HDPE排水管道（精选八篇）
HDPE排水管道 篇1
排水管道作为城市的“生命线”, 随着城市建设的发展和时间的推移, 排水管道面临老化严重、事故频发的情况。修复排水管道如果采取开挖修复会面临交通组织压力, 施工工期紧张, 对道路开膛破肚还会带来周边居民工作和生活的不便。所以用非开挖技术对排水管道进行修复更新作为排水管道的“微创手术”, 变得越来越普及。
根据待修复排水管道的具体情况, 把非开挖修复的设计模式分为两类, 国内习惯称为“半结构性修复”和“结构性修复”。结构性修复是指新的内衬管具有不依赖原有管道结构而独立承受外部静水压力、土压力和动荷载作用的修复方法。半结构性修复是指新的内衬管依赖于原有管道结构, 在设计寿命之内仅需承受外部的静水压力, 而外部土压力和动荷载仍由原有管道支撑的修复方法。半结构性修复方法在排水管道修复中更为普遍。
半结构性修复的常用方法有内穿插法、CIPP法、折叠内衬法或缩径内衬法。当采用这些修复方法修复时, 计算修复半结构性 (局部损坏) 排水管道内衬管的最小壁厚, 大部分规范[1,2]均采用屈曲破坏准则, 基于Timoshenko屈曲破坏理论[3]得到均匀外压而产生平面应力的圆环屈曲破坏极限外压Pcr, 考虑到长期蠕变效应, 该方程中的弹性模量应取长期弹性模量EL, 另外还考虑安全系数N和椭圆度C的影响[4], 即可获得式 (1) 。
式中:I为管壁单位长度截面惯性矩, mm4/mm ;若内衬管为实壁管时, 管壁单位长度截面惯性矩I应由式 (2) 进行计算。
根据演化与简单推导, 得常用于计算管道半结构性修复时实壁内衬管最小壁厚t的公式 (3) , 该式也为国内行业标准[5]采用。
综合上述公式:t为内衬管壁厚, mm ;针对实壁管, D=D0-t, D0为内衬管管道外直径, D为其计算直径, mm ;K为圆周支持率, 宜取7.0 ;C为椭圆度折减系数;EL为内衬管的长期弹性模量, MPa ;P为内衬管管顶地下水压力, MPa ;μ 为泊松比;N为安全系数, 取2.0。
2 HDPE中空壁缠绕内衬的圆环屈曲破坏极限外压
式 (3) 经由国内行业标准的执行而被广泛采用, 但并不适用于HDPE中空壁缠绕内衬的计算, 原因在于中空壁 (Hol1ow-Wall Spirally Winding Pipe) 不同于一般常见的实壁管, 是结构壁管 (Structure-Wall Pipe) 的一种。
HDPE中空壁缠绕内衬法属于排水管道非开挖修复技术中短管焊接内衬修复技术的一种, 将定制的塑料短管或管片由检查井进入管内, 组装成衬管, 然后逐节向旧管内推进, 最后在新旧管道的空隙间注入水泥浆固定, 这种复合结构内衬管是在旧的管道中形成“管中管”。修复后的管道整体性能好, 质量可靠;修复速度快, 一次性修复距离长, 但由于没有可操作的验算设计方法指导, 常常借由新建管道的设计验算方法进行选型, 导致经济性差, 不如其他非开挖修复半结构性排水管道内衬法更为普遍。
依据现行国内埋地用聚乙烯 (PE) 结构壁管道的标准[6], 缠绕结构壁分为A型和B型2 种型式, A型有平整的内外表面, 在内外壁之间由螺旋形肋连接管材;或内表面光滑, 外表面平整, 管壁中埋螺旋型中空管的管材;B型为内表面光滑, 外表面为中空螺旋形肋的管材。在上海地区已使用的HDPE中空壁缠绕内衬见图1。
这种类型的HDPE中空壁缠绕内衬管壁的具体几何形状和尺寸见图2。
图中:DE为外径, mm;DI为内径 (公称直径) , mm ;D为计算直径, mm ;H为中空壁管管壁厚, mm ; A为壁管宽度, mm ; B为熔接厚度, mm ;C为中空壁壁厚, mm ;L=A+B ;2l=A-2c。
若内衬管采用这种型式, 管壁单位长度截面惯性矩I应由式 (4) 进行计算。或由产品供应商提供该数值。
则HDPE中空壁型式的内衬管的圆环屈曲破坏极限外压Pcr由式 (5) 计算。
除了上式, 也可引入环刚度SN这一指标, 又称刚度等级值, 表征柔性管道抵抗外荷载的能力, 该指标常常应用于化学建材管及内衬的选用过程中。环刚度以式 (6) 进行计算。
亦可将式 (6) 代入式 (5) 中计算HDPE中空壁型式的内衬管的圆环屈曲破坏极限外压Pcr[ 见式 (7) ]。
采用环刚度的式 (7) 在小口径管道修复中短管管节选型中较为常见;如果待修复的管道为中大口径管道 ( ≥ 800 mm) , 采用管片内衬法或贴壁内衬法, 一般管片为定制加工产品, 需要结合式 (4) , 采用式 (5) 进行计算内衬管的圆环屈曲破坏极限外压。
3 HDPE中空壁缠绕内衬的验算算例
设定采用PE80 管材HDPE中空壁缠绕内衬修复半结构性损坏的排水管道, 考虑内衬管所承受地下水压力为35 k Pa, 中空壁缠绕内衬管壁的几何形状和尺寸见图3, 其他参数见表1。
验算内衬管修复半结构性损坏的管道是否能满足上式要求。管壁单位长度截面惯性矩I应采用式 (4) 进行计算, 得I = 633 mm4/mm ;圆环屈曲破坏极限外压Pcr= 0.040 1 MPa = 40.1 k Pa ≥ 35 k Pa。
采用该种型式HDPE中空壁缠绕内衬能满足内衬管为承受35 k Pa地下水压力的修复半结构性损坏排水管道的要求。不仅验证HDPE中空壁缠绕内衬用于半结构性损坏的排水管道的修复的可行性, 而且本计算方法对HDPE中空壁缠绕内衬的各种管壁型式具有较好的适用性, 计算便捷, 结果可靠。
4 结语
本文针对国内行业标准对于半结构性损坏的排水管道修复过程中内衬管壁厚计算的局限性, 向HDPE中空壁缠绕内衬这一经济性佳的内衬管型式进行推广, 得出具备可操作性的验算设计方法, 并且通过算例验证, HDPE中空壁缠绕内衬的管壁型式能满足应用于承受地下水压力为35 k Pa的半结构性损坏排水管道的要求。
参考文献
[1]Standard practice for rehabilitation of existing sewers and conduits with deformed polyethylene (PE) Liner:ASTM F1606-2005 (2014) [S].
[2]Drain and sewer systems outside buildings BS EN 752:2008[S].
[3]TIMOSHENKO S, GOODIER J N.Theory of elasticity[M].Mc GrawHill Book Company, Inc., 1951.
[4]上海市城镇排水管道非开挖修复技术实施指南[M].上海:同济大学出版社, 2012.
[5]城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程:CJJ/T 210—2014[S].北京:中国建筑工业出版社, 2014.
横向HDPE排水管施工方案 篇2
我公司承建的大丽高速公路路面三合同段，现人员就位，原材料的储备已充足，且相关试验已报批，已具备横向排水管的开工条件。
一、施工及质量控制依据
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005 《混凝土强度检验评定标准》GBT 50107-2010
二、工程概况
本合同段起点K27+900，止点K46+640，该线有φ400mm混凝土横向排水管共计462m，φ60mm HDPE高密度聚乙烯管共计988m，φ110mm高密度聚乙烯管（HDPE）共计1210.81 m。
三、施工方案
1、边部渗沟φ60mm HDPE横向排水管
(1)φ60mm HDPE横向塑料排水管质量应符合图纸要求。
(2)边部横向排水管采用φ60mm的HDPE塑料管，与水泥稳定碎石基层纵向排水渗沟φ80mmPVC纵向排水管相接，其坡度不小于5%，横向排水引入边沟。
(3)φ60mm HDPE横向排水管设置间距一般60米，出水口外露端用镀锌铁丝网罩住。挖方埋入式边沟路段，φ60mm HDPE横向排水管布设间距与集水井布设间距一致。
(4)位于涵洞、通道处排水系统，应按图纸及监理工程师的要求一般在涵洞、通道顶钻孔，设竖向塑料排水管，将水排入涵洞内或通道内的排水沟。
2、中央分隔带渗沟φ110mm HDPE横向排水管(1)φ110mm HDPE横向塑料排水管质量应符合图纸要求。
(2)中央分隔带渗沟横向排水管采用φ110mm的HDPE塑料管，与中央分隔带φ80mmPVC纵向排水管相接，其坡度不小于3%，设置间距一般为60米（若横向排水管的设置影响到护栏立柱的设置时，应调整横向排水管的设置位置）。横向排水在适当位置引入边坡泄水槽或排出路基以外。
(3)施工中在横向排水管埋置后，管顶必须采用C20混凝土回填至路床顶面，并认真振捣密实平整，以利于确保路面工程的质量。待混凝土养生期过后方可通行施工车辆，以免压裂管道。
(4)超高地段在超高外侧有集水井处还需设置一道φ110mmHDPE横向排水管，坡度不小于3%，横向排水至集水井，集水井再连接φ400mm钢筋水泥混凝土横向排水管将水排出路基。
3、超高段φ400mm预制钢筋水泥砼横向排水管(1)挖基
①基础开挖应符合图纸要求及规范要求。当在原有灌溉水流的沟渠修筑时，应开挖临时通道保护好灌溉水流。
②基槽开挖后，紧接着进行10cm砂垫层铺设、基础及基槽回填等作业。如果不能及时进行，采取必要的措施，必须保证基槽的暴露面不致破坏。
(2)垫层和基础
①砼基础应按砼施工规范进行，钢筋混凝土预制管下设C20混凝土基础，基础尺寸及沉降缝符合图纸要求，混泥土基础设3道沉降缝，沉降缝位置应与管节的接缝位置相一致。
②钢筋砼管基础应按图纸所示或监理工程师的指示，结合土质及 路基填土高度设置预留拱度。
(3)C30钢筋混凝土管预制
①管节端面应平整并与其轴线垂直；斜交管涵进出口管节的外端面，应按斜交角度进行处理。
②管壁内外侧表面应平直圆滑，如果缺陷小于下列规定时，应修补完善后方可使用；如果缺陷大于下列规定时，不予验收，并应报监理工程师处理。
a、每处蜂窝面积不得大于30mm×30mm； b、其蜂窝深度不得超过10mm；
c、蜂窝总面积不得超过全面积的1%，并不得露筋。
③管节混凝土强度应符合图纸要求，混凝土配合比、拌和均应符合有关规定。
(4)敷设
①管节安装从下游开始，使接头面向上游；每节涵管应紧贴于垫层或其座上，使涵管受力均匀；所有管节应按正确的轴线和图纸所示坡度敷设。如管壁厚度不同，应使内壁齐平。
②在敷设过程中，应保持管内清洁无脏物、无多余的砂浆及其他杂物。
③任何管节如位置设置不准确，应重新设置。(5)接缝
砼管接缝宽度不应大于10mm，禁止加大接缝宽度来满足涵长的要求，并应用沥青麻絮不透水材料填塞接缝的内、外侧，以形成一柔性密封层。在接缝外部应再涂抹一层150mm宽的沥青防水层包住接缝部 位。
(6)进出水口
①进出水口应按图纸所示，采用混凝土或圬工结构修筑；施工工艺应分别符合混凝土或圬工施工要求。
②进出水口的沟床应整理顺直，使上下游水流稳定畅通。当设有跌水井和急流槽时，应按图纸所示或监理工程师的指示进行施工。
四、质量保证措施
1、开工前组织全体施工人员认真学习合同文件和技术条款，熟悉设计图纸和施工方案，进行技术交底，使每个施工员做到心中有数。
2、项目经理部设质量自检员，质量自检员对每道工序必须跟踪检查，同时成立由项目副总工、质检工程师、路面工程师、试验室副主任组成的自检小组，对工程进行不定期的抽检，确保工程质量，每道工序质量由自检员检验合格后方可请监理工程师检查，当监理工程师检查合格后，再进行下一道工序的施工，设立质量自检员和自检小组，是为了更好的协助监理工程师的工作，因此，在工作中，质量自检员和自检小组必须绝对服从监理工程师的监督和管理。
3、确保工程施工质量，项目经理部自检频率，严格按照JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》规定执行。
4、测量放样和水准点的复测，准确具体位置。
5、材料质量控制
材料质量的好坏直接影响整个排水系统的质量，故首先严把原材料质量关。做好C20、C30砼的原材料控制，每进一批检测一次，不符合要求的坚决清退出场。
6、加强现场质量控制
①加强现场施工控制。现场测量人员跟班作业，随时检测高程。②挖机开挖沟槽后施工员应先推测开挖尺寸、高度，对开挖不到位的位置应采用人员修槽，横坡控制在图纸要求内。
③砼回填施工时，应采用插入式振动棒振捣密实，浇筑至路床顶后用刮刀对砼表面进行光面抹平。
五、安全生产保证措施
1、认真落实施工现场防护设施的投入，确保其功能正常发挥，并为现场人员提供必要的安全防护和劳动保护用品质，加强作业人员的自我保护，使安全生产建立在科学的管理、先进的技术、可靠的安全技术措施及防护设施的基础上。
2、加强施工现场生产防护，对“三保”（安全帽、安全网、安全带）佩戴、路口防护、施工用电架设、施工机具使用等工作严格按国家“一标三规范”实施，并进行有效监督检查和控制。
3、所有参加工程施工人员应进行施工安全培训，合格方能上岗作业，并带证上岗，否则不得上岗，上岗人员定期进行安全培训和工具使用培训，增强员工的安全意识。特殊工种必须经过有关专业部门或机械的培训，获得合法的操作证书方能上岗。
4、分部分项工程在开工之前必须由技术负责人向参加施工的员工介绍工程概况、施工方法和安全技术措施。
5、定期检查工地安全情况，及时提交施工安全报告，制订适时的安全措施，以弥补和完善安全计划，同时还应积极地与有关方面进行人信息沟通，确保所有必须的资料都能妥善地传送递、收集和整理，并采用电脑等辅助手 段，建立准确的、高效的、完善的资料库。
6、开展对施工全过程的安全检查管理，包括对开工前的安全措施准备工作进行检查，对施工过程中的安全落实进行检查，对生活区的安全用电、用火进行检查及重点部位和危险物品进行检查等。制定定期安全检查制度，项目经理每月检查一次，工程队每周检查一次，对发现的问题限期整改。
7、定期开工地安全会议，讨论施工安全问题，及时针对工地的施工安全情况作出决策。
8、定期进行施工设备和设施的检查、测试和保养工作，保证施工安全用具及设备处于正常工作状态。
9、实行安全奖罚制度，定期对在实施安全计划和法定条例方面表现良好的施工队、施工人员进行奖励，对违反和忽视行为的施工队、施工人员进行处罚。
六、文明施工及环境保护保证措施
1、文明施工保证措施
文明施工涵盖项目中工、料、机、法、环五大因素的各个方面，贯穿于项目施工的始终，分布于项目施工管理中计划、组织、指挥、协调、控制五大环节。文明施工是企业管理水平的重要体现，日益成为企业在市场竞争中致胜的重要因素。全体职工、特别是项目经理部领导应从整体上把握文明施工的意义，制定文明施工措施，使其贯穿于生产管理的全过程。
（1）、现场施工管理
①制定具体的文明施工规范实施细则，建立文明施工管理和监控网络，建立以项目经理为第一责任人的实施保证体系，整个网络中的具体职责必须落实到具体人。②项目实行目标管理，将项目施工计划、目标计划及管理网络制成图表上墙，并且根据施工进度，描绘形象进度图，实行动态管理。
③运用现代管理技术，推行现代管理方法，编制科学施工程序，绘制施工流程图，标明施工关键环节、技术关键点及技术规范要点，组织科学施工，创建良好施工环境和作业条件，确保施工顺利进展。
④施工现场按施工组织设计的场地总平面图设置，依现场规定的标准合理布局，明确划分作业区和生活区，并明确标记。
⑤施工现场应有明显的标牌，标明工程项目名称、工程概况、本单位名称、项目经理、总工程师、开工日期、竣工日期、主要分部（项）工程等。可明显划分为分部（项）工程的，应在标牌上标明分部（项）工程名称、工艺流程、主要技术关键点及规范要求、主要材料、主要设备、技术负责人、安全负责人、开工日期、竣工日期等。
⑥施工现场作业区道路必须平整且要设置路标，在施工沿线的施工车辆集中出入口处应有醒目标牌。涉及水、电、机械等可能危及人身安全的作业区、作业点，必须设置醒目的警戒线、防护标志。
⑦机械设备应科学统筹合理调配，并保持良好状况，摆放规整有序。大型设置应在机具旁边竖牌，标明名称、规格、操作规定、配套动力、主要技术性能指标、操作人员资格要求、安全员、安全要求、负责人等。
⑧科学统筹，适时组织材料进场，合理存储，整齐堆放，大批量材料应竖牌标明：名称、规格、数量、用途、技术指标、工期、责任人等；施工现场残留物材应及时清理归位，做到工完料尽场地清。
⑨油料及易燃品应按消防部门要求及安全的规定妥善保管，竖立鲜明的“严禁烟火”标志。严格禁止边吸烟边干活。⑩确保施工安全，工地上要有鲜明的安全标记和完备的安全设施，职工进工地要戴安全帽、穿工作服、工作鞋。项目经理部应对全体职工进行文明施工规范教育，使职工牢固树立文明施工意识，自觉遵守规章制度，规范施工，文明生产。
（2）、基础管理与生活管理
①非生产性日常工作紧密围绕生产经营展开，积极配合一线施工，努力提供优质、高效服务。
②围绕项目工程，做好各种内业资料的整理和数据处理，随时收集整理并且能够提供诸如工程合同、开工报告、业主及其他相关单位的文件、监理出示的书面材料、当地天气情况等各种原始资料和信息。
③生活区设置平面图和清洁卫生包干分区示意图、生活区设施按方便原则修建。
④生活区设置简便实用的浴室、厕所及洗衣房，并且保持卫生清洁。⑤办公室、宿舍及其他公共场所应符合卫生要求，定期打扫、整理，达到通风、安全、透光、整洁等方面的基本标准。
⑥生活区有清洁卫生的饮用水源，项目经理部为职工提供开水。⑦食堂遵守卫生标准，布局符合要求，内部环境整洁，工作台和地面无油腻。备有冰箱，生熟食品分开，定期清洗，并有明显的进货记录。炊事员和伙管人员必须通过体检，无传染病，身体健康，且须定期体检。
⑧提供简易实用的文化娱乐设施，提倡并积极组织职工进行有益的文体活动，制止各种不健康、违法的行为。
⑨职工要注意个人形象，衣着整洁，言谈举止文明，在内外交往中讲文明礼貌。
2、环境保护保证措施
在本工程施工过程中，我单位将把环境保护纳入工作计划，建立项目理部环境保护组织，项目经理任组长，对施工期间环境保护工作负全面责任。施工现场划分环境保护责任区，责任区挂牌明示。在施工过程中采取有效措施，建立环境保护责任制，防止生产建设进程中产生的废水、废渣物、粉尘、噪声等环境污染和危害，在整个过程中，始终保持文明施工的形象。
（1）、防止大气污染
①施工现场道路由专人洒水防尘，施工弃土及时清运，减少扬尘。②水泥和其它易飞扬的细颗粒散体材料，安排在库内存放或严密遮盖，运输时要采用加盖封闭车辆运输，防止遗洒、飞扬，以减少扬尘。
③建筑垃圾集中堆放，定期运弃到指定场所。（2）、防止水污染
①现场存放油料，对存放处进行防渗漏处理，储存和使用时采取措施，防止跑、冒、滴、漏，污染水体。
②施工现场临时食堂设置简易有效的隔油池，加强管理，定期掏油，防止污染。
③生活污水采取化粪池措施加以处理，经有关环保单位检查符合标准后方准排放。
（3）、防止施工噪声污染
①凡在居民稠密区进行强噪声作业时，严格控制作业时间，一般不超过22时。特殊情况下连续作业的，采取低降噪音设备，做好周围群众工作，并报当地环保局备案批准后再施工。
②对人为的施工噪声进行严格控制，对噪音大的机械，砌筑隔音消声房，最大限度地减少噪声扰民。
（4）、社会环境保护
HDPE排水管道 篇3
1 高密度聚乙稀 (HDPE) 双壁波纹管的几个特性
1.1 抗外压能力强
外壁呈环形结构, 其中空波纹管壁和光滑内壁同时挤出熔接而成, 正是其独特的结构, 保证了其优良的强度性能。
1.2 施工方便
高密度聚乙稀 (HDPE) 双壁波纹管重量轻, 搬运和连接都很方便, 所以施工快捷, 维护工作简单。
1.3 化学稳定性佳
由于PE分子没有极性, 所以化学稳定性极好。
1.4 摩阻系数小, 流量大
HEPE双壁波纹管比相同口径的其他管材可通过更大的流量, 即在相同的流量要求下, 可采用口径相对较小的HDPE双壁波纹管。
1.5 使用寿命长
此管材既可以露天使用, 也可以在地下使用, 使用年限可达50年以上, 比一般管材高出30%。
正是基于HDPE双壁波纹管的特性, 在济源市黄河路污水管网改造中, 选用了HDPE双壁波纹管作为污水管道, 在当时工期紧和施工条件差的情况下, 按时按质圆满地完成了施工任务。
2 工程概况
黄河路是位于济源市市中心边缘, 是东西向主干道, 交通流量极大。设计的污水管道在慢车道上, 管道中心距机非隔离带2m, 全长5 000m, 管径400mm~600mm, 挖深平均2.5m。
3 HDPE管材的施工工艺
沟槽开挖→垫层→管道安装→检查井砌筑→闭水试验→回填土。
1) 沟槽开挖。黄河路慢车道宽6m, 且地处繁忙交通路段, 因此在开挖时根据现场实际, 采取土方随挖随外运的措施。挖掘机沿管道走向开行, 自卸汽车停在挖掘机身侧的空地上, 与挖掘机开行线路平行。在挖土过程中, 设专人在现场指挥并随时检查沟槽的断面尺寸和中心位置, 严格控制沟槽开挖放坡系数, 注意沟槽土质情况, 以防槽边塌方;
2) 垫层。工程中管道采用200mm砂砾垫层基础, 135°砂管基;
3) 管道安装。管道安装流程:下管→清理管口→清理胶圈、上胶圈→安装顶力工具、在承口内表面和胶圈上刷润滑剂→顶推管道使之插入承口→检查→接口试压。
(1) 下管前, 对管材逐节进行观察, 经外观质量检查, 不合格者不得使用。采用机械配合人工下管, 设专人指挥吊车逐节吊装。下管时要平稳, 管道不得与沟壁、槽底发生激烈碰撞, 严禁用金属绳勾住两端或将管材自槽边翻滚抛入槽中。吊车距沟边不少于2m, 避免起吊受力时造成沟边坍塌;
(2) 清理管口。将承口内的所有杂物清除并擦洗干净, 因为任何附着物都可能造成接口漏水;
(3) 清理胶圈、上胶圈。将胶圈上的粘接物清擦干净, 涂上润滑剂, 从插口下面往里套, 至入槽时止, 之后强行上拉, 使圈的大部分入槽, 再继续上拉, 直到松开橡胶圈后能弹入槽内, 以免扭搓, 然后用手沿周围检查“O”型圈是否到位;
(4) 安装顶进工具。工程采用两台手板葫芦进行管道安装。将准备好的工具安装到位准备顶进, 连接前再检查一遍承口和插口并将润滑剂均匀地刷在承口内表面;
(5) 顶推管道使之插入承口。连接前在基础上对应承插口的位置挖一个凹槽, 凹槽长度取600mm, 深300mm, 宽为管径的1.1倍, 在接口完成后, 凹槽随即用砂回填密实。安装应将插口顺水流方向, 承口逆水方向, 由下游向上游依次连接;
(6) 检查接口。用钢板条插入承口和插口之间的环形空隙, 沿周围检查一圈胶圈位置是否正确;
(7) 管道与检查井的连接。管道与检查井采用中介法连接。即在管材与井壁相接部位的外表面预先用聚氯乙烯粘结剂、粗砂做成中介层, 然后用水泥砂浆砌入井壁内。中介层的长度取0.24m。
4) 砌检查井
检查井应按图纸要求施工, 在已安装完毕的排水管的检查井位置处放出检查井中心位置线, 检查井底板基础应与管道基础垫层平缓顺接, 井砌体应禁止通缝。流槽与井壁要同时砌筑并将其表面用砂浆分层压实抹光。井内踏步按图集随砌随安, 位置正确。踏步安装后, 在砌筑砂浆未达到规定强度前不得踩踏, 检查井砌筑至规定高程后, 及时安装井圈, 盖好井盖。
5) 闭水试验
管道安装完毕且经检验合格后, 即进行管道的密闭性检验, 闭水试验从上游往下游分段进行, 管道按井距分隔, 带井试验, 每三个井段抽检一段。试验水头以试验段上游管顶内壁加2m计, 闭水试验在管道灌满水24小时后, 作渗水量记录, 渗水量不超过规定的允许值即为合格。
6) 回填土
排水管道进行闭水试验合格后, 及时进行沟槽回填。回填土根据实验室确定的最大干密度和最佳含水量进行分层夯实, 直至达到要求的压实指标。回填土时应注意: (1) 腋角部位 (2d角范围内) 先应用中砂、粗砂填实; (2) 基础部位开始到管顶以上0.7m范围内, 必须采用人工回填; (3) 管顶0.7m以上可采用机械从管道轴线两侧, 同时回填夯实。
4 结论
黄河路污水管道的成功改造说明, 双壁波纹管作为排水管材, 其良好的水力性能, 接口的严密性, 抗不均匀沉降及施工的方便快捷性, 是其它排水管材所无法比拟的。因此, 其在排水管道中的应用将愈来愈广泛。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.给水排水管道工程施工验收规范 (GB50268-2008) .
HDPE管在市政排水工程中的应用 篇4
随着我国国民经济的持续快速发展，市政建设的规模也在不断扩大。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（高密度聚乙烯）管就是其中的一种。
1 HDPE管的发展历程
HDPE管是一种具有环状波纹结构外壁和平滑内壁的新型塑料管材，由于管道规格不同，管壁结构也有差别。根据管壁结构的不同，HDPE管可分为双壁波纹管和缠绕增强管两种类型。HDPE管于20世纪80年代初在德国首先研制成功，经过近二十年的发展和完善，已经由单一的品种发展到完整的产品系列。目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。
HDPE管在我国的应用起步较晚，但推广应用十分迅速，HDPE管在许多大型市政排水工程中得到了广泛的应用，目前国内生产该管材的厂家已达上百家。由于HDPE管是新型管材，尚无统一的国家标准，各地在使用过程中也出现过这样那样的问题，因而有必要结合具体工程对HDPE管的有关问题做一探讨。
2 HDPE管的性能特点
HDPE管具有优异的化学稳定性，优良的耐候性，并具有良好的综合机械性能，其主要特点有：
抗压能力强。HDPE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。
摩阻系数小，通过能力强。HDPE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。
施工便捷。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。
化学稳定性佳，使用寿命长。HDPE分子没有极性，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。
适当的挠曲度。HDPE管属柔性管材，可抵御一定程度的地基不均匀沉降，管道接口严密，无渗漏。
顺应时代要求，绿色环保。该管材符合国家环保要求，无污染，无毒害，且可重复回收利用。
3 工程实例
以下几方面原因决定了本工程不能使用钢混管材：a.工期紧张，由于改工程为旅游中心区，为不影响游客游览，必须在旅游旺季到来之前完成工程施工，总工期只有6个月的时间。钢混管材施工复杂，难以保证如此严格的工期要求;b.冬季施工，本工程于11月开工，施工期处于全年最冷的时期，钢混管材难以保证施工质量;C.地质条件差，开挖后发现部分管段为流沙和淤泥，用混凝土管基础处理复杂。经过比选，我们设计选用了HDPE管。
由于选用了合适的管材，因此工程质量及工程进度都得到了保证，该工程现已顺利完工。由于施工队伍是第一次使用该管材，因此在施工过程中也出现过一些技术问题，在设计单位、管材供应商、甲方及施工队伍的密切配合下，这些技术问题都得到了顺利解决。
4 常用做法说明
由于HDPE管为新型管材，没有统一的国家标准，因此施工过程中会出现一些问题，笔者结合工程实例及生产厂家提供的资料，谈一些常用做法，供参考。
4.1 挖土开槽
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。
4.2 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。凹槽宽约为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。
4.3 管道接口
管道采用橡胶圈或热熔连接。
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，然后将接口范围内的工作面用棉纱清理干净，不得有泥土等杂物。接口作业时，应先将橡胶圈严密地套在一侧管口，调整另一侧管使两侧管在同一轴线上，然后套上橡胶圈，调整橡胶圈使其与管外壁接合紧密，最后套上哈夫外固管箍。
4.4
管道与检查井衔接
4.5 沟槽回填
从管底基础至管顶以上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，每层回填高度宜为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。
结语：
总之，HDPE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。当然，新事物的出现也需要一个逐步认识的过程，相信这一过程不会太久。
摘要：本文探讨了HDPE管的主要特点及工程应用实例, 介绍了HDPE管的一些常用做法, 对于其性能与传统管材进行了比较。
HDPE排水管道 篇5
1 HDPE管的性能特点
HDPE管在在近年来市政给排水领域中, 由于其自身特有的多个方面的特点, 而被广泛的应用在给排水的施工中。而就其施工的性能而言概括起来主要体现在以下几个方面:
1.1抗压能力强。HDPE管的性能有很多, 而就笔者看来, 最为突出的一个性能就是抗压力强。而这一点对于给排水领域而言是最为重要的一点。在当前的社会发展中, 由于环境、重力等多个方面的影响因素极多, 因而使得市政给排水管道的受压力也就逐步的提高。而HDPE管的抗压力强主要是由于其内部的结构比较平滑, 且外部采用的是环形波纹状, 并且其刚度较强。因而具有抗压力强的特点。
1.2化学稳定性佳, 使用寿命长。使用寿命长也是给排水施工中的施工以及选材的关键。而通过研究发现, HDPE管较之于其他的管材其中化学分子更加稳定、并且对于土壤等的侵蚀影响都很小, 因此, HDPE管的使用时间更长, 符合市政给排水施工的要求。
1.3适当的挠曲度。许多管材由于自身的刚度比较强, 所以, 一旦地基出现不均匀沉降的情况, 就容易出现渗漏的现象。而HDPE管是一种柔性的管材, 因而在遇到这种常见的情况时, 不会出现上述严重的问题。
1.4顺应时代要求, 绿色环保。除了以上几个方面的特点外, 还有一个十分与众不同的特点就是HDPE管更加适应时代对于绿色环保的需求。HDPE管是一种自身对空气、人体等没有伤害、没有污染的管材, 相应了当前国家乃至世界对于绿色环保的要求。同时, 该种管材还可以进行重复利用。因而, 对于当下给排水领域而言, HDPE管更受到该领域人士的欢迎。
2常用施工方法说明
通过上述研究可知, HDPE管的性能特点十分有利于市政给排水管道的建设。因此, 我国给排水领域的相关人士要加强对HDPE管施工工艺的重视和研究。进而研究出更好、更有效的措施来提高HDPE管的施工水平。笔者在此对HDPE管施工的方法进行了一定的探究, 希望可以为提高HDPE管的施工水平而做出一些贡献。
2.1管道预制
2.1.1将要焊接的两管端用热熔对焊机的专用铣刀铣削平整, 然后固定在可移动的支架上, 两管管端对接时要保证:①管端为垂直的90度;②错位不超过1mm;③闭合管端的最大间隙不超过0.3mm。
2.1.2将温度满足要求的电热板置于其间, 移动两管端使其紧贴电热板并通过加压手柄使其保持一定的压力, 直至管端整个周围形成一圈熔化边料, 当卷边高度达到壁厚的一半时, 迅速取出电热板, 然后合拢两管端, 其切换时间应尽可能短, 不得超过5s。
2.1.3通过加压手柄和合拢的管端慢加压并保持一定的压力值P。将压力保持一段时间T, 当起初熔化的卷边黏接并冷却硬化后, 即意味着热熔完成。
2.2 HDPE管的接口方式及HDPE管道与检查井的连接方法
2.2.1常用的HDPE管的连接方式有对焊连接、电焊管箍连接接件连接、带密封圈的承插式套管连接、丝扣连接法、线性伸缩承插管连接、法兰连接法。这些连接方法具有各自的性能特点, 使用场合不同, 其安装方法也不尽相同。HDPE管不能采用溶解性粘合剂与管件连接, 其最佳的连接方式是熔焊连接。
2.2.2由于材料的收缩率不同, HDPE管与砖混检查井的连接处容易产生渗漏, 建议采用防水翼环。防水翼环与不同管径的HDPE短管连接好后, 直接用水泥砂浆浇注成砌块。在砌检查井时, 可以根据流水底高直接砌入, 这样既省时又省力。HDPE双壁缠绕管与检查井的连接可采用中介层法。
2.3管道安装
2.3.1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。
2.3.2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。凹槽宽约为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。
2.3.3管道采用橡胶圈或热熔连接。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, 然后将接口范围内的工作面用棉纱清理干净, 不得有泥土等杂物。
市政给排水施工中HDPE管施工工艺的研究涉及的方面有很多, 而以上仅仅只是笔者对于HDPE管施工的几个主要方面的研究, 并且由于笔者对于HDPE管的研究能力有限, 所以上述研究也比较浅显, 因而仅仅凭借这些研究来提高HDPE管的施工水平是远远不够的。因此, 对于HDPE管施工工艺的研究还有待该领域人士的进一步研究和探索。
结束语
综上所述, 对于市政给排水施工中HDPE管施工工艺的研究不仅有利于HDPE管施工水平的提高, 同时, 更有利于市政给排水领域的进一步发展。然而, HDPE管施工工艺是一项比较复杂的研究, 再加之我国相关领域对于HDPE管施工工艺的研究还没有达到一定的深入程度, 因而, 不利于实际施工水平的提高。因此, 在今后的给排水领域的发展中, 要不断的加强对HDPE管施工工艺的重视和研究, 并且要从市政给排水领域的多个角度, 从HDPE管施工工艺的多个方面进行研究, 从而研究出更有效的HDPE管施工方法, 在促进HDPE管施工水平提高的基础上, 促进给排水领域的发展和进步。
参考文献
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[2]亢立丹.市政给排水施工中HDPE管施工工艺[J].黑龙江科技信息, 2014 (7) .
HDPE排水管道 篇6
HDPE管是高密度聚乙烯的简称, 是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色, 在微薄截面呈现出一定程度的半透明状, 具有较强的耐化学腐蚀性、绝缘性能、防水蒸气性以及抗冲击性。它是一种新型化学组成管材, 多被广泛的应用于建筑工程以及给排水工程中。其外壁主要为环状波纹, 而内壁则比较平滑。管材规格大小不一, HDPE管从压力等级来分主要分为0.6Mpa, 0.8Mpa, 1.0Mpa, 1.25Mpa, 1.6Mpa。从HDPE管的口径来分, 大体可以分为:20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110, 125, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1200, 单位为mm。在实际施工过程中, 针对不同的要求使用相对应的管材。当前建筑施工中的类型主要为两种:缠绕增强管以及双壁波纹管。HDPE管在我国发展时间比较短, 但由于其自身所具备的优越性, 逐渐在管材市场中占据了大多数比例。
当前市场中最为流行的克拉管是一种热态缠绕成型高密度聚乙烯缠绕结构壁管。其不仅整体抗外压能力比较强, 安全性能有约, 具有很好的柔韧性、抗腐蚀性、耐老化性等, 同时还能有效实现可循环利用, 属于安全环保型绿色产品。
2 市政给排水施工中HDPE管的主要施工工艺
2.1 HDPE管的主要接口方式
HDPE管常用的连接方式主要有电焊管箍连接件连接、对焊连接、带密封圈承插式套管连接等多种, 每种连接方式都有自身显著的特点, 在选择时应根据实际施工情况, 选择最佳方式。由于HDPE管在进行连接时, 不能采用溶解性粘合剂进行连接, 因此在施工过程中最好的方式便是使用熔焊连接。该种技术已经在我国有了相当长的发展时间, 通过对之前技术的不断改进, 改变了原有的焊接方式, 弥补了之前焊接过程中的不足, 电热熔连接是其中比较先进的一种。该种焊接方式的施工机具主要有两种:热熔对接焊机以及电热熔焊机。随着技术的不断进步, 在与金属管道进行焊接时, 通过钢塑过渡进行连接的方式已经成为目前最主要的焊接方式。采用熔焊连接方式, 可以有效加强管体与管材之间更加一体化, 使施工质量更高, 不易出现泄露等不良现象, 安全可靠。
在进行管材连接时, 采用热缩套进行连接容易出现松动, 对此最好选择使用密封胶圈进行接口。在使用该种接口形式时, 应首先对橡胶圈进行检查, 看其是否配套, 确认其安放位置, 并对进行接口的地方进行清理, 保证没有泥土等杂质。对接时要先其套在管口的一面, 然后再对另一面进行调整, 待完全套上要做相应的调整, 保持接触严密, 哈夫外固管箍要在橡胶圈套好之后再套。
2.2 与检查井的主要连接方式
由于材料自身的性质不同, 收缩率便也会产生不同。在HDPE管与检查井进行连接时, 其连接处容易出现渗漏等不良现象, 对此最好在施工过程中安置一定的防水翼环。在防水翼环与HDPE管进行完整连接之后, 可以用水泥砂浆之间进行浇筑。在建设检查井时, 为了更好的省时省力, 应根据流水底高对其进行直接切入。
对于检查井来说, 在与HDPE双壁缠绕管进行连接时, 中介层法是最佳选择。也就是说在HDPE管与检查井相连接处的外表, 用粗砂、聚氯乙烯粘接剂形成中介层, 接着用水泥浆进行砌入。其具体操作过程就是在施工过程中, 先用棉纱、毛刷等对井壁外表进行清理, 然后用聚氯乙烯粘接剂进行涂抹, 涂抹时要保证其均匀。涂抹完成之后, 均匀的撒上一层粗砂。在固化15分钟左右后, 就完全形成了中介层。在进行中介层施工时, 其长度应按实际的检查井长度而定, 经多年经验可得, 其长度为0.24米的较多。
2.3 安装过程中应注意的问题
在进行HDPE管安装时, 要先进行槽沟开挖、基础处理等工程。在具体施工过程中, 应根据施工地的地质情况采取最佳安装方式。比如在流砂或是地下水位比较高的地方, 最好选择挖一段便安装一段的方式进行。此种方式可以有效避免管道上浮、下窝等不良现象。
(1) 沟槽开挖
在进行沟槽开挖时, 应对其基底高度进行严格控制, 避免出现超挖现象影响施工进程和质量。对于高于地基高度0.25米左右的土层要通过人工清理, 使其能够达到标准基底的高度。如果出现了局部超挖现象, 最好采用中、粗砂等进行回填并夯实。如果沟槽存有容易滑动的碎石、块石或是砖石等坚硬的物体, 最好按照低于基底高度的0.2米进行铲除, 然后用中、粗砂等进铺设, 并进行夯实。
(2) 管道基础
对于管道基础来说, 要严格按照设计要求进行铺设, 对于砂垫层厚度, 在设计时应保持其厚度在100~200mm之间, 根据沟槽开挖后的槽底地质情况决定, 当达不到120MPa的地基承载力要求时需另外进行地基处理。在管道基础的接口位置, 一定要预留相应的凹槽, 其长度最好为管道基础直径的1.1倍, 宽度要保持在0.5m左右, 深度则应在0.05~0.1米之间。接口完成之后, 要对凹槽进行及时回填, 最好用砂土填实。
(3) 沟槽回填
在进行沟槽回填时, 要保证从基底到管顶及高于管顶0.7米的地方, 禁止使用推土机械进行回填, 必须进行人工回填。在具体操作过程中, 回填应从基底位置进行, 特别是基底与管材进行接触的位置, 沿着管材的两侧对称进行分层填土并夯实。分层回填就是每层回填的高度要保持在30cm左右, 逐层对称进行。对于管顶以下的位置, 最好采用粗砂进行回填, 对于管顶以上管顶50CM以内一般采用石粉渣或者中粗砂回填, 更易达到密实度要求, 从而形成管土结构, 质量更有保证.而对于高于管顶0.7米以上的就可以采用机械推土进行回填并碾压了, 但应注意机械回填时同样要从管道两侧进行对称回填。
(4) 特殊时期施工措施
在雨雪季节进行施工, 应积极采取相关措施, 有效防止管材上浮。安装完成之后, 便要进行及时回填, 一旦遭到水泡会严格影响施工质量。如果出现水泡现象, 施工人员要对其施工管道进行整体复测, 看其外观是否受损, 是否出现上附、下窝或是位移等现象, 对于出现的问题要进行及时返工, 保证回填时, 管道位置正确且没有受到损伤。在进行回填时, 应先回填到为管材直径1.1倍的高度方可。
2.4 变形检测及控制
对HDPE管进行变形检测多是在回填完毕后立即进行。对其变形进行检测时, 一般要保证在每段工程施工的最初50米内要至少检查3次, 在其后施工中, 要保持每100米至少检测3次的频率, 一般取起点、中点以及终点位置进行。如果发现施工中的回填土的材质、夯实的工艺以及管径等发生了变化, 则要对其进行相同内容的复查。对于HDPE管的短期压扁率来说其实测值应不大于4%。如果实测值大于了4%, 则属于管道变形过大。对于局部管道过大的, 可以进行局部开挖, 对其进行校正然后进行回填夯实。如果有超过90%的都处于管道过大状态, 则要进行管道更换。
3 结束语
总之, HDPE管的性能远远大于其他塑料管材。在市政给排水施工中进行HDPE管施工时, 应根据实际情况进行严格分析和设计, 选择最佳的施工工艺, 并严格按照工艺要求进行科学施工, 从而有效保证施工效果。施工人员在施工过程中, 也应在自身实战经验之上, 对施工工艺不断进行创新, 促进HDPE管施工工艺进一步发展。
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HDPE排水管道 篇7
随着我国对城镇基础设施建设的不断投入, 同时提高环境保护的重视程度, 市政排水将成为城市市政建设的重点之一, 塑料管道与传统金属管道、混凝土管道等相比具有诸多优势, 其中HDPE双壁波纹管在应用于市政排水工程中所表现出的技术经济指标上的优势, 得到了建筑工程界的普遍认同与普及使用。
2 HDPE双壁波纹管性能及特点
HDPE双壁波纹管是以HDPE (高密度聚乙烯) 为主要原料, 分别由内、外挤出机共同挤出, 一次成型, 内壁平滑, 外壁呈梯形波纹状, 内外壁之间有夹壁空心层的塑料管材。其独特的制造工艺和结构设计使其具有重量轻、水力条件好、环刚度大、韧性强、耐高压、耐低温、耐腐蚀等优点, 是市政排水工程使用的理想管材。
3 HDPE双壁波纹管与钢筋混凝土管的对比
市政排水工程中, 以使用钢筋混凝土管为主, HDPE双壁波纹管作为一个新兴管材, 在接下来的时期, 使用量将逐年攀升, 与钢筋混凝土管并存且逐步取代。现将此两类管材进行全方位分析对比。
3.1 性能
3.1.1 强度和刚度
钢筋混凝土管属于刚性管, 通常视为独立的承力结构。HDPE双壁波纹管属于柔性管, 在保证回填土的密实度大于85%的前提条件下, HDPE双壁波纹管能与回填土结合成有机整体结构, 共同承受负载, 在其受压时会横向外扩变形, 回填土会阻碍其变形作用, 外压负载就被传递到回填土, 管土共同作用。在承受外压负荷方面, HDPE双壁波纹管更胜一筹。
3.1.2 水力性能
钢筋混凝土管的内壁粗糙系数为n=0.013~0.014, HDPE双壁波纹管的内壁粗糙系数为n=0.009~0.01。根据曼宁公式计算所知, 在相同水力坡降、相同内径条件下, HDPE双壁波纹管的过水流量比钢筋混凝土管大;在相同水力坡降、同样流量条件下, 可选用直径较小的HDPE双壁波纹管。在相同的设计流速和充满度条件下, HDPE双壁波纹管的坡度比钢筋混凝土管小。
3.1.3 化学性能
市政排水工程输送的是污水和雨水, 水质通常具有腐蚀性、或成酸性或成碱性, 这就要求管材必须具有一定的耐腐蚀性。钢筋混凝土管属于碱性材料, 水质中含有的酸性物质会对其产生腐蚀作用, 从而对使用寿命有所影响。HDPE双壁波纹管是以惰性高密度聚乙烯制成, 除少数强氧化剂外, 大多数化学介质对其不起降解作用;聚乙烯又是电的绝缘体, 因此不会发生腐蚀、生锈或电化学腐蚀现象。
3.2 管道铺设施工流程
钢筋混凝土管施工流程:开挖沟槽→碎石砂垫层→支基础模板→捣基础→养护→下管→稳管→接口→养护→砖砌检查井→闭水→回填土。
HDPE双壁波纹管施工流程:开挖沟槽→砂垫层→下管→接口→砖砌检查井→闭水→回填土。
施工流程经对比, 可以看出钢筋混凝土管比HDPE双壁波纹管多几道工序, 而且钢筋混凝土管的基础和接口需使用混凝土, 就涉及到必须等其强度达到设计强度的70%才可进行下道工序, 施工周期延长。
钢筋混凝土管的密度为2400㎏/m3, HDPE管的密度为950㎏/m3。相比之下HDPE管重量轻, 运输、施工方便, 不需要大型吊装设备, 同时也减轻人工劳动强度, 加快施工进度, 减少施工费用。
整体流程对比, HDPE双壁波纹管施工难度更低, 施工进度更快、施工周期更短。
3.3 技术经济分析
表1为HDPE双壁波纹管与钢筋混凝土管单价表。同管径单位长度的钢筋混泥土平口管价格较低, 约为HDPE双壁波纹管的22.9%~27.1%。
单位:元/m
备注:离心机制蒸压钢筋混凝土平口管单价采用汕头工程造价管理2011年市区第三季度信息价;HDPE双壁波纹管 (扩口管8KN/m2) 单价采用汕头工程造价管理2011年第10期市区建材产品价格表。
表2为管基造价对比分析表。由表中分析数据可以得知:HDPE双壁波纹管管基比钢筋混凝土管管基低14.4%~37.5%, 管径越大, 节省的费用也越多。
单位:元/m
备注:混凝土管基础依据《市政排水管道工程及附属设施》06MS201标准图集计算。DN300~DN700钢筋混凝土管采用C15商品混凝土、120度基础。DN 800~DN1000钢筋混凝土管采用C15商品混凝土、180度基础。HDPE双壁波纹管采用碎石砂垫层20cm厚。 (双壁波纹管垫层主要按设计要求) 材料价差采用汕头工程造价管理2011年市区第三季度信息价
表3为管道铺设费用对比分析表。由表中分析数据可以得知:HDPE双壁波纹管铺设费比钢筋混凝土管铺设费低7.6%~27.1%。
单位:元/m
表4为综合造价对比表, 以管道单价、管基和铺设费来累加作为综合造价对比。
通过以上分析中, 从管道材料单价、管基、管道铺设几个方面分析了HDPE双壁波纹管与钢筋混凝土平口管之间造价构成比重的基本差别, 即HDPE双壁波纹管材料价格较高, 但管基和管道铺设费较低, 除此之外, HDPE双壁波纹管在施工时管道开挖断面较钢筋混凝土管要小得多。HDPE双壁波纹管施工时土方开挖, 回填, 运输数量均要少于钢筋混凝土管。而且, 从这两种管材的排水性能上来看, 当排水管设计坡度相同, 满足同样的设计流量时, 符合排水条件的钢筋混凝土管管径约为HDPE双壁波纹管管径的1.2倍。在满流情况下, DN500的HDPE双壁波纹管过流能力达到DN600的钢筋混凝土管的98%以上, 在非满流情况下, DN500的HDPE双壁波纹管过流能力达到DN600的钢筋混凝土管的95%~99%。稍微适当调整水力坡降, 相应HDPE双壁波纹管就可以代替大一规格的钢筋混凝土管。也就是说, 根据水力计算结果, 钢筋混凝土管管径需选用DN600时, 采用HDPE双壁波纹管管径只需DN500。管道断面面积减少, 管道总造价也随着下降。
单位:元/m
4 施工应用优越性
4.1 城市市政排水工程
在城市市政排水系统中多采用混凝土管、铸铁管、陶土管、砖砌方渠等, 现基本都存在老化破损, 污水渗漏对地下水造成二次污染问题不可忽视。加之过去城市排水管网设计的口径偏小、布局不合理等, 已经无法满足现在日益增长的城市规模和城市人口, 急需对其进行改造施工。
选用HDPE双壁波纹管材, 符合国家环保要求, 无污染, 无毒害, 且可以重复回收利用, 节约资源。其渗透率远低于水泥管材等, 对地下水不会造成二次污染。由于市政排水管都铺设在城市主干道和干道, 当需要进行改造或维修时, 会对交通运输等造成较大影响, HDPE双壁波纹管的施工难度低、施工周期短等优势, 让市政排水工程现场施工得以更有效开展和完成。HDPE双壁波纹管因流阻小、内壁光滑, 不易淤积污泥杂物, 既减少了管道疏通给环境带来的影响, 又节约了后续养护疏通费用, 减轻工作人员工作量。是城市排水管道施工最佳选择。
4.2 震区排水工程
2008年5月12日汶川发生的里氏8.0级地震, 汶川地震造成交通、市政、房屋等基础设施大面积损毁, 直接经济损失超过8500亿元。在参加“5.12”地震援建时, 由于灾区的给排水设施损坏严重, 原先采用的刚性管材钢筋混凝土管、石棉水泥管等出现纵向和斜向裂缝, 而且接头的破坏是最为普遍。在当时余震不断的环境下, 地面断裂而引起的不均匀沉降现象严重。加上援建项目的工期非常紧, 必须争取在尽可能短的时间内完成市政排水工程项目, 尽快让居民恢复正常的生活。
综合整体施工情况后, 择用了柔性管材HDPE双壁波纹管。在这种地震等地质灾害易发地区使用HDPE双壁波纹管, 能有效提高管道抗不均匀沉降性能, 降低管道的破坏损失程度, 加上接口采用弹性橡胶圈承插连接, 接头密封性能好, 并能适应较大角度变化。使市政排水工程抗震减灾的能力得到有效提高。HDPE双壁波纹管施工进度快、施工周期短的施工优势, 也使市政排水项目提前竣工, 加快灾区市政基础设施恢复重建的步伐。
5 应用前景
HDPE双壁波纹管材是具有国际先进水平的新型绿色环保建材产品, 是国家建设部以塑带钢、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。随着我国城镇化步伐的加快, 以及国家大型重点工程的实施, 市政管道用量将会剧增。根据建设行业发展规划预算, “十一五”期间, 平均每年塑料管道工程用量将超过200万吨, 其中市政公用工程与建筑工程用量将达到150万吨以上, 双壁波纹管有可能成为管材行业中产量最大的品种。由此可见, HDPE双壁波纹管材代表了未来排水管材的发展方向, 是市政排水工程选用的理想管材。
摘要：HDPE双壁波纹管是近年来市政排水工程中普及推广应用的一种新型管材。和传统管材相比, HDPE双壁波纹管在市政排水工程施工应用中具有诸多优势。本文根据现场施工应用, 阐述其在市政排水工程中普及趋势之所在。
关键词：HDPE双壁波纹管,市政排水工程
参考文献
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[3]李公藩.塑料管道施工[M].北京:中国建材工业出版社, 2001
HDPE排水管道 篇8
HDPE双壁波纹管管内壁光滑平整, 外壁呈梯形波纹状, 内外壁问有夹壁中空层, 其独特的管壁设计使此类管材具有环刚度大、重量轻、耐高压、韧性好、耐腐蚀、耐磨性好、施工方便、安装成本低、使用寿命长等特点。广泛应用于市政改造工程、建筑、工农业排水、农业节水灌溉、污水处理工程等领域, 是传统水泥管、铸铁管等其它材质管材的最佳替代品。但是, HDPE管在国内属于新型管材, 没有国家统一的管道设计规范及施工验收规范, 管道在埋地、连接及与检查井连接过程中易出现问题。笔者根据HDPE管特性, 分析管道施工方法, 提出解决方案。
1 HDPE管基础施工
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。但是, 由于其表面性质所限, 对于坚硬突出物的抵抗能力不足, 经常发生管材被尖锐物刺破表面的情况, 为减少此类事故的发生, 施工时, 管道基础应做垫层基础。笔者以不同种地基做参照, 讨论不同的地基环境下管道基础做法。
1.1 基础开挖
开挖土槽应严格控制基地高程, 严禁超挖。基地设计标高0.2 m~0.3 m的原状土要人工清理至设计标高, 如局部超挖或发生扰动可换填粒径100 mm~150 mm的天然级配砂石料或中、粗砂并夯实。人工开槽时, 宜将槽上部混杂土, 槽下部优良土分开堆放以便回填用, 堆土不得影响管道基础的稳定性, 雨季施工应尽可能缩短开槽长度, 做到成槽快, 回填快, 并做好防泡槽措施, 一旦发生泡槽, 应将水排除, 把受泡软化的土层清除, 换填砂石料或中粗砂, 做好基础处理。
一般规定, HDPE管道埋设的最小管顶覆土厚度为:埋设在车行道下管顶埋深不得小于0.9米;埋设在人行道下或管道支管不得小于0.75米;绿化带下或居住区支管不得小于0.6米;在永久性冻土或季节性冻土地层, 管顶埋深应在冰冻线以下。
1.2 基础做法
1.2.1 一般基地
管道基础采用垫层基础, 对于一般土质, 基底素土夯实并铺一层砂垫层, 厚度为100 mm~150 mm。管道基础的接口部位, 应预留凹槽以便接口操作。凹槽宽约为0.4 m~0.6 m, 槽深约为0.05 m~0.10 m, 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。
1.2.2 软土地基
对于软土地基, 槽底又处于地下水位以下时, 铺垫一层沙砾或碎石, 其厚度不小于150 mm, 碎石粒径为5 mm~40 mm, 上面垫砂垫层 (中、粗砂) 20 mm。砂垫层上部做法与一般基础相同。
2 HDPE管道施工
在管道被放入管沟之前, 首先应该对管道进行全面检查, 在没有发现任何缺陷的情况下, 管道才被允许吊入或滚入管沟内。管道通常会在地面预先连接好, 有时管道可能会被预先连接成大约150米长的许多管段, 贮存在某一个地方, 当需要下放及连接时, 再被运到安装地点, 然后采用热熔连接或机械连接的方式连接这些管段。
公称直径小于20 mm的管道可以手工拖入管沟内;对所有的大管道、管件、阀门、消防栓及配件, 应该采用适当的工具仔细将它们放到管沟内;对于长距离的管道的吊装, 推荐采用尼龙绳索。
2.1 管道接口
管道可采用橡胶圈或热熔连接。橡胶圈采用具有耐酸碱腐蚀的合成橡胶制品, 硬度为50±5 MPa。橡胶圈必须质地密实, 表面平整, 无气孔、泡或其它缺陷。橡胶圈必须安装在波纹管插入管端的第一个凹槽中, 安装时承口内壁以及橡胶圈外缘需涂润滑剂。管道必须承插至承口根部。
接口作业时, 应先将橡胶圈严密地套在一侧管口, 调整另一侧管, 使两侧管在同一轴线上, 然后套上橡胶圈, 调整橡胶圈使其与管外壁接合紧密, 最后套上哈夫外固管箍。
2.2 最终的管道连接与装配
管沟内管道的热熔连接同地面上管道的热熔连接方式相同, 但必须保证所连接的管道在连接前必须冷却到土壤的环境温度。
管子的规格必须根据工作压力和使用场合进行选择, 应有足够的强度, 内壁光滑, 清洁, 无砂眼, 锈蚀等缺陷。切断管子时, 断面应与轴线垂直。弯曲管子时, 不要把管子弯扁。整个管道要尽量短, 转弯次数少, 较长管道应有支撑和管夹固定, 以免振动。同时, 要考虑有伸缩的余地, 系统中任何段管道或元件应能单独拆装。全部管道安装定位后, 应进行耐压度试验和密封性试验。对于液压系统的管路系统还应进行二次安装, 即拆下管道进行清洗, 再安装, 以防止污物进入管道。
2.3 管道与检查井的衔接
管道与检查井的衔接部位易发生断裂、封闭不实等情况。由于HDPE管为硬塑料材质, 其抗压强度与砖、水泥相比差距太大。通常施工方法为井与管之间用1∶2.5水泥砂浆接合密实, 该部分井壁砌砖要求发旋砖, 井底流槽与管内壁接合平顺, 管口与井内壁齐平。笔者建议在施工时, 管道外壁与检查井的接缝处增设环形硬行塑料保护环, 以确保HDPE管完整无损坏。
3 沟槽回填
用插入式振动器, 插入间距可根据机械振幅大小决定, 不应插至下卧粘性土层, 注意掌握“快进慢出”的原则, 每层铺筑厚度视振动器插入深度而定, 在此为30 cm, 现场检查井上作好标记控制厚度, 施工时最佳含水量为饱和。
沟槽回填从管基础部位开始至管顶0.7 m, 必须人工回填, 严禁机械推土回填。沟槽回填应从管线、检查井等两侧同时回填, 确保管线、构筑物不发生位移。从管底至管顶以上0.4 m范围内沟槽回填物应严格控制。管道两侧至管顶以上0.2 m范围内, 回填材料应用细沙, 沙粒直径不超过10 mm, 确保管道周围无尖锐硬性材料。管顶以上0.2 m~0.4 m范围内可采用中、粗砂回填。管顶0.4 m以上可回填良制土。
回填材料的选取, 既要满足安全要求, 也要考虑经济、简便。选取的回填材料主要有水泥、碎石和砂等。对水泥塞的水泥要求速凝、低温、微膨胀。速凝, 即固化的时间短, 强度上升快, 有利于回填堵塞实施和安全, 回填散料中的碎石和砂均可就地取材。碎石块径为0.5 cm~1.5 cm和1.5 cm~3 cm两种, 回填时槽内应无积水、无积泥, 不得回填腐殖土、淤泥、冻土及有机物。
4 结束语
HDPE作为新型管材, 其各方面指标都优于现在常用的传统排水管材, 所以, 应加强HDPE管的科普工作, 促进HDPE管的普及和应用。
摘要：对HDPE双壁波纹管在市政给排水管道工程施工中的应用进行分析阐述。
关键词：HDPE,市政工程,给排水
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