身份证号码：41282519840217XXXX 上海 201114
摘要：传统的给水管道存在易破损、易渗漏的缺陷，逐渐被限制使用甚至淘汰，钢丝网骨架HDPE给水管作为一种性能优异的新型管材应运而生。该新型管道内外层采用高密度的聚乙烯塑料，芯层设置过塑缠绕钢丝网增加强度，具有环保、耐磨、耐腐蚀、高强度、低阻力的特性，受到广大建筑人士的青睐。本文介绍了钢丝网骨架HDPE管道的结构、特性以及连接方式；阐述了钢丝网骨架HDPE管道电热熔焊接的原理、工序及其关键技术。结合本文作者在上海市浦东新区凯迪拉克工厂室外总体配套工程中的实践研究，论述了钢丝网骨架HDPE作为给水管道施工的成功经验，为给水管道的安装提供参考依据。
关键词：HDPE；钢丝网骨架塑料复合管道；非金属新型管道；电热熔焊接；施工技术；焊接工艺评定
引言
随着中国经济的快速发展，人们生活水平的提高以及对健康的重视,对供水稳定性以及水质的要求逐渐提升。传统的混凝土管道抗压性较差,铸铁管道用钢量较大且接头易渗漏，不锈钢管道、衬塑钢管道价格昂贵，传统管材逐步被淘汰，必须选用新型环保的非金属管材才能满足人们的要求。电热熔焊接钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管顺应而生，综合性能优异，具有良好的市场发展前景。
1凯迪拉克工厂室外总体配套工程概况
凯迪拉克工厂室外总体配套工程位于上海浦东新区巨峰路、金穗路西北角，室外总体工程中给水管道（包括生活用水、消火栓及喷淋系统）采用钢丝网骨架HDPE给水管道，电热熔连接.管道以DN300为主，管道长度约3000m。
2钢丝网骨架HDPE复合管道的结构组成及特性
钢丝网骨架HDPE复合管道是一种新型的非金属复合管道，该管道内外壁采用光滑的聚乙烯塑料，中间层增设高强度过塑钢丝网带，通过高强度热熔胶热熔成型（见图1）。因其独特的结构组成使其具有以下特性：
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图1钢丝网骨架HDPE复合管道结构
钢丝网骨架HDPE复合管道含钢量低使其具有重量轻、运输安装方便、环保的特性；以HDPE材料为基材使其具有耐腐蚀性强、流体阻力低、耐磨、环保的特性；以高强度缠绕钢丝网带使其具有高耐压、高强度的特性。
3钢丝网骨架HDPE复合管道焊接原理和连接方式
电热熔焊接是将钢丝网骨架HDPE管道插进内嵌有电阻丝的管件中，通过电焊机对管件内表面的电阻丝通电加热，使管件内表面受热膨胀熔化，并逐渐填满管道与管件的空隙，继而管材的外表面也将发生熔化，管道与管件两种熔体相互熔合，经过冷却成型最终紧密连接成一体，进而达到电热熔焊接的目的。
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图2钢丝网骨架HDPE复合管道连接方式
埋地敷设的钢丝网骨架HDPE复合管道连接方式目前主要有法兰、电热熔焊接两种组合方式（见图2）。一般情况来说，法兰连接埋地敷设隐患较多，与阀门等金属材料连接才会用到。室外埋地管网大多为电热熔焊接的连接方式。
4钢丝网骨架HDPE复合管道的施工技术
管道的施工流程（见图3）大致分为管道进场验收、管沟开挖、管道电热熔焊接及组装、管沟回填、管道功能性试验等环节。施工中应当对每个环节进行严格的质量控制，不可大意。以下对整个施工流程逐一进行介绍。
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图3钢骨架HDPE复合管道施工流程
4.1管道进场验收
管道进入现场后，需各参与方共同验收确认，对外观有瑕疵、尺寸偏差较大等不合格材料禁止在项目工程上使用。管道、管件需有产品合格证、安装技术书等出厂质量证明文件；管道注明的生产厂家商标名称、管道规格型号以及执行标准等基本信息应与设计要求一致。另外管道、管件上注明的电热熔电压、电流及加热时间应清晰可见，因为它是影响焊接质量的重要因素。
4.2管沟开挖
1)沟槽开挖前应按设计图纸完成管线定位放线工作。定位放线不仅可以明确开挖区域是否有障碍物，还可以演算出管道接口及阀门的位置，为后续沟槽开挖及管道下料做好准备。
2)埋地钢丝网骨架HDPE复合管道作为给水管道埋地深度在1.1m~1.5m之间，沟槽开挖需要放坡，防止塌方。在地下水较浅的区域或是雨水较多的季节，应挖排水沟，并设置排水泵，及时排除积水。在管道电熔焊接口及阀门连接处，管沟开挖应预留施工人员进入沟槽的操作空间。
3)管沟开挖应采用人机结合的方式，机械开挖时应预留100~200mm的土层由人工挖至设计标高并整平，禁止沟底超挖，原土扰动。对于局部沟底原土扰动或是沟底土质较差时，宜用砂砾石或者石灰土进行换填。
4)总之，开挖前定位放线以及管沟沟底的处理，沟内及时排水是保证埋地钢丝网骨架HDPE复合管道施工质量的关键工序，施工过程中要严格控制。
4.3管道电热熔焊接及组装
管道电热熔焊接是影响施工质量最重要的一个环节，其焊接流程（见图4）
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图4钢丝网骨架HDPE复合管道的电热熔流程
1)焊接准备人：电焊操作人员应参与并通过管材厂家焊接技术培训。机：电焊机应采用厂家提供的专用配套电焊机，不同规格的管材，焊接过程各阶段所需要的电压、电流、加热时间都不同，一定要参照管材生产厂家的施工说明书进行操作。料：在管道、管件的铺设与运输过程中，应适当的保护，避免外力造成管材磨损。另外要避免水或其他腐蚀性液体浸入电阻丝。焊接工艺：施工现场因季节、地区、环境等因素的不同，管材大批量正式组装前应进行焊接工艺评定。拟施焊专业技术人员，应采用专门的设备，根据厂商提供的材料焊接参数，进行现场焊接试验，并对已完成的焊接件进行解剖测试。根据焊接构件的熔焊效果选择最好的焊接工艺，并及时记录焊接电流、电压及焊接时间，并制作焊接工艺评定卡，为现场焊接提供依据。
2)刮削氧化层管材组装前须将管材焊接面的表皮刮削干净，去除氧化皮，一般刮削深度为0.2～0.5mm。为保证焊接表面清洁度，要对焊接表面进行打磨，打磨深度不得破坏钢丝网带。
3)承插组装管材管件在装配承插时，需清除表面沙子、灰尘、水分等杂物，禁止涂抹洗洁精之类的润滑剂，以免影响焊接质量。并根据管材的规格，标记承插的刻度线。刻度线不少于2条，一条为标准承插深度线，另一条为检查刻度线。同一项目检查刻度线距离标准刻度线应为固定值，方便核对插入深度，可以固定取值100mm。同时装配承插时应保证管材管件在同一轴线上，并调整管材间的缝隙，尽量做到缝隙均匀。
4)通电焊接电熔焊通电前，应用万用表检查管件内嵌的电阻丝是否为通路状态。电熔焊过程中需根据焊接评定卡和厂家提供的技术资料进行操作。一般判断电熔焊接效果有两种方法：一是通过电热熔管件观察孔的熔化状况进行判断，当观察孔内的塑料以1mm的柱状“长”出来并突出观察孔约3mm；二是电压已达到相应的终止电压值。同时出现上述情况，说明电热熔焊接工作已经完成。在整个电热熔焊过程中，如果有异常现象，应立刻停止焊接，分析原因，返工操作，保证熔焊的质量。焊接完成后应及时记录管件开始焊接的起始时间及焊接电压值，并在图纸上标明管件的位置及编号。
5)冷却电热熔焊接完成后，应进行冷却。冷却时间不应少于厂家要求时间，在电热熔接口处未完全冷却下来的时候，要避免管材受到任何外力，防止破坏未完全融合的焊接接头，造成焊接失败、浪费材料。
4.4管沟回填
管沟回填前应在管道转向处设置混凝土支墩，防止管道发生位移。完成了上述环节，就可以进行管沟回填了。管沟回填宜分层回填夯实，每层回填厚度不超过300mm为宜，先用粗砂回填管道四周，人工夯实，如有必要可以浇水增加砂的密实度。然后用符合要求的原土或中、粗砂,最大粒径<40mm的砂砾回填，并逐层回填至设计标高。回填过程中管道接口两侧各预留0.5m，方便后续管道试压时检查确认试压漏水状况。需要注意的是管沟利用机械压实过程时，管道中应充满水，这样可以提高管道抗压性能。回填完成后应做土方回填密实度测试（如环刀试验）。管沟回填示意图（见图5）
4.5管道功能性试验
管道功能性试验包括管道的强度试验和稳压试验。管道的强度试验压力为管道工作压力的1.5倍且不能小于0.8MPa，持续时间1小时，以管网未出现明显的泄露、压力降小于0.02MPa为合格。稳压试验测试压力为设计工作压力，持续时间不小于24小时，以压力表压力不降为合格。管网水压试验过程中，应注意以下几点：
5)强压试验段应使用盲板与其他管网段隔断分开。管网试验应分段进行，原则上每段试验管道长度不应超过1000m，实际施工中可以按阀门间隔进行分段试验，但强压试验过程中应打开或是拆除阀门，不得利用阀门作为堵板。
6)强压试验过程中，应在高处设置排气口，快速排除管内气体。防止水锤现象破坏管道。每段试验管网两端的都应设置压力表，压力表量程为试验压力的1.5倍左右为宜，压力表应经矫正并有合格鉴定标志方可使用.管网注水过程应缓慢进行，充分排除管内积气。试验管段注满水后，宜充分浸泡时间24小时后再进行加压操作。每升高0.2MPa,应间隔1小时，专人巡视管网，确保压力无异常波动时方可继续升压。
7)管网分段强度试验结束后，应进行整体管网的稳压性试验.稳压试验可以检查盲板拆除后，在正常工作压力下管网的严密性效果。
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图5管沟回填示意图
5实施效果
上海市浦东新区凯迪拉克工厂室外总体配套工程经过了两个多月的紧张施工，通过在此施工期间对钢丝网骨架HDPE给水管道施工技术中的各个环节严格控制，所有地下管线工程全部完成并一次性通过验收。不仅降低了工程成本还缩短了施工工期，取得了良好的施工效果。
6结论与展望
综上所述已表明钢丝网骨架增强HDPE具有重量轻、安装搬运方便、耐磨抗腐蚀、阻力低、强度高、经济又环保等诸多优良特征，是一种刚柔并济的新型非金属管材。在以塑代钢的发展潮流中，随着社会技术的发展，深信钢丝网骨架增强HDPE复合管道将成为未来建材市场的主导产品之一。
参考文献
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