在市政排水管网中的应用
冯尊跃
徐州市市政工程养护管理处
【摘 要】本文从HDPE双壁波纹管管材在市政排水管道中的推广使用,结合工程实际和自身体会,从HDPE双壁波纹管管道特性、管沟开挖及回填、管道安装等几方面提出具体要求,以解决安装质量通病,从而防止管道渗漏的发生。
【关键词】HDPE双壁波纹管管材;连接;安装。
1、引言:
2005年年初,我单位接上级通知,为了配合徐州市彭城广场地下通道3月15日开工建设的需要,需对彭城广场周围排水管网进行重新敷设,原有管网因地下通道的建设而废除。时间紧,任务重,综合各方面考虑,重点是工期考虑(2005年2月15日——2005年3月12日),短短20来天,需要敷设近2000米排水管道,且不能影响交通,无法进行全封闭施工,传统的钢筋砼管道施工已无法满足工期需要。我单位组织材料、经营、生产各科室,会同建设方、设计方和监理方共同研究决定首次引进使用高密度聚乙烯双壁波纹管(以下简称HDPE双壁波纹管)。
2、HDPE双壁波纹管特性介绍
HDPE双壁波纹管具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%,在欧美等国中,HDPE双壁波纹管,在相当范围内取代了钢管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管、广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管等。作为一种新型轻质管材,它具有重量轻、耐外压、卫生性能好、施工快、寿命长、用料省、弯曲性优良等优点,同时化学性质稳定,且具有良好的电绝缘性,耐老化和耐环境开裂能力强,适用温度范围宽,且具有良好的综合机械性能,承压能力强,综合工程造价更具优势,在无压排水、排污等领域能节约大量资金和施工时间,是传统排水排污管材的理想替代产品。
以下简单介绍HDPE双壁波纹管的一些管材特性:
(1)、管材特性
★结构独特,强度高,抗压耐冲击;
★内壁平滑,摩阻小、过流量大;
★连接方便,接头密封好,无渗漏;
★重量轻、施工快捷,降低费用;
★埋地使用寿命达五十年以上;
★聚乙烯属于碳氢聚合物,分子无极性,耐酸碱腐蚀;
★原料为绿色环保材料,无毒、不腐蚀、不结垢,可回收再利用;
★适用温度范围宽,-60℃的环境中管道不破裂,输送介质的最高温度为60℃;
★综合工程造价与混凝土管基本相当,运营成本低;
★有良好的快速裂纹传递抵抗能力,高应力抗开裂能力和低刮痕敏感度;
★高韧性管材,断裂的伸长率超过500%,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。
(2)、物理学性能
| 项 目 | 单 位 | 指 标 |
| 冲击试验TIR | ≤10% | |
| 环刚度(S1级) | KN/m2 | ≥4 |
| 环刚度(S2级) | KN/m2 | ≥8 |
| 密度 | 1.35~1.50g/cm3 | |
| 连接密封试验 | 压力0.05MPa,恒温15min,无渗漏,无破裂 | |
| 环柔性 | 试样圆滑,无反向弯曲,无破裂,两壁无脱开 | |
| 烘箱试验 | 无分层、开裂 |
(5)、性能比较要点
| 项 目 | 性 能 |
| 承插口 | 承插口是否呈规则的圆形,且具有一定的硬度决定是否会漏水。HDPE双壁波纹管中分单壁承插口、双壁承插口,双壁承插口承面硬度较好,形状呈规则的圆形。 |
| 壁 厚 | 同配方成份、同规格、同刚度等级,内壁厚厚者其性能更好,缠绕管普遍比波纹管厚。 |
| 生产方式 | HDPE波纹管每条生产线生产能力远远超过缠绕管,连续性规模化大生产提高产量,降低成本。 |
我单位于2005年2月13日组建项目部,进场施工,采取半封闭施工方法,将施工范围采用脚手架搭配彩条布防护,专人看管,严格施工以外的人员入内,确保来往行人和施工人员安全。开挖选择在夜间施工,避开白天交通高峰期,不影响交通,挖出的土方除留有必须的回填土外,其余土方全部运至指定的倒土点,开挖深度1.6——2.8米,地下水位较低,无大面积积水,边开挖,边抽水,不让沟槽浸水。
(1)、管沟开挖及回填
机械开挖至设计标高以上20cm,采用人工开挖,保证不超挖,安装 HDPE 管时管沟底部回填 10cm不含硬物的砂作为垫层, 无需砼基础,然后在砂垫层上安装 HDPE管,管的管面和侧面均要回填不含硬物的砂土,管面回填 20cm——30cm厚的砂层,目的是使管道能均衡受压而不致于损伤管身,其余可回填原土壤。人工配合机械下管,管径800cm——1500cm。施工部分照片如下:
(2)、管道安装要求
由于HDPE管主要采用柔性密封圈连接,为了保证胶圈的连接质量,两管必须平直,不得斜向插入,我方施工时采用的插入方法是在一条管的承口端处放上加厚垫板或方木条,然后用木槌敲打垫板或方木条使之插口插入另一条管的承口内。
接口插入操作时应注意几个方面:
a、要清除干净承口内侧和插口外壁砂粒和脏物;
b、要仔细放好胶圈,不得扭曲,胶圈不得装反;
c、插口要到位,注意回弹尺寸要符合要求。
管道安装好后要做质量检查,可用钢尺从外部测量口外沿距胶圈的尺寸,若距离不一致时,则说明没有安装好,必须拔出重装。 为了保证插入质量,在插入前应对插入长度进行标记划线。
总之,从管道施工的轻便、快速,到管网质量的保证和排水效益等方面,HDPE双壁波纹管均具有强大的生命力和较好的推广应用前景。由于重视本工程施工过程的安装程序和质量控制,目前还没有出现因管道安装而引发的质量问题。该工程的顺利竣工,为我地区其他相关排水工程使用HDPE双壁波纹管提供了一定的技术方法。
参考文献:
(1)李公藩编著《塑料管道施工》,中国建材工业出版社,2001.11
(2)高立新《我国建筑给水塑料管现状及发展前景》2000.8
(3)孙绍平《给水排水管道的应用与发展》2002.3下载本文