qū)中回填土的密實(shí)度不能小于95%；而在管道寬度之外的次管區(qū)的回填土密實(shí)度不能小于92%。③在進(jìn)行回填時(shí)，在管底基礎(chǔ)到管頂0.8m以上的范圍中，需要采用人工回填的方式，禁止應(yīng)用機(jī)械來進(jìn)行推土回填。其回填需要將基礎(chǔ)與管件相結(jié)合，沿著管腔的兩側(cè)進(jìn)行分層對(duì)稱回填，并將其夯實(shí)，其每一層的回填高度必須在0.18～0.22m之間，而管頂以下就需要采用中粗砂來進(jìn)行回填，其管頂0.6m以上范圍中，最好能將砂土進(jìn)行回填，或選擇含水量最佳的素土。而在管頂以上0.8m部分進(jìn)行回填土，可以應(yīng)用機(jī)械來進(jìn)行回填，但需要針對(duì)管線的兩側(cè)進(jìn)行夯實(shí)及回填，還可應(yīng)用機(jī)械來進(jìn)行碾壓，不過需要確保建筑物及管道不會(huì)有位移情況出現(xiàn)，在其必要時(shí)還可選擇限位。

3.6 管道檢測(cè)

HDPE管在我國(guó)的發(fā)展起步比較晚，但HDPE管施工一經(jīng)采用其所具備的各方面優(yōu)勢(shì)便展露無遺，對(duì)于市政給排水施工來說，快捷、穩(wěn)定、高技術(shù)含量就是最重要的因素，而HDPE管施工完全貼合市政給排水施工的要求，受到了我國(guó)各地市政工程建設(shè)的青睞。但是還是由于HDPE管的發(fā)展較晚，使得我國(guó)在管材的生產(chǎn)方面還不具備技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，雖然生產(chǎn)廠家高達(dá)上百，但HDPE管材的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)卻一直未能得到統(tǒng)一，造成了市政給排水施工中HDPE管施工的諸多風(fēng)險(xiǎn)，質(zhì)量不能得到保證，如此一來，HDPE管施工的檢測(cè)工作就非常必要，能夠很大程度上避免施工產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。HDPE管施工首先需要檢測(cè)的就是管道變形，一般來說，管道變形檢驗(yàn)都是在土基回填并夯實(shí)之后進(jìn)行，并且要求一邊回填一邊檢測(cè)，在檢測(cè)過程中主要需要測(cè)定短期壓扁率，具體操作方式為施工段初始部分50m起，檢測(cè)點(diǎn)為3或3個(gè)以上，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行垂直以及水平直徑的斷面檢測(cè)，檢測(cè)點(diǎn)一般為初始點(diǎn)與終點(diǎn)附近，有時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況還需取施工段中間點(diǎn)檢測(cè)，若地質(zhì)條件和回填土基的變化率較大，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行相同檢測(cè)，確保HDPE管的短期壓扁率不高于4%。另外，如果HDPE管施工過程中管道變形過大，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正處理，具體過程是先挖除變形管道施工區(qū)域的回填土基，再對(duì)管道校正；當(dāng)變形過于嚴(yán)重，短期壓扁率超過九成以上，就必須馬上停止回填，更換管道。

4 結(jié)束語

綜上所述，HDPE管憑借其各項(xiàng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前市政給排水建設(shè)中逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。在新技術(shù)的引領(lǐng)和推動(dòng)下，基于HDPE管的施工工藝也在不斷的優(yōu)化和完善，其中，溝槽開挖、管道基礎(chǔ)、管道接口、管道鋪設(shè)等均有著對(duì)應(yīng)的工藝方法，在給排水施工過程中有著十分重要的作用和意義，為城市給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。

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TU992.05

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1004-7344（2016）25-0300-02

2016-8-19

文明（1978-），男，漢族，貴州開陽(yáng)人，工程師，本科，主要從事給排水工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工技術(shù)管理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理工作。