提高热熔管道接口施工质量的研究

魏洪图，王 宇，杨泽众

(1.黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070;2.潮州大桥项目经理部，广东 广州 521021)

0 引 言

潮州大桥东立交工程于2019年10月至2020年7月进行排水工程施工，在污水管道DK0+040～DK0+100段施工过程中，发现高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口质量存在气泡、热熔不牢靠、翻边等，对现场10个接缝7.85 m2进行检查，检查结果如下：存在气泡0.3%，热熔不牢靠0.5%，翻边5%。为了提高高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口质量，使高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口达到光滑平整，提高工程质量。HDPE热熔技术成熟且应用广泛，但针对施工阶段相关领域过程中，高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口的施工把控技术尚无系统清晰的描述。目前，相关领域研究的热点为新材料的开发与属性探究，但对于施工方法的记录与总结归纳，数量不多，参考资料不充足影响相关工程施工的资源利用和环境保护，甚至经常出现因为相关技术不成熟，施工过程容错率低，造成影响工程进度，甚至工程施工与设计不符。作者为补充完善高密度聚乙烯(HDPE)热熔技术应用，应用科学方法针对高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口施工质量合格率不高，影响工程施工进度和质量的问题进行深度探究，通过一系列的调查研究与分析的科学方法，解决了现阶段针对高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口质量的相关问题。

1 试验与观察

1.1 环境与条件

(1)工程概况

潮州大桥东立交工程污水管道采用高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)，主线管和接户管管径均为DN500，总长755 m。

(2)试验条件

本试验与观察在潮州7月份中旬夏季白天晴天进行，平均气温28～29 ℃。

1.2 观测调查

雨污水管道施工下一道高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口时，对热熔全过程进行跟踪，检查热熔设备，发现施工过程中的存在问题。通过现场调查分析总结除影响高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)接口质量的可能因素有以下几点。

(1)基坑内部积水；热熔机时间参数；(2)管道摆放不平整；(3)管口不整齐；(4)施工人员操作不当；(5)技术交底不彻底缺乏施工指导性；(6)管卡不严密；(7)空气湿度太大；(8)施工管理人员质量意识不强；(9)管道外部波纹因素。

1.3 分析

(1)人。①施工人员未培训；②施工管理人员质量意思不强。

(2)机。①施工管理人员质量意思不强；②管卡不严密。

(3)料。①管口不整齐；②管道外部波纹因素管。

(4)法。①管道摆放不平整；②施工人员操作不当；③技术交底不彻底。

(5)环。①基坑有水；②空气湿度大。

1.4 试验

通过控制变量法，将以下有关的因素作为控制变量，通过比对单一变量不同，其余变量相同的热熔接口，得出造成密度聚乙烯中空壁缠绕结构管接口质量的主要原因是。

(1)管卡不严密；(2)热熔机时间参数；(3)基坑有水；(4)空气湿度大。

2 处 理

2.1 制定对策

(1)管卡不严密

更改管卡定位长度，制作可调节长度大的管卡，保证管卡的能够更严密，根据管道直径，计算出管道周长，制作定位杆间距小于管道周长5 cm的管卡，利用管卡紧固用的螺栓来调节管卡的严密程度。

(2)热熔机时间参数不对

查阅资料，询问厂家，结合现场情况确定热熔时间，保证热熔时间准确，不过熔，不欠熔并结合现场条件重新确定热熔时间。

(3)基坑有水

基坑持续降水，对于基坑降水困难的位置，将管道架空。保证热熔接口离开水面一定高度，不沾水，利用2寸水泵对接口位置重点降水，利用红砖、木方等将管道架空，离开水面，待热熔好以后再放下。

(4)空气湿度大

选择一天中温度高、湿度小的时间进行热熔，热熔前对管道进行吹干或者预加热，清除管道表面水分，保证管道外部干净无水，热熔过程应在一天中温度高、湿度小的时间进行。管道热熔前将管道吹干或预加热，清除表面水分。

2.2 实施对策

(1)实施一：管卡不严密

根据管道周长，制作定位杆间距小于管道周长5 cm的管卡，更换长度为10 cm的紧固螺栓，利用管卡紧固用的螺栓有效螺距来调节管卡的严密程度。

实施效果：能够通过新制作的管卡和紧固螺栓使管卡紧固的更严密。

(2)实施二：热熔机时间参数

了解热熔原理，并请厂家技术人员前来指导，结合现场条件重新确定热熔机热熔时间，保证热熔带不过熔，不欠熔。

实施效果：使热熔带和管道完美贴合，不熔穿，不开口。

(3)实施三：基坑有水

在基坑中管道接口处利用2寸水泵重点降水疏干，对不能疏干的利用红砖、木方等将管道架空，离开水面，待热熔好以后再下放至水中。

实施效果：有效的解决了热熔过程中热熔带因水导致的短路，无法热熔的情况。

(4)实施四：空气湿度大

避开早上空气湿度大的时间段，选择温度高、湿度小的时间进行热熔。管道热熔前，用干抹布擦拭掉管道表层水分，或者将管道吹干或预加热，清除表面水分。

实施效果：有效的解决了热熔过程中热熔带因湿度大而无法热熔的情况。

3 结果与讨论

试验的结果显示，在如同本工程的环境条件下的热熔管道接口，通过改变接口的对接严密程度，热熔时间，环境湿度可有效提升高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)的接口质量，研究尚未发现其它难以解释和解决的问题；本论文在实际应用上对类似于本环境的高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)的热熔对接施工起指导意义，对大批量高密度聚乙烯中空壁缠绕结构管(HDPE)的热熔对接工程具有较高的经济价值和环保价值。介意深入研究本课题可以以热熔机的参数设定自动化为研究方向。