劉安陽

（中鐵十六局集團(tuán)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100018）

0 引言

當(dāng)前，高密度聚乙烯 HDPE 雙壁波紋管（以下簡稱“ HDPE 雙壁波紋管”）已經(jīng)被廣泛用于市政雨、污水系統(tǒng)工程當(dāng)中。HDPE 雙壁波紋管與傳統(tǒng)的混凝土排水管、PVC 排水管相比，其優(yōu)點(diǎn)較突出，存在結(jié)構(gòu)構(gòu)造合理、耐腐蝕性強(qiáng)、外形美觀、使用壽命長、安裝運(yùn)輸便捷、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)［1］。

然而，隨著 HDPE 雙壁波紋管被廣泛應(yīng)用，部分技術(shù)人員對管材性能未能全面了解，施工技術(shù)的水平欠缺等，在施工中頻頻發(fā)生質(zhì)量問題，造成了人力、物力、水源的浪費(fèi)，增加了成本。根據(jù)以往對曹妃甸保稅區(qū)項(xiàng)目的旁站和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成 HDPE 雙壁波紋管閉水試驗(yàn)不合格的主要原因是施工工藝不當(dāng)導(dǎo)致管道的滲漏，閉水試驗(yàn)不合格。本文針對施工工藝不當(dāng)導(dǎo)致閉水試驗(yàn)不合格的原因進(jìn)行分析，總結(jié)好的質(zhì)量控制方法，得出了相應(yīng)結(jié)論，具有一定的參考價(jià)值。

1 工程基本概況

曹妃甸保稅區(qū)項(xiàng)目市政排水管材選用 HDPE 雙壁波紋管，橡膠圈承插密封連接，管道環(huán)向彎曲剛度不應(yīng)＜8 kN/m（見表 1），排水管道基礎(chǔ)做法采用土弧基礎(chǔ)，當(dāng)土質(zhì)較好時(shí)，管道基礎(chǔ)可采用 100 mm 厚中粗砂；土質(zhì)較差時(shí)，管道基礎(chǔ)可采用 200 mm 厚砂基礎(chǔ)，室外排水管道應(yīng)按照 GB 50268-2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》［2］第 9.3 條進(jìn)行閉水試驗(yàn)，閉水試驗(yàn)合格后分層進(jìn)行回填，由于曹妃甸保稅區(qū)項(xiàng)目地處沿海，地下水位較高，對市政 HDPE 雙壁波紋管安裝影響較大［3，4］。

表1 HDPE 雙壁波紋管物理性能指標(biāo)［5］

2 HDPE 雙壁波紋管閉水試驗(yàn)滲漏情況調(diào)查

曹妃甸保稅區(qū)工程項(xiàng)目雨、污水 HDPE 雙壁波紋管的施工，歷來存在一次閉水試驗(yàn)不合格問題，對已施工完成的管段質(zhì)量問題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總，分析調(diào)查 300 個(gè)點(diǎn)，匯總質(zhì)量問題 50 個(gè)點(diǎn)，不合格率占比 16.7 %。針對不合格點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查（見表 2）。

表2 HDPE 雙壁波紋管施工質(zhì)量問題調(diào)查表

根據(jù)調(diào)查表 2 可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致 HDPE 雙壁波紋管閉水試驗(yàn)滲漏不合格的主要原因是管道與管道承插口安裝處理不到位滲漏、井外管頭與井身銜接處理不到位滲漏，占質(zhì)量問題的 80 %，是閉水試驗(yàn)不合格的主要問題；閉水試驗(yàn)段管口封閉不密實(shí)滲漏導(dǎo)致閉水試驗(yàn)不合格，占比 12 %；管道溝槽開挖質(zhì)量控制不嚴(yán)格，隨意超挖或泡槽，注水時(shí)或回填時(shí)出現(xiàn)不均勻沉降導(dǎo)致閉水試驗(yàn)不合格，占比為 8 %，是閉水試驗(yàn)不合格的次要問題。

3 HDPE 雙壁波紋管閉水試驗(yàn)施工工藝方法

3.1 閉水試驗(yàn)程序（見圖 1）

圖1 閉水試驗(yàn)程序

3.2 閉水試驗(yàn)方法

當(dāng)選定檢查井之間的管段為試驗(yàn)段，試驗(yàn)段上游的設(shè)計(jì)水頭未超過雙壁波紋管管頂內(nèi)壁時(shí)，應(yīng)該用上游管道的管頂內(nèi)壁加 2 m 計(jì)算試驗(yàn)段的水頭；試驗(yàn)段上游的設(shè)計(jì)水頭比管頂內(nèi)壁高時(shí)，應(yīng)該用上游管道的設(shè)計(jì)水頭加 2 m 計(jì)算試驗(yàn)段的水頭；當(dāng)管道水頭超過上游檢查井的井口時(shí)并且計(jì)算出的試驗(yàn)段水頭≤10 m 的時(shí)候，應(yīng)該取上游檢查井的井口高度為試驗(yàn)段的試驗(yàn)水頭。準(zhǔn)備開始閉水試驗(yàn)，將試驗(yàn)段兩頭雙壁波紋管的管口用堵板或堵球進(jìn)行封堵嚴(yán)密，上游檢查井的井邊放置補(bǔ)水水箱，利用水箱對試驗(yàn)段管段進(jìn)行注水，待注滿后，放置 24 h，隨后開始進(jìn)行閉水試驗(yàn)。應(yīng)測量好兩側(cè)檢查井的水位高度，對試驗(yàn)管道及檢查井進(jìn)行來回巡視，觀察是否有漏點(diǎn)，觀察時(shí)間不得少于 30 min，然后計(jì)算出滲水量的值，與規(guī)范允許滲水量進(jìn)行對比分析。

3.3 HDPE 雙壁波紋管滲水量的測定

HDPE 雙壁波紋管滲水量的測定見式（1）：

q=0.004 6D1（1）式中：q為允許滲水量，m3/24 h.km；D1為管道內(nèi)徑，mm。

滲水量按以下標(biāo)準(zhǔn)恒定閉水試驗(yàn)是否合格（見表 3）。

表3 HDPE 雙壁波紋管允許滲水量

4 HDPE 雙壁波紋管閉水試驗(yàn)滲漏原因分析

4.1 管道與管道承插口安裝處理不到位

HDPE 雙壁波紋管的管道采用橡膠圈來實(shí)現(xiàn)，橡膠圈在 HDPE 雙壁波紋管管道安裝中起著很重要的作用，由于部分施工人員的粗心大意，將與管道規(guī)格不匹配的橡膠圈混用，并且安裝位置也不正確，插口位置安裝不到位，造成管道與管道之間接口不嚴(yán)密，閉水試驗(yàn)出現(xiàn)滲漏。針對承插口部位漏水質(zhì)量問題，取 20 個(gè)漏水點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查列表分析（見表 4）。

表4 管道承插口安裝處理不到位

根據(jù)調(diào)查表 4 可以發(fā)現(xiàn)，插口安裝不到位的質(zhì)量問題占整體問題的 75 %，是管道與管道承插口安裝處理不到位的主要原因，要重點(diǎn)關(guān)注此部位的施工質(zhì)量。橡膠圈安裝位置不正確也是影響管道安裝不合格、管口滲漏的原因之一，占比 20 %。

4.2 施工工藝方法不當(dāng)

管道與管道承插口連接時(shí)未采用正確的施工用具。采用原始的撬杠代替 2 t 倒鏈進(jìn)行管道連接，此方法進(jìn)行管道連接很容易造成管道受力不均勻，致使管道插口或承口破損，橡膠圈出現(xiàn)錯(cuò)位，閉水試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)滲漏點(diǎn)；管道與井身部位處理不當(dāng)。施工單位為了滿足施工進(jìn)度要求，將管道與井身接駁位置的封堵由支模澆筑混凝土改為砂漿封堵，由于管道安裝后管道外壁與預(yù)留洞口縫隙較小，施工人員僅在檢查井內(nèi)外壁抹上一層砂漿，內(nèi)部形成空洞，閉水試驗(yàn)時(shí)檢查井注水砂漿受壓后開裂滲水，導(dǎo)致閉水試驗(yàn)不合格。

4.3 管道溝槽基礎(chǔ)處理不當(dāng)

管道溝槽基礎(chǔ)超挖回填后未進(jìn)行夯實(shí)，管道基礎(chǔ)松軟，在進(jìn)行閉水試驗(yàn)沖水時(shí)造成地基及基礎(chǔ)下沉，使管道位置移位、管道接口破損，管壁薄弱部位出現(xiàn)裂縫；管道基礎(chǔ)受水浸泡未處理，管道安裝完成后未進(jìn)行部分回填，閉水試驗(yàn)管道充水后出現(xiàn)上浮現(xiàn)象導(dǎo)致管道承插口受拉力作用撕裂、滲水［6，7］。

4.4 管道溝槽回填質(zhì)量控制不嚴(yán)格

管道溝槽帶水回填或回填土土質(zhì)不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，回填后管道下沉；回填土中含有碎石、混凝土塊以及＞50 mm 的磚塊等，致使管壁受擠壓后破損；管道兩側(cè)腋角填充不密實(shí)，回填土壓實(shí)度控制不嚴(yán)格都是導(dǎo)致管道閉水試驗(yàn)不合格的原因［8］。

針對以上施工工藝方法不當(dāng)、管道溝槽基礎(chǔ)不當(dāng)以及管道溝槽回填質(zhì)量控制不嚴(yán)格等問題抽取 50 個(gè)點(diǎn)采用統(tǒng)計(jì)表（見表 5、表 6）進(jìn)行分析，找出管道滲漏的主要原因。

表5 管道滲漏問題分析表

表6 工藝方法不當(dāng)問題分析表

根據(jù)調(diào)查表 5、6 分析可以得出，導(dǎo)致 HDPE 雙壁波紋管滲漏的主要問題是施工工藝方法不正確，占比 80 %，對施工工藝方法不正確問題進(jìn)一步查找原因，發(fā)現(xiàn)管道與井身接駁位置處理不到位占施工工藝方法不當(dāng)問題的 85 %。所以，管道與井身接駁位置處理不到位是管道滲漏的主要原因。

5 管道閉水試驗(yàn)滲漏的主要控制措施

5.1 規(guī)范施工人員操作

市政管網(wǎng)施工前對施工作業(yè)班組進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底并進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地演示，播放相關(guān)施工作業(yè)方面的視頻，提前告知作業(yè)班組應(yīng)注意材料的選用以及材料的相關(guān)性能、施工過程中的注意事項(xiàng)并對施工人員進(jìn)行考核（見圖 2），考核成績達(dá)到 85 分以上方可進(jìn)行施工作業(yè)，并對測試成績超過 95 分以上的予以獎(jiǎng)勵(lì)，成績低于 80 分的予以淘汰。

圖2 考試成績點(diǎn)分圖

通過考核培訓(xùn)措施，在施工過程中重視質(zhì)量的觀念被更多的作業(yè)人員接受，有效提升了閉水試驗(yàn)合格率。

5.2 施工材料及機(jī)具使用

根據(jù)施工圖紙及相關(guān)規(guī)范要求，各種規(guī)格型號(hào)的 HDPE 雙壁波紋管的選用首先應(yīng)保證其具有一定的柔韌性和抗裂抗老化性以及滿足環(huán)剛度的要求，嚴(yán)格規(guī)范材料進(jìn)場檢驗(yàn)流程；承插口連接的橡膠圈質(zhì)量要重視，材料進(jìn)入施工現(xiàn)場前應(yīng)仔細(xì)查對管道對應(yīng)的橡膠圈規(guī)格型號(hào)，檢查橡膠圈的檢測試驗(yàn)報(bào)告以及相關(guān)質(zhì)量證明文件；管道外壁與井身部位的混凝土采用微膨脹混凝土，塌落度滿足要求，采用 3 cm 直徑振搗棒以減少對檢查井的震動(dòng)；管道應(yīng)采用 2 t 倒鏈進(jìn)行承插連接。

5.3 施工工藝

1）管道與管道連接不能使用撬杠強(qiáng)行對接承插，此方法滿足不了管道對接時(shí)所需要的插入力，無法保證管道插口插到位，影響接口質(zhì)量。要采用倒鏈對拉的安裝方法并分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：①管道與管道對接前，檢查管道承插口質(zhì)量情況，確認(rèn)無破損后將橡膠圈套入插口第一個(gè)環(huán)溝內(nèi)，確認(rèn)固定牢固不扭曲后涂抹一層均勻的潤滑油；②在管道承口與插口端墊上枕木，并調(diào)節(jié)枕木，使管道承插口在同一水平面上，管道與管道之間預(yù)留 2～3 cm 的縫隙；③測量承口的最大深度，并進(jìn)行記錄，并在插口上做出相應(yīng)標(biāo)記，將倒鏈固定在連接管道的套環(huán)內(nèi)，人工拉動(dòng)倒鏈直至承插口完全對接到位。

2）管道與混凝土檢查井井身連接處，為了保證連接更緊密，將 HDPE 雙壁波紋管管頭部位進(jìn)行再處理，管道與檢查井連接處應(yīng)做以下處理后進(jìn)行連接（見圖 3）：①用毛刷或砂紙對管道外壁清理，均勻涂刷 1～2 層聚氯乙烯粘結(jié)劑，立即用干燥的中粗砂進(jìn)行均勻涂撒，晾至 10～15 min，使 HDPE 雙壁波紋管管頭表面形成粗糙的中間層（管頭處理長短與檢查井壁厚相同）；②對檢查井洞口與管道外壁間的縫隙進(jìn)行微膨脹混凝土澆筑，使檢查井與管道通過中介層及微膨脹混凝土緊密銜接，達(dá)到防滲漏目的，使閉水試驗(yàn)通過率得到有效的提升。

圖3 管道與檢查井連接圖（單位：mm）

6 結(jié)語

HDPE 雙壁波紋管在市政管網(wǎng)工程中已徑被廣泛使用，與傳統(tǒng)的排水鑄鐵管及混凝土管道相比較其有明顯的優(yōu)勢，其性能優(yōu)越［9，10］。但目前由于施工單位技術(shù)水平參差不齊，對雙壁波紋管性能參數(shù)了解不透徹等原因，不能保證雙壁波紋管的施工質(zhì)量，甚至出現(xiàn)質(zhì)量事故。因此，在雙壁波紋管施工過程當(dāng)中，要特別注意管道與管道承插口連接質(zhì)量、管道與檢查井銜接部位的施工質(zhì)量、運(yùn)用正確的施工用具、施工材料，使 HDPE 雙壁波紋管施工質(zhì)量得到有效控制，使系統(tǒng)閉水試驗(yàn)環(huán)節(jié)的成功率得到有效提升。Q