探讨在市政给排水工程中HDPE管的应用__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:107

副标题#e#摘要：本文主要论述了HDPE管在市政给排水工程应用过程中存在
　　的问题，提出了相应的解决措施。
　　关键词：HDPE管；市政给排水；
　　
　　引言
　　高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene，即HDPE)塑料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。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。由于其具有连接可靠、耐腐蚀、韧性高、弹性好、使用寿命长、施工方便等优点，在市政给排水工程中得到了较为广泛的应用。但是，在施工安装、使用与维护管理等方面，HDPE管材与传统管材有较大的出入，且尚没有HDPE管的国家标准，在使用过程中出现了许多新的问题，本文主要从以下几个方面探讨包括管材环刚度的确定与选用、管道之间的连接即接口形式的选择、管道与检查井的连接方法、沟槽开挖与基础的处理、回填与管道抗浮、变形的控制与检测等问题。对与同仁的工作交流具有十分重要的意义。
　　一、HDPE管的环刚度
　　环刚度是HDPE管抗外压负载能力的综合参数。为了确保塑料埋地排水管在外压负载下能够安全地工作，环刚度是管材的关键指标之一。结合多年来的施工经验，笔者建议在选择塑料埋地排水管时，应尽量采用环刚度较高的管材。
　　(1)直径<500mm的塑料埋地排水管：一般应采用环刚度为8kN／m2的管材。对于地质条件好且没运输车辆负载的排水管，可以采用环刚度为4kN／m2的管材。
　　(2)直径500mm----1200mm的塑料埋地排水管：应采用环刚度为8kN／m2的管材。如果采用环刚度<8kN／m2的管材，应经过结构设计计算(变形验算、压屈失稳计算)，并严格控制铺设施工的质量(管道基础、回填材料、分层夯实等)。直径>800mm的塑料埋地排水管，在重要工程中应使用环刚度>8kN／m2的金属增强复合缠绕管和玻璃钢夹砂管。如果采用环刚度<8kN／m2的热塑性塑料管，必须要经过结构设计计算(变形验算、压屈失稳计算)，并严格控制铺设施工的质量(管道基础、回填材料、分层夯实等)。同时，回填土的密实度应符合以下规定：主管区回填土的密实度应<95％(按轻型击实标准，下同)；管道宽度以外次管区回填土的密实应<90％。
　　二、HDPE管的接口方式
　　(1)常用的HDPE管的连接方式有对焊连接、电焊管箍接件连接、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。
　　(2)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。焊接技术的发展经历了一定的过程，早期焊接方式有热熔对接连接、热熔承插连接和鞍形焊接。由于热熔承插连接存在着一定的缺点，近年来出现了一种新的连接方式——电热熔连接。电热熔连接采用的施工机械是电热熔焊机和热熔对接焊机，焊接设备应符合ISO12176——1或ISO12176——2的要求。近年来，焊接方式发展为与金属管道连接时采用钢塑过渡接头连接。目前，主要采用热熔法、电熔法连接，使管材和管件一体化，无泄漏、安全可靠。管道与三通、弯头、异径接头等管件连接时，应采用电熔连接；管道与其他材质的管道连接时，应采用检查井或专用法兰连接法连接。
　　(3)管材之间的接口形式应采用密封橡胶圈柔性接口，不宜使用热伸缩套连接。管材采用橡胶圈接口时，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。进行接口作业时，应先将橡胶圈严密地套在管口的一侧，再调整管的另一侧，使管的两侧在同一轴线上，然后套上橡胶圈并调整，使其与管外壁结合紧密，最后套上哈夫外固管箍。
　　三、HDPE管道与检查井的连接方法
　　(1)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#p#副标题#e#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。
　　(2)HDPE双壁缠绕管与检查井的连接可采用中介层法。即在管材或管件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检查井的井壁内。中介层的施工是先用毛刷或棉纱将管壁的外表面清理干净，然后均匀地涂1层聚氯乙烯粘结剂，紧接着在上面甩撒1层干燥的粗砂，固化后，即形成表面粗糙的中介层。中介层的长度应视管道砌入检查井的长度而定，宜采用0．24m。
　　四、HDPE管安装时应注意的问题
　　安装管道时，应解决沟槽开挖与基础处理、回填与管道抗浮等有关问题。在地下水位较高、流砂等不良地基施工时，应开挖一段、施工一段并迅速回填，以防止管道出现上浮、偏移、下窝等现象。
　　(1)挖土开槽。挖土开槽应严格控制基底的高程，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，可换填粒径为10—15mm的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。
　　(2)管道基础。管道基础应按设计要求铺设，基础毛垫层的厚度应满足以下规定：管径315mm----600mm为150mm，管径315mm以下则为100mm，管道基础的接口部位应预留凹槽以便于接口操作，凹槽宽约为0．4----0．6m，槽深约为0．1----0．2m，槽长约为管道直径的1．1倍。凹槽在接口完成后用砂填实。
　　(3)沟槽回填。从管底基础至管顶以上0．7m的范围内，必须用人工回填，严禁用机械推土回填。回填时，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，每层回填高度应为0．15----0．20m，管顶以下宜用粗砂回填，管顶以上0．5m范围内宜采用砂土或接近最佳含水率的素土回填。管顶>0．7m的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，并可使用机械碾压。
　　(4)雨季施工时，应采取防止管材漂浮的措施。先回填至管顶以上1倍管径以上的高度。管安装完毕尚未回填土时一旦遭到水泡，应进行管中心线和管底高程的复测和外观检查，如发现位移、漂浮、拔口现象，应立即返工处理。
　　五、HDPE管的变形控制及检测
　　(1)管道的变形检验应在管道覆土夯实完成后进行，且边施工边检测。施工变形即短期压扁率的检测数量，一般应遵守以下规定：每施工段最初的50m不少于3处，在测量点管轴垂直断面测垂直和水平直径；相同条件下，每100m不少于3处，取起点、中间点和终点附近；在地质条件、填土材质、压实工艺、管径等发生变化时，应重复上述检测内容。
　　(2)管道变形过大的处理。若管道施工变形，其短期压扁率>4％时，属施工形变过大，应按以下规定进行处理：管道施工变形，其短期压扁率局部>4％时，可挖除管区填土，校正后重新填筑；管道施工变形，其短期压扁率有90％以上>4％时，应更换管道。
　　(3)管道变形的检测方法：人不能进入管道内的塑料管，采用圆度板管内拖拉法检测其变形值；人能进入管内的塑料管，可直接进入管内检测其变形值。
　　(4)埋地塑料管在外压荷载的作用下，管径竖向直径变形率应小于管材的允许直径变形率。
　　六、结语
　　结合以上HDPE管在应用中的问题与解决措施和各项优点，本人在郴州地区多个给排水工程项目中进行了很好的运用，例如：汝城县污水处理沿九塘江截污干管工程中，根据当时实际情况，可供选用的管材有：钢筋混凝土管PCP、HDPE双壁波纹管、PVC---U聚氯乙烯管，通过分析对比，HDPE在技术性能和应用过程中具有较大优势，综合考虑管材性能的适用性和技术经济合#p#副标题#e#理性，本设计过程中采用了HDPE管，所涉及到的问题也得到了很好的解决，HDPE管的各项指标均达到了规范要求。所以在使用过程中，我们要认真分析，严格按照工艺技术要求正确使用，以保证HDPE管的施工质量。
　　参考文献：
　　[1]张奎．给水排水管道工程技术[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005：116—134．