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摘要:随着我国国情的不断变化以及建筑业的不断发展,各种建材科技含量越来越高,近年来有各种新型的给水排水管材出现,其中排水管有HDPE双壁波纹排水管,有本文主要探讨其主要特点,以及的安装与敷设方法和本人所参加施工过的工程应用实例。
关键词:HDPE管;新型管材;管道施工
前言:排水系统作为城市的重要基础设施,对保障城市的正常运转及城市安全具有重要作用,其重要性日益得到人们的重视。排水管材作为排水系统的重要组成部分,其性能的优劣将直接影响排水系统的可靠性及安全性。传统的排水管材由于其本身固有的一些缺点,已经难以适应城市发展的需要。因此,近年来出现了许多新型管材,这些管材无论是性能还是施工难易程度都优于传统管材,因而得到了较为广泛的应用,HDPE管就是其中的一种,HDPE双壁波纹排水管又称高密度聚乙烯双壁波纹排水管,是一种新型绿色环保建材产品,是国家建设部以塑代钢、以塑代水泥的重点推广产品,对节约能源、减少污染、保护环境具有重要意义。以下从HDPE双壁波纹排水管的主要性能特点、施工与连接方法以及工程实例等方面进行探讨。
1.HDPE双壁波纹排水管的主要性能特点
1.1结构独特,强度高,抗压耐冲击:HDPE双壁波纹管外壁呈环形波纹状结构,大大增强了管材的环行刚度,从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力。
1.2内壁平滑,摩阻小、过流量大: HDPE双壁波纹管的内壁摩阻系数为0.009,而钢筋混凝土管的内壁摩阻系数为0.013。因此,HDPE管比同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之,同流量情况下,可采用口径较小的HDPE管。
1.3重量轻、施工快捷,运营成本低,降低费用:由于HDPE管重量轻,搬运和连接都很方便,因而施工速度快。在工期紧和施工条件差的情况下,其优势更加明显。
1.4化学稳定性佳,使用寿命长,可回收利用:由于聚乙烯属于碳氢聚合物没有极性,所以化学稳定性好,一般使用环境的土壤、电力、酸碱等因素不会使管道损坏。在埋地情况下,HDPE管使用年限可达50年以上,原料为绿色环保材料,无毒、不腐蚀、不结垢,可回收再利用。
1.5适当的挠曲度:HDPE管属柔性管材,对管基不均匀沉降的适应性强,土质良好的情况下无须基础,可抵御一定程度的地基不均匀沉降,管道接口严密,无渗漏。属高韧性管材,断裂的伸长率超过500%。
2.HDPE双壁波纹管管道施工与连接方法
2.1管道的运输、进场堆放及检验
HDPE管主要采用机械装卸,装卸时应采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行安装,不得采用钢丝绳和链条来装卸或运输管道。管道装卸时采用两个支撑吊点,其两支撑吊点位置宜放在管长的四分点一处,以保持管道稳定。在管道装卸过程中应防止管道撞击或摔跌,尤其应注意对管端保护,如有擦伤应及时与供应方联系,以便妥善处理。短距离搬运,不应在坚硬不平地面或石子地面上滚动,以防损伤管道。管道运到现场,可采用目测法,对管道是否有损伤进行检验,并做好记录与验收手续,同时按要求见证取样送检,要求如下:管材的颜色应一致、无色泽不均及分解变色现象;管材的内外壁应光滑、平整、无汽泡、无裂口、无明显痕迹和凹陷;管材端面应平整,并垂直于轴线;管材不得有异向弯曲,直线度公差应小于3‰;管材应完整无损、浇口、溢边应修平整,内外表面光滑、无明显裂纹。经外观质量检查不合格者不得使用。如发现管道有损伤,应将该管道与其它管道分开,立即通知管道供应方进行检查,分析原因并作出鉴定以便及时妥善处理。当管道直接放在地上时,要求地面平整,不能有石块和容易引起管道损坏的尖利物体,要有防止管道滚动的措施。管道堆放时,管道两侧用木楔或木板挡住。堆放时注意底层管道的承重能力,变形不得大于5%。HDPE管最高使用温度为45℃,夏季高温季节,应避免日光曝晒,并保持管间的空气流通,以防温度升高。管道存放过程中,应严格做好防火措施,严禁在管道附近有长期明火。承插接口密封用橡胶圈,应与管材规格相配套,由管材生产厂家配套供应,橡胶圈外观应平整光滑,不允许有气孔、裂缝、卷皱、破损、重皮等缺陷。
2.2挖土开槽
沟槽开挖前,应首先查明地下水位、土质及地下现有的管道、构筑物等情况,然后制订土方开挖、调运方案及沟槽降水、支撑等安全措施。挖土开槽应严格控制基底高程,禁止超挖。基底设计标高以上0.2-0.3m的原状土要用人工清理至设计标高。如果局部超挖或发生扰动,可换填粒径10-15mm天然级配砂石料或中、粗砂并夯实。沟底如有易滑除的块石、碎石、砖等坚硬物体时,应铲除至设计标高以下0.2m,然后铺上天然级配砂石料,面层铺上砂土整平夯实。沟槽开挖时应做好排水措施,防止槽底受浸泡。
2.3 管道基础
管道基础应按设计要求铺设,基础毛垫层厚度,应不小于以下规定:管径315以下为100mm,管径600以下为150mm.管道基础的接口部位,应预留凹槽以便接口操作。凹槽宽约0.4-0.6m,槽深约为0.05-0.10m,槽长约为管道直径的1.1倍。凹槽在接口完成后,随即用砂填实。
2.4下管:
槽深不大时,可由人工抬管入槽,槽深大于3m时,可用非金属绳溜管入槽。严禁用金属绳索勾住两端管口或将管材自槽边翻滚入槽内。
2.5管道接口
管道采用橡胶圈接口时,应先检查橡胶圈是否配套完好,确认胶圈的安放位置,橡胶圈安装位置应在插口第二与第三波纹之间槽内,安装密封圈的数量视设计要求而定,当采用两只密封圈时,建议两密封圈之间隔一个波纹。接口前应先将承口插口内外表面清理干净,在插口套入密封圈,并在承口内工作面和橡胶圈表面涂上润滑剂(一般用肥皂水即可)。插入方向为水流方向,对准承口中心线用人力或设置木挡板用撬棍将被安装的管材徐徐插入承口内直至底部。接口完成后,随即用相同土质把预留凹槽处填筑密实。承接口管安装应将插口顺水流方向,承口逆水流方向,由下游向上游依次安装。管道应直接敷设,相邻两节管道轴线的允许转角一般不得大于2度。为防止接口合拢时已排设的管道轴线位置移动,须采用稳管措施。可采用编织袋内灌满砂,封口后压在已排设管道的顶部,其数量视管径大小而异。管道接口后,应复核管底深度和轴线,使其符合要求,如出现位移、悬浮、拨口现象,应返工处理。
2.6管道与检查井连接
管材与检查井相连,采用中介层法。即在管材与井壁相连接部位的外表面预先用聚氯乙烯粘接剂、粗砂做成中介层,然后用水泥砂浆砌入井壁内。做中介层时,先用毛刷将管壁清理干净,然后均匀地涂刷一层聚氯乙烯粘接剂,紧接着在上面甩撒一层干燥的粗砂,固化10~20min,即形成表面粗糙的中介层。中介层的长度视管道砌入检查井内的长度而定,一般可采用0.24m。当管道位于低洼、沼泽、地下水位高的地段时,为适应基础不均匀沉降,检查井与管道的连接,宜采用长0.5的短管与检查井连接,后面再连以长度不大于2.0m的短管,后再与整根管连接。砖砌或砼浇制部分设止水圈,管件与检查井相结合的表面砂浆应饱满,以防结合处渗水。止水圈可由管材生产工厂配套加工生产,止水圈的材料和管材的材料相同,通过高温熔接的方法将它和管材融合成一体,它的位置应设置在墙体中部,轴向截面为梯形,高度不应小于50mm,上边宽20mm,底宽30mm,底面必须与管壁周边熔牢且不渗水。
2.7 沟槽回填
管道隐蔽竣工验收合格后应立即回填至管顶以上1倍管径的高度,沟槽回填从管底基础部位至管顶以上0.7m范围内,必须用人工回填,严禁用机械推土回填,回填前应排除沟槽内积水,不得回填淤泥、有机物,回填土中不应含有石块、砖几其他杂硬带有棱角的大块物体,回填先从管底与基础结合部位开始,沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实,每层回填高度宜0.15-0.20m,管顶以下宜用粗砂回填,管顶以上0.5m范围内,宜回填砂土或接近最佳含水率的素土。管顶0.7m以上部分回填土,可采用机械回填,但必须从管线两侧同时回填并夯实,可使用机械碾压。
结论:
HDPE双壁波纹排水管是一种新型管材,其各方面指标都优于现在常用的传统排水管材,代表了未来排水管材的发展方向。只有在工程实践中不断地总结施工经验,才能更好地适应各种新型管材的施工,才能创造出更大的经济效益。
参考文献:
[1]《给水排水管道工程施工质量验收规范》(GB50268-97)
[2]《市政工程管道工使用技术》机械工业出版社,姜湘山,张晓明编著