探究埋地塑料管在市政排水管道建设中的应用
2019-10-20荣容
荣容
摘 要:在市政排水管网建设中,按管材特性,市政工程排水管道可分为刚性管和柔性管,柔性管材以塑料管为主。伴随着塑料管的原料合成生产、管材管件制造技术、设计理论和施工技术等方面的发展和完善,地埋式塑料排水管在市政管道工程中应用趋于广泛。
关键词:市政排水;塑料管施工;管道建设
一、塑料排水管的常见种类及优点
(一)塑料管的常见种类
在市政工程中,常见的塑料排水管有以下品种:硬聚氯乙烯塑料管(PVC-U);氯化聚乙烯塑料管(CPVC);交联聚乙烯塑料管(PEX);共聚丙烯塑料管(PP-R、PP-C);聚丁烯塑料管(PB);聚乙烯塑料管(PE),聚乙烯塑料管包括低密度聚乙烯塑料管(LDPE)、中密度聚乙烯塑料管(MDPE)、高密度聚乙烯给水塑料管(HDPE);市政排水管道工程中用得最多的是高密度聚乙烯排水塑料管(HDPE)和聚乙烯塑料管(PE)。
(二)塑料排水管的优点
柔性管道具有强度和刚度要求低、重量轻、耐腐蚀、管壁光滑、过流能力大、密封性能好、使用寿命长、运输安装方便及施工速度快等特点。具体如下:
1、強度和刚度方面要求低
从表面上看,埋地塑料排水管的强度和刚度不及混凝土排水管,特别是钢筋混凝土管。柔性管的承受负载的机理是它和周围的回填土共同承受负载,柔性管在受压破坏之前可以有较大的变形,而刚性管不可能有较大变形。同样外压负载下柔性管管壁内的应力较小,因此,塑料埋地排水管对强度和刚度需求较混凝土管低。通过在管材生产过程中加入硅、钙、镁晶须(以下简称SCM晶须)这种物质,在相同管重情况下可以大幅度提高环刚度,而在相同环刚度时则可以降低管胚或管壁厚,减轻管重,且仍保持的其它性能不变。
2、水力特性比方面高
塑料管内壁粗糙率为0.001,而混凝土管为0.013,塑料管输送液体时摩阻明显小于混凝土管。因此在相同使用条件下,塑料管的输水量可比混凝土管提高30%。同等流量设计塑料管管径可以减小。
3、接口的密封性好
在管材接口密封方面,塑料管采用柔性橡胶圈接口,因塑料管自重轻,这种接口的比较可靠。而混凝土中平口管采用水泥砂浆抹带接口,随着时间的推移抹带很容易破坏,形成泄露事实,虽然企口管和承插口管也采用橡胶圈柔性接口,但地基承载力要求标准高,管道因地基承载力下降造成管道移位,进而发生介质渗漏的事情还是经常发生的。
4、使用寿命、耐腐蚀方面强
生活污水和雨水具有腐蚀性(雨水汇聚时常溶入腐蚀性物质),塑料埋地排水管的耐腐蚀性远胜混凝土管。且塑料埋地排水管的抗磨损性很好,使用寿命达50多年之久。
5、便于铺设安装
在管道铺设安装方面,塑料埋地排水管的优势明显:重量轻、长度大、接头少,对于管沟和基础的要求低,连接方便,施工便捷。
6、综合经济性高
塑料埋地排水管的优势已经被广大的用户所认同。从长远考虑,在正确设计和合理施工的情况下,塑料埋地排水管的工程造价常低于混凝土排水管。
二、市政排水塑料管施工工艺
测量放线→沟槽开挖→砂基施工→管道安装→井室砌筑→胸腔填土→闭水试验→回填土夯实
(一)测量放线:
熟悉图纸,根据设计给定的水准点及坐标控制点进行测量放线,进行导线点、水准点的引测闭合工作。经监理工程师复核批准后方可进行沟槽开挖。
(二)沟槽开挖
槽底宽度应根据土质、管道管径、槽深、地下水情况确定沟槽断面尺寸。沟槽采用人工配合挖掘机联合开挖,机械开挖至槽底,预留20cm的余量,由人工清槽至设计槽底高程,避免槽底土壤扰动。
在沟槽人工清槽完毕,待检验合格后,方可在沟槽内进行下道工序的施工。
(三)砂基施工
市政排水塑料管按图纸要求为土弧基础,应在管底以下原状土地基或经回填夯实的地基上铺设一层厚度为100mm~200mm的中粗砂垫层;当地基承载小于设计要求或规范规定,必须先对地基进行加固处理,在达到规定的地基承载后,再铺设中粗砂(或砂砾)基础层。管基垫层密实度均应符合沟槽回填密实度相应要求。
(四)管道安装。
(1)管道铺装
在管道安装前,逐支进行管材外观质量检验,破损的管材应做好记号,另行处理。管材现场应由人工搬运,搬运时应轻抬轻放。
采用人工下管,由地面人员将管材传递给沟槽内施工人员;对放坡开挖的沟槽也可用非金属绳索系住管身两端,保持管身平衡均匀溜放至沟槽内;采用起重机下管吊装时,应用非金属绳索扣系住。
管材应将插口顺水流方向,承口逆水流方向安装,应由下游往上游进行。
(2)管道与检查井衔接
当管道与检查井采用砖砌或混凝土直接浇制衔接时,可采用中介层作法,在管道与检查井相连部位预先用与管材相同的塑料粘合剂、粗砂做成中介层,然后用水泥砂浆砌入检查井的井壁内。
(五)井室砌筑
按设计图纸要求进行检查井砌筑,砌筑后的井壁圆顺,灰浆饱满,爬梯在除锈后再安装,砂浆未凝固前不得踏动爬梯。流槽与井壁同时砌筑,砌筑后的流槽应与上下游管底部顺接。
(六)闭水试验
管道及检查井外观质量经验收合格后,沟槽内无积水,进行管道闭水试验。试验管段按井距分隔。
管道在闭水试验前应提前灌水并浸泡24小时后再进行闭水试验。允许渗漏量应符合规范《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)中的相关要求。
(七)沟槽回填
严格按照设计单位对回填的材料及回填密实度的要求进行回填。当管内径大于900mm时应在管内设有竖向支撑。回填时间宜在一昼夜中气温最低时段。
对于车行道下的或位于软土地层以及低洼、沼泽、地下水位高的地区管道,回填应先用中砂将管底腋角部位填充密实,再用中粗砂或石屑等材料分层回填至管顶以上500mm,再回填素土。
三、市政排水管道质量通病及防治
管道位置偏移或积水
(1)产生原因:测量差错,施工走样,在平面上产生位置偏移,立面上产生积水甚至倒坡现象。
(2)预防措施:
防止测量和施工造成的病害措施主要有:
施工前要认真按照施工测量规范和规程进行交接桩复测与保护。
施工放样要结合水文地质条件,按照埋置深度和设计要求放样,且必须进行复测检验其误差符合要求后才能交付施工。严格按照放样桩进行,做好轴线和纵坡测量验收
四、结语
塑料管作为绿色建材在市政排水领域得到了迅速发展。开展深入研究和加强管理,在解决了塑料排水管在施工中遇到的问题后,埋地塑料排水管材的应用前景更加美好。
参考文献:
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