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江苏睿通管业资深工程师谈HDPE管道施工工艺

摘要:HDPE双壁波纹管是以高密度聚乙烯为原料的一种新型轻质塑料管材,具有质量轻、耐高压、韧性好、寿命长、便于运输等特点.其优异的管壁结构设计,与其他结构的管材相比,成本大大降低,并且由于连接方便、可靠,在国内外得到广泛应用.

关键词:HDPE管;塑料管;耐高压;韧性;应用 HDPE管是以进口优质的高密度聚乙烯为主要材料的一种新型耐酸、耐腐蚀、抗压、无毒的绿色环保管材,属于环保节能型高新技术产品,使用年限达50年以上.管材较轻,便于运输、安装、施工,连接可靠,工程综合造价低,在国内外得到广泛应用.

国家建设部规定在埋地管的使用中限制使用混凝土管, 推荐使用HDPE管,HDPE管是混凝土管和铸铁管的更新换代产品.

1施工前的准备

1.1管材验收管道安装前,应对管材及其连接件进行检查验收,包括管材的检验报告、产品质量保证书、厂商提供与产品有关的技术文件及查验管材的产品合格标志.其产品质量应满足表1及表2的规定.

1.2管材的运输及堆放由于HDPE管材比较柔软,当气温变化或场地 不平整安放不好等情况时,管身会发生少许变形. 因此,管材堆放时应注意以下问题.

1)管材在装卸、运输、堆放时,应轻卸轻放,不得抛落拖滚和相互撞击.

2)管材吊装时应用软质绳捆扎牢固,采用2个吊点起吊.严禁用绳子串心吊装.

3)管材直接堆放在地面上,地面必须平坦,严禁将管材放在尖锐的硬物上,所有堆放的管材需采取防止滚动的措施.

4)为便于施工取管,管材宜按种类、规格、等级分类堆放.

5)管材如长时间存放,宜放置于棚库内,如需露天堆放,尤其是夏季或气温较高的天气,应加以遮盖,不能受日光长时间的暴晒.

6)管材和管件不得与会产生腐蚀的油类和其他有害化工原料接触.

2沟槽开挖及管基处理

1)开挖沟槽应严格控制基底标高,不得扰动基面.开挖时,对基底设计标高0.2~0.3m的原状土,安装管道前采用人工清理至设计标高.局部超挖或发生扰动,可换填粒径较小的天然级配的石料或碎石,整平夯实.

2)根据设计埋设深度、土质与地下水位,确定施工方法.沟槽宽度以适于槽下作业为宜,底槽宽度应符合设计要求,槽底不得受水泡或受水冻,应坚实稳定.

3)一般采用砂砾垫层基础,垫层材料要铺设均匀,对一般土质地段,基底可铺设一层厚度为0.1m 的粗砂基础.对软土地基,槽底又处在地下水位以下时,宜铺垫一层砂砾层,其厚度不小于0.15m, 上面再铺中、粗砂垫层,厚度不小于0.05m,垫层总厚度不小于0.20m.

4)沟槽断面形式应根据施工现场环境、槽深、地下水位高低、土质情况、施工设备及季节影响等因素综合考虑选定.

5)沟槽开挖宽度应根据管径大小和开挖深度确定,且便于管道敷设和安装,并应考虑夯实机具便于操作和地下水便于排出.见表3

6)雨季施工时,应尽可能缩短开槽长度,做到成槽快,回填快.

7)管道基础应夯实且表面平整,其密度按轻型击实,实验标准不得低于90%.

8)管道基础在接口部位的凹槽,宜在铺设管道时随铺随挖,长度一般为0.4~0.6m,深度为0.05 ~0.1m,凹槽宽度为管径的1.1倍.

3管道安装

3.1管道铺设管道铺设前,应对开槽后的槽度、凹槽深度、基础表面标高、检查井等作业项目分别进行检查,沟槽应无污染杂物,基面无扰动,检查合格后方可进行管道敷设.同时,必须按产品标准对管材逐节进行检验,不符合标准者,严禁下管铺设.因HDPE管道自重轻,安装无需使用大型机械.对于沟槽深小于3m、公称直径DN500的管材宜采用人工下管及安装;沟槽深大于3m、管径大于500mm的管道, 用非金属绳索运送管道,使管道平稳地放在沟槽的管位上.混合槽或支撑槽因支撑的影响,从槽的一端集中下管,在槽底将管道移至安装位置,进行安装.管道长短调整,应用手锯切割,断面垂直平整, 避免有损坏.管道铺设后,因意外因素造成管壁出现局部损坏时,须采取修补或换管措施.

3.2管道接口处理管道接口处理采用电热熔焊接.连接前应将两根管子调整到一定高度后保持水平状,由人工用力顶住管子的两端,尽量使接口处接触严实,用布抹干净管道接口处外侧的泥土、水分等.将电热熔焊连接带的中心放在连接部位后认真包紧,使之与管材完全贴合,并用100mm宽的胶条填实电热熔焊连接处缝隙,连接热熔机和电热熔焊连接带两边的电源接头后,设定好电热熔机的加热电流与加热时间即可进行焊接,到达设定时间后,检测电热熔焊连接处的熔融状态是否均匀,按照规定的冷却时间冷却后即可松开紧固件.

3.3管道修补管道敷设后,因意外造成管材局部损坏,在损坏部位面积较小时,可采用如下修补措施.

1)管道的外壁发生局部、较小部位裂缝、孔洞在20mm以内时,可先用棉纱将损坏的部位清理干净,然后用环已酮刷基面,从未使用的管道相应部位取下相似形状的管材进行焊接,用土工布包缠固定.

1)管道的外壁损坏部位呈现管壁破碎或长度不超过100mm的孔洞时,用刮刀将破碎的管壁或孔洞剔除,剔出部位周边50mm范围内用环已酮清理干净,再从相同管材相应部位取下相当损坏面积2倍的弧形板,热风焊接在损坏部位,用铅丝包扎固定.

3.4管道闭水试验管道铺设完毕经检验合格后,采用闭水检验法检验管道的密闭性.以相邻两检查井的管道为一分段,向管道内充水,并保持上游管顶以上2m水头的压力.外观检测不得有漏水现象,管道24h的渗水量不大于计算允许渗水量.

3.5管道回填管道安装检测合格后,立即回填土.沟槽回填从管底部位开始,用人工回填至离管顶0.7m处,其余部位用机械从管道轴线两侧同时回填.回填时应对称分层夯实,以确保管道及检查井不产生位移. 从管底至离管顶0.4m范围内的沟槽回填材料,可采用碎石屑、粒径小于40mm的砂砾、中砂、粗砂或开挖出的良质土,其余部位至道路结构层下,采用沟槽土回填.回填严格按照现行规程进行,每层回填厚度不大于0.2m,分层夯实,见表4.

3.6管道变形控制

1)埋地管道应通过管沟回填材料的选择、填筑和压实等控制手段,使管道与土共同作用,以减少埋地管道的变形量.

2)在沟槽回填至设计标高后,12~24h内进行变形量的观测,其变形量应不大于管内径的3%,长期累积残余变形量不大于管内径的5%.

3)要充分利用管道胸腔部分回填过程中的管道竖向反向变形来抵消部分由于管道上部静荷载和活荷载作用引起的管道竖向变形,使管道周围回填土具有较大的密实度和对管道的支撑反力.

4结束语

HDPE管以其独特的加工工艺、良好的材料性能、经济性、环保性及施工方便等优点,在国内外得到广泛应用,是取代传统管材的理想产品.相信 HDPE管会有更为广阔的应用前景.