管道施工中HDPE管的质量通病分析

陈华

摘要：主要介绍了HDPE（高密度聚乙烯）管在管道施工中的应用及问题分析，详细阐述了在其施工过程中的质量问题和防治措施，以下仅供参考。

关键词： 管道施工 质量问题 控制防治

Abstract: the paper mainly introduces HDPE (high density polyethylene) tubes in the pipeline in the construction of the application and problem analysis, presents in detail the construction process of the quality problem and prevention and control measures, the following is only for reference.

Keywords: pipeline construction quality control and prevention

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

HDPE管是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，在一定的温度和压力下塑制成型的有机高分子材料。其本身就具有质量轻、水流阻力小、使用寿命长、良好的耐腐蚀性等优点，加上在管道施工中又具备了速度快，工序少造价低等合优势，而在国外被广泛运用。但是在用于市政排水管网建设中还是存在不少的质量问题，如管道漏水、管道上浮、管道变形等等都已成为HDPE 管施工中质量控制的核心。

1 管道漏水的原因分析及防治措施

1.1 管材开裂损坏造成漏水的原因分析及防治措施

1.1.1 原因分析

使用HDPE 管时，因为管材质地较脆，且容易变形。如果运输、贮存不当加上施工过程中受到碰撞、都会造成管材破损、开裂、老化；误铺受到损伤的管材，也很容易发生开裂情况；管壁厚度不均匀，受力后造成开裂现象；管基不平整，有块石等硬物时或回填不密实易造成管材损坏。

1.1.2 防治措施

材料负责人严格控制好管材的进场检查验收的同时，确保装卸、运输、堆放时应轻抬轻放，成批运输或贮存时，承口、插口应分层交错排放，用缆绳捆成整体，并固定牢固。管材如需长时间存放，时间不易超过 18个月，应置于库房内；当露天堆放时，必须加以遮盖，防止曝晒；存放地点必须远离热源，并有防水、防火措施；管材应保持清洁。HDPE 管为柔性管，应采用土弧基础，不宜铺设在刚性基础上。国内外通常的做法都是采用砂砾石基础，对于一般土质地基，应铺设一层 10 cm 厚的砂砾石基础层，对于地质条件差的地基，用复合地基处理方法，对地基改良后方可铺设砂砾石基础层，这样就会有效增强管基的支撑条件，形成隔离层，减少管道的轴线弯曲，增强了土壤的抗剪切性能。下管时，应采用可靠的吊具，使管材平稳下沟，不得与沟壁、沟底激烈碰撞，吊管时应有两个吊点，严禁穿心起吊。回填土中不得含有石块、砖及其他杂硬物品。

1.2 管道接口不良造成漏水的原因分析及防治措施

1.2.1 原因分析

造成此原因更多是出现在管材尺寸误差不达标，从而导致超标后插口端部倒角不合格，顶挤橡胶圈产生位移或扭曲，插口未插入深度标线，致使管子插入不到位而造成漏水。HDPE 管质量轻，铺管时容易造成位移，使橡胶圈发生扭曲而造成漏水。管材与检查井连接时，橡胶密封圈不严实、连接部位防水层未做或操作不当造成漏水。

1.2.2 防治措施

严格材料验收制度。管材、橡胶密封圈应保持清洁，管道接口安装时应将橡胶圈均匀平展地套在插口平台上，不能扭曲或断裂，并在插口端部及承口部位涂抹润滑剂，顶压橡胶圈时，用力要均匀，压实后将管道除接口外用回填土压住，以防止橡胶圈反弹。

铺管时，插力阻力过大，则应拔出管子检查、调整，重新安装，若管子插口倒角不合格时，应加以修整，再进行安装。应保证插入到位，橡胶圈不扭曲。管道铺设时，应直线敷设，插口插入的方向应与水流方向一致。

管道基础在接口部位设凹槽，长度按管径大小而定，一般为40 ～ 60 cm，深度为基底以下 5 ～ 10 cm，宽度为管外径的 1.1 倍，管道铺设时应随铺随挖，接口施工完毕时，用砂土填实。检查井壁与插入管端的连接处。浇筑混凝土或填实水泥砂浆时，管端圆截面不得出现扭曲变形，采用承插口接头时，应用插口部分与井壁连接，不宜将承口部分插入与井壁连接。管道铺设应与检查井同步施工，尽量避免预留洞口，用水泥砂浆连接管道与洞口之间的缝隙，做到配比合理，砂浆饱满，砂浆可掺入微膨胀剂，管道与检查井连接完毕后，应在管道连接部位的内外井壁做防水层，并符合检查井整体抗渗漏的要求。

1.3 密闭性检验

管道敷设完毕经检查合格后，应进行管道密闭性实验。长度不宜大于 1 km，带井试验，经外观检查不得有漏水现象，管道的渗水量应满足下式要求：

Qs≤0.004 6 d

式中：Qs———每 1 km 管道长度 24 h 的渗水量（m3）；

d———管道内径（mm）。

2 管道上浮位移的原因分析及防治措施

2.1 原因分析

由于 HDPE 管比重小，重量轻，遇水很容易造成上浮。地下水位高于开挖沟槽槽底高程，未降水或降水不彻底造成上浮。回填不及时或回填方法不当，造成上浮。

2.2 防治措施

在地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区，视不同情况，采用相应的降水措施降低地下水，地下水位应降至槽底高程以下，才可进行沟槽开挖。在沟槽开挖管道敷设回填的全部过程中，降水不能停止，槽底不得有积水或受冻，保持工程不受地下水影响。如遇降水不充分或雨季施工时，可采用临时限位的方法，固定管材标高，如图 1 所示。

图 1 固定管材标高临时限位法

在管材两侧打入木桩，作为固定端，管材上部设一横木，与两固定端连接，每根管材设两处，以控制管道上浮及左右位移。管道敷设后，应立即进行沟槽回填，为确保管道和构筑物不产生位移，沟槽回填应从管道、检查井等构筑物两侧同时对称进行，管顶以上 0.7 m 范围内必须采用人工回填，严禁用机械推土回填，以免管道发生位移，0.7 m 以上范围可用机械管道两侧对称回填。

3 管道变形的原因分析及防治措施

3.1 原因分析

管材运输贮存过程中，受挤压引起的变形；管材经日晒雨淋，受老化引起变形；管道基础不平整及回填时受土压力导致的变形。

3.2 防治措施

管道运输贮存过程中，应避免受挤压、日晒；管道基础应平整均匀，密实度符合要求，表面不应有凸出尖硬物体，坡度符合设计标准要求。

土料的回填压实是控制 HDPE 管变形的关键。为满足经济合理的要求，应优先选用沟槽土回填，并做回填土试验来确定压实机械及压实遍数。

管道的下半部与垫层的夹角部位被称为腋角。提高管道腋角部位回填土的支撑强度可以有效控制管道变形，垫层与腋角部位的宽度也要符合操作规程，施工中先将管道的垫层整平，然后两侧均匀回填一层素土或细砂，用木板将腋角部位填实，压实度应达到 85%。沟槽回填应严格分层回填，采用轻型压实机具，各部位压实度应依据《高密度聚乙烯排水管道工程施工与验收技术规程》及工程实际，确定回填质量要求。管径较大的 HDPE 管在回填前应在管内增设支撑，以提高管材的环刚性，控制管道的变形。

3.3 变形检测

HDPE 管为柔性管，实际使用过程中允许存在一定的变形，但这种变形必须不影响管道的使用寿命，柔性管的变形量（不应超过 5%）随时间增加而增加，但几乎所有的变形增加量都产生在敷设后的 1 ～ 2 年，以后变形量就稳定下来了。因此，首先应控制管道的初始变形量，对于较大管径的管道，采用测量管道直径的方法获取具体数据；对于小口径管道，施工变形不大，一般只采用光束检测。经施工检测统计数据表明，管道在一周内变形趋势较大，一周后变化趋于平缓，所以管道的变形在回填压实一周后便基本稳定了。管道的变形率按下式计算：

Sv=（1－Dv÷Dm）×100%

式中：Sv———管道的变形率；

Dv———管道铺设后在规定时间内测量的内径；

Dm———管道处于自然状态的内径。

HDPE 管容许变形率应控制在±5%范围内。如果变形较小，可考虑重新回填，提高管腋角部位回填土的支撑强度；当变形大于±5%时，应考虑返工处理；管道如有损伤，需进行更换；处理后，复测竖向管道的初始变形率。

4 结束语

高密度聚乙烯管虽有一些质量通病，但在管道施工中克服了混凝土管材质量重、施工工序多、进度慢、综合造价高等缺点，目前在国内外已得到广泛应用。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。