市政给排水施工中HDPE管施工工艺措施研究

文明

（贵州贵安水务有限公司）

市政给排水施工中HDPE管施工工艺措施研究

文明

（贵州贵安水务有限公司）

随着我国城市化进程的不断加快，市政基础工程建设已经成为城市化建设的重点项目，市政基础工程建设的重点就是市政给排水施工，人民群众的生产生活时刻离不开水源，市政给排水系统运行的稳定性直接影响了城市居民的日常生活，而HDPE管施工作为市政给排水施工的新工艺，很大程度上完善了市政给排水系统的建设，本文就将对HDPE管施工进行研究。

市政给排水施工；HDPE管；施工工艺

1 引言

给排水系统在城市基础设施中是一项重要基础工程，现阶段来说，由于市政给排水管道多在地下，而且范围非常广，管道的布线较长，管道施工质量控制难度较大。同时，市政排水工程施工任务的顺利开展对于城市服务能力的提升有着重要作用。所以，相关部门必须要引起重视，加强施工质量。HDPE管自20世纪90年代引入国内作为市政给排水施工建设的一种管材形式，因其良好的物理化学特性和较为先进的施工工艺中，逐渐在社会发展建设过程中广泛应用，使市政给排水的施工水平有了显著提升。

2 HDPE管的优势

HDPE管是一种新型的管道建筑材料，全称为高密度聚乙烯，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，表面大多呈现乳白色，被广泛应用于建筑工程和市政工程的建设过程中。HDPE管的化学性能和物理性能非常好，具体表现为以下几个方面：

HDPE管的物理性能方面的优势主要体现在：①抗压能力比较强。HDPE管采用了波纹状环形结构的外壁设计方法，抗变形能力和抗压能力较强，在使用过程中不易破裂。②摩擦系数小。在给排水系统的设计施工过程中，传统的管材大多为钢筋混凝土管材，其摩阻系数为0.013，而HDPE管的摩阻系数为0.009。因此，与同口径的管材相比，HDPE管中水的通过性比较好，流量相同的情况下，可以使用小口径的HDPE管，一定程度上可节约投资成本。③重量轻。由于HDPE管的重量比较轻，因此，在管道铺设过程中，运输方便，在交通不便的偏远地区有较好的适用性，可以大大节省施工时间，提高施工效率。④挠曲度。在管材的使用过程中，由于受力不均和温度变化比较大，都有可能造成管道接口的断裂或滑移，引发水的渗漏问题。而作为一种柔性管材，HDPE管具有较高的挠曲度，可以有效减少这一问题的出现频率。

HDPE管的化学性能方面的优势主要体现在：①稳定，由于HDPE管特殊的构成方式，化学性能非常稳定，无论是在各种各样的土质状况下，都能够保持自身结构稳定，耐热性和耐寒性比较好，不容易受到外力影响，此外，HDPE管的使用年限远远长于普通管材，可达50年；②环保，高密度聚乙烯是HDPE管的组成材料，为无毒、无味、无臭的白色颗粒，可以作为生活饮用水管材，符合国家和行业相关规范的卫生标准和环保要求。

3 市政给排水施工中HDPE管施工过程

3.1 基础挖掘

市政给排水施工中HDPE管施工最基础的一项作业就是进行基础挖掘，基础挖掘即管道铺设沟槽的开挖，基础挖掘的施工设计必须根据各个地区不同市政给排水施工的项目、地质条件、地理位置、气候条件等因素进行综合考虑，在经过周密的探测和考察后才能开始施工。因为土壤的类别不同，放坡开挖起始点也不同。市政施工中，沟槽开挖可依据现场土质条件，挖土深度低于放坡起始点的按直槽计算，挖土深度高于起始点的按放坡系数放坡，即用截面积乘以长度来计算土方量。给排水管道施工中，沟槽底部的开挖宽度计算公式为：

公式中：B为管道沟槽底部的开挖宽度；D1为管道结构的外缘宽度；B1为管道一侧的工作面宽度；B2为管道一侧的支撑厚度；B3为现场浇筑混凝土一侧模板的厚度。

开挖沟槽时严禁超挖，应严格控制基地高程。雨季施工时应尽可能缩短开槽长度，避免发生泡槽，应将开挖的沟槽迅速成槽、回填。如已经发生泡槽现象，应将受浸泡软化的土层清掉，换填碎石或中、粗砂粒，碎石的粒径应小于40mm，砂粒应控制在10～15mm之间。管道设计中以砂垫层为基础，基础部分一般按土质的硬度进行施工，土质较软的地基，应铺两层垫层。第一层采用碎石，碎石粒径介于5～40mm之间，厚度应超过15cm；第二层采用中、粗砂垫层，厚度应超过5cm。对于采用胶圈柔性接口的管道施工，应在接口部位预留便于操作的凹槽。凹槽尺寸应根据管径进行确定，凹槽的长度应超过管道直径1.1倍，凹槽开挖的允许偏差如表1所示。凹槽在接口完成后，需用砂砾夯实。

表1 管道铺设的允许偏差（mm）

3.2 管道接口处理

管道接口处理在采用橡胶圈连接时，应检查橡胶圈配套是否规整，并确定其安放的具体位置，然后清理干净接口的工作面，并将润滑剂涂抹在承接口的内壁、插口橡胶圈上。接口作业中，安装秩序一般为先安装下游的管道、然后向上游推进。安装时，先将橡胶圈严密地套在一侧管道的插口槽内，并使两边的侧管调整到同一轴线上，然后套上橡胶圈，并协调橡胶圈与管外壁紧密接合，最后套上管箍。管道安装的方向为：管道插口为顺水流、承口为逆水流。

热熔连接如下：①清洁，管材、管件用清洁剂和无纺布（或用浓度不低于94%的酒精和不脱毛的清洁纸，如纯水浆纸），擦净焊接点管材的外壁和端面及管件内壁和端面；②加热器控制在270℃±5℃，一定要用不脱毛的纸清洁焊头，确保焊头清洁无污物；③将管材和管件水平插入加热器的模头上，不要旋转。不同管径和壁厚的管材、管件应按照规定的相应加热时间进行加热，管材和管件一定要插入到位；④加热后，将管材和管件同时匀速从加热器上取出（应在3s内完成），不可过快和旋转，可上下轻微的晃动，但角度不宜过大，小于5°；⑤对接，管材和管件从加热器上取下后，应在3s之内完成对接，沿其同轴线承插在一起，不可移动和转动；⑥把持时间与冷却时间应严格遵守规定时间，如环境温度过高或过低，此时间应作适当的调整。

3.3 连接管道和检查井

管道和检查井（砖砌）之间在连接的砖砌部分要设置水圈，并且要求井壁应砌发旋砖，为防止砖的接缝处渗水，应做到使砂浆调和饱满，可用1：2.5水泥砂浆敷设密实，并要求接口平顺，如井底流槽和管内壁之间接口、管口和井内壁之间接口。在管道连接作业结束后，应测试水压、做闭水实验。其中闭水试验，需分段进行，从上游往下游分段进行；作业中，注水浸泡管内，水位到了规定位后开始记录，检查被浸泡管道和井是否渗水，渗水量的测定不应少于30min，且渗水量须控制在合格范围内。

3.4 管道铺设

管道铺设施工要特别注意三个问题。①在搬运HDPE管的时候要注意轻拿轻放，绝对不允许出现拖拉HDPE管的现象出现。②在进行作业的时候，要根据给排水系统的施工实际情况，采取人工下管或者是起重机下管两种方式进行施工。需要注意的是，如果采用人工下管，地面上的施工人员要将HDPE管传递给沟槽底的铺设施工人员，不允许将管道从槽边翻滚进槽内的现象。如果采用的是起重机下管，则要用非金属绳索绑住HDPE管有序的放入槽内，不允许串心吊装。同时，要对铺设好的管道进行稳管施工，用装满黄砂的编织袋铺设在管道顶部进行封口。此外，要对管道和检查井之间的连接进行施工，用1：2.5配比的水泥砂浆对井和管之间的接口处进行密实，保证管口与井内壁齐平，并在施工完成之后进行试压实验和闭水试验对施工效果进行检验。

3.5 沟槽回填

①在闭水、砌井以及安管试验之后要及时的进行回填沟槽。②回填土的密实度需要与以下规定相符：主管区中回填土的密实度不能小于95%；而在管道宽度之外的次管区的回填土密实度不能小于92%。③在进行回填时，在管底基础到管顶0.8m以上的范围中，需要采用人工回填的方式，禁止应用机械来进行推土回填。其回填需要将基础与管件相结合，沿着管腔的两侧进行分层对称回填，并将其夯实，其每一层的回填高度必须在0.18～0.22m之间，而管顶以下就需要采用中粗砂来进行回填，其管顶0.6m以上范围中，最好能将砂土进行回填，或选择含水量最佳的素土。而在管顶以上0.8m部分进行回填土，可以应用机械来进行回填，但需要针对管线的两侧进行夯实及回填，还可应用机械来进行碾压，不过需要确保建筑物及管道不会有位移情况出现，在其必要时还可选择限位。

3.6 管道检测

HDPE管在我国的发展起步比较晚，但HDPE管施工一经采用其所具备的各方面优势便展露无遗，对于市政给排水施工来说，快捷、稳定、高技术含量就是最重要的因素，而HDPE管施工完全贴合市政给排水施工的要求，受到了我国各地市政工程建设的青睐。但是还是由于HDPE管的发展较晚，使得我国在管材的生产方面还不具备技术上的优势，虽然生产厂家高达上百，但HDPE管材的构造标准却一直未能得到统一，造成了市政给排水施工中HDPE管施工的诸多风险，质量不能得到保证，如此一来，HDPE管施工的检测工作就非常必要，能够很大程度上避免施工产生的风险。HDPE管施工首先需要检测的就是管道变形，一般来说，管道变形检验都是在土基回填并夯实之后进行，并且要求一边回填一边检测，在检测过程中主要需要测定短期压扁率，具体操作方式为施工段初始部分50m起，检测点为3或3个以上，对检测点进行垂直以及水平直径的断面检测，检测点一般为初始点与终点附近，有时根据地质情况还需取施工段中间点检测，若地质条件和回填土基的变化率较大，应重复进行相同检测，确保HDPE管的短期压扁率不高于4%。另外，如果HDPE管施工过程中管道变形过大，应及时进行校正处理，具体过程是先挖除变形管道施工区域的回填土基，再对管道校正；当变形过于严重，短期压扁率超过九成以上，就必须马上停止回填，更换管道。

4 结束语

综上所述，HDPE管凭借其各项特点与优势，在当前市政给排水建设中逐渐得到了广泛的应用。在新技术的引领和推动下，基于HDPE管的施工工艺也在不断的优化和完善，其中，沟槽开挖、管道基础、管道接口、管道铺设等均有着对应的工艺方法，在给排水施工过程中有着十分重要的作用和意义，为城市给排水系统的正常运行提供基础保障。

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TU992.05

A

1004-7344（2016）25-0300-02

2016-8-19

文明（1978-），男，汉族，贵州开阳人，工程师，本科，主要从事给排水工程的规划设计、施工技术管理及运营维护管理工作。