HDPE雙壁波紋管在市政排水工程中的應(yīng)用

摘 要：HDPE雙壁波紋管以其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高韌度、高耐寒性的特點(diǎn)，以及光滑的內(nèi)壁和與土層有機(jī)結(jié)合的波紋外壁，使得其在市政排水工程中的地位越來越重要，并將工程進(jìn)度、工程質(zhì)量及工程造價(jià)相協(xié)調(diào)，是未來市政排水管材的理想選擇。

關(guān)鍵詞：HDPE；市政排水工程；應(yīng)用

隨著國家“十二五”規(guī)劃提出，加強(qiáng)城市公用設(shè)施建設(shè)，增強(qiáng)小城鎮(zhèn)的服務(wù)功能和居住功能，推進(jìn)大中小城市交通、通信、供電、供排水等基礎(chǔ)設(shè)施一體化建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。市政工程建又將會(huì)迎來一個(gè)建設(shè)高峰期，而又隨著國家對(duì)環(huán)境保護(hù)監(jiān)管力度的加強(qiáng)，高能耗的建筑材料將會(huì)被一些綠色環(huán)保型材料所代替。HDPE雙壁波紋管以其自身的良好的環(huán)保性能和在工程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)，必將為政府及建筑工程界廣泛推廣和普遍認(rèn)可。本文將通過對(duì)HDPE雙壁波紋管的在市政排水工程的應(yīng)用，以及在實(shí)際操作過程中存在的一些問題進(jìn)行探討。

1 HDPE雙壁波紋管的介紹

HDPE是high density polyethylene的縮寫，中文稱為高密度聚乙烯，是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。因此HDPE雙壁波紋管也被稱高密度聚乙烯雙壁波紋管，這種管材是一種外壁呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)和內(nèi)壁平滑的一種新型管材，是在80年代初由德國人首先研制成功。由于其優(yōu)異的性能和相對(duì)經(jīng)濟(jì)的造價(jià)，在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了極大的推廣和應(yīng)用。在我國，HDPE雙壁波紋管的在市政排水工程中的推廣和應(yīng)用勢(shì)態(tài)也非常迅猛。

2 HDPE雙壁波紋管的特點(diǎn)

HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂，該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，具有極好的抗沖擊性，在常溫甚至在-40F低溫度下均如此。HDPE雙壁波紋管是以HDPE（高密度聚乙烯）為主要原料，分別由內(nèi)、外擠出機(jī)共同擠出，一次成型，外壁呈梯形波紋狀，內(nèi)壁平滑，內(nèi)外壁之間有夾壁空心層的塑料管材。其獨(dú)特的制造工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其具有重量輕、水力條件好、環(huán)剛度大、韌性強(qiáng)、耐高壓、耐低溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，是市政排水工程施工中最為理想管材。

2.1 抗外壓能力強(qiáng)。HDPE雙壁波紋管在市政排水工程中，其外壁呈環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了管材的環(huán)剛度，以及和土壤的基礎(chǔ)面積，也增加了與土壤之間的摩擦力，從而增強(qiáng)了管道外壁對(duì)土壤負(fù)荷的抵抗力，在這個(gè)性能方面，HDPE雙壁波紋管的外壁形式與其他管材相比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.2 摩阻系數(shù)小。采用HDPE為材料的HDPE雙壁波紋管作為排水管道管材料，其摩擦系數(shù)HDPE內(nèi)表面粗糙系數(shù)為0.009，水泥管材內(nèi)表面粗糙系數(shù)為0.014，按照法國工程師A.de謝才提出的定律，進(jìn)行同流量計(jì)算，HDPE管材可以比水泥管材小兩個(gè)型號(hào)。換言之，HDPE雙壁波紋管在相同口徑的情況下要比其他管材可通過更大的流量。在實(shí)際工作中往往會(huì)采用小一個(gè)型號(hào)口徑的HDPE雙壁波紋管。

2.3 耐低溫性能高。在施工和使用中HDPE雙壁波紋管有很好的抗低溫性能，由于采用的HDPE的脆化溫度在-70℃左右，因此，一般低溫條件下（-30℃以上）施工時(shí)不必采取特殊保護(hù)措施，冬季施工方便。

2.4 化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)。HDPE雙壁波紋管由于采用HDPE分子沒有極性，所以化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)，大多數(shù)化學(xué)介質(zhì)對(duì)其不起破壞作用。一般使用環(huán)境的土壤、酸堿因素都不會(huì)使該管道破壞，不滋生細(xì)菌，不結(jié)垢，其流通面積不會(huì)隨運(yùn)行時(shí)間增加而減少，并且在地下的工作環(huán)境下避免了太陽紫外線的照射，這樣，HDPE雙壁波紋管的使用年限可達(dá)50年以上。

3 HDPE雙壁波紋管在市政工程排水施工中的應(yīng)用特點(diǎn)

HDPE雙壁波紋管在市政排水工程施工中的應(yīng)用，不僅完全充分的發(fā)揮了管材本身的特點(diǎn)，而且對(duì)于工程而言更是進(jìn)一步的降低了成本，加快了進(jìn)度，并且更加容易的保證了質(zhì)量的要求。

3.1 HDPE雙壁波紋管的密度幾乎是鋼筋混凝土管材的三分之一，而且管壁要較混凝土管要薄，因此相同長度的管材其重量要輕很多，這對(duì)于管材的搬運(yùn)、安裝和連接都較為方便，所以，減輕了人工施工強(qiáng)度施工快捷、維護(hù)工作簡單。而對(duì)于市政工程施工往往要求的工期都很緊，而且在城市施工時(shí)施工條件差的情況下，其優(yōu)勢(shì)更加明顯。同時(shí)也節(jié)約了大量的人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)用，工程造價(jià)也隨之減少。

3.2 鋼筋混凝土管施工流程：①開挖溝槽→②底基層處理→③基礎(chǔ)施工→④下按管→⑤混凝土基座施工→⑥磚砌檢查井→⑦閉水實(shí)驗(yàn)→⑧回填土；雙壁波紋管施工流程：①開挖溝槽→②底基層處理→③砂墊層→④下按管→⑤磚砌檢查井→⑥閉水實(shí)驗(yàn)→⑦回填土。兩個(gè)施工工序雖然看似差別不大，但其施工工藝流程卻有著比較大的差別。首先，混凝土管比HQPE管多出的混凝土基座，就要求混凝土的強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其次，第三道工序的“基礎(chǔ)處理”要比HDPE管材的“砂墊層處理”的工作強(qiáng)度大，如果管徑交大對(duì)于鋼筋混凝土管材仍要進(jìn)行混凝土地板澆筑的施工。減少了工作內(nèi)容，也是工作的效率提高，對(duì)于工程質(zhì)量的控制環(huán)節(jié)也有明顯提高。

3.3 相對(duì)于每根鋼筋混凝土管材2-3米的長度，HDPE雙壁波紋管每根長度最短為6米，這便會(huì)使得在施工過程中接口數(shù)量減少；而且，目前市場(chǎng)上的HDPE管材的接口基本都是由生產(chǎn)廠家焊接，相對(duì)熟練程度較高，這些都會(huì)提高施工的進(jìn)度。并且在質(zhì)量方面有了更高的保障的同時(shí)，工程成本也會(huì)較鋼筋混凝土管低。

3.4 HDPE管材的斷裂伸長率非常高，延伸性很強(qiáng)。這就意味著當(dāng)?shù)孛嫦鲁粱虬l(fā)性地震時(shí)地殼有變動(dòng)的情況下，HDPE管能夠產(chǎn)生抗性變形而不斷裂?？墒挂欢ㄩL度的HDPE雙壁波紋管軸向可略為撓曲，不受地面一定程度的不均勻沉降的影響，大大降低了工程的維護(hù)成本。

4 HDPE雙壁波紋管在施工中應(yīng)注意的問題

HDPE雙壁波紋管在市政排水工程中已經(jīng)有了很好的應(yīng)用，但是在具體過程中仍有施工管理者值得注意的地方。

4.1 HDPE管材的每米單價(jià)是鋼筋混凝土管的3-4倍，因此，要嚴(yán)格制定運(yùn)輸計(jì)劃。當(dāng)管材運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要按照事先計(jì)劃的位置現(xiàn)場(chǎng)直接溝槽下管，或下到指定場(chǎng)所，不得隨意下方，以免造成不必要的二次搬運(yùn)，減少管材的損壞。

4.2 HDPE管材單根長度較長，因此在施工中對(duì)溝槽的平整度有較高的要求。在管溝施工過程中，開挖過程中嚴(yán)禁開挖時(shí)機(jī)械一挖到底，必須隨挖隨測(cè)，確保留有30cm左右的土層采用人工開挖，禁止機(jī)械擾動(dòng)。

4.3 管材接口處理，包括和雨水井的接口都是所有管材的薄弱環(huán)節(jié)，HDPE管材接口一般是由生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)的，施工管理人員一定要及時(shí)、嚴(yán)格檢查，決不能以包代管，要確保接口的質(zhì)量，防止漏水現(xiàn)象發(fā)生。

5 結(jié)語

HDPE雙壁波紋管材作為具有國際先進(jìn)水平的新型綠色環(huán)保建材產(chǎn)品，已成為國以塑帶鋼、以塑代水泥的重點(diǎn)推廣產(chǎn)品，對(duì)節(jié)能減排、減少污染、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源具有重大意義。使用 HDPE雙壁波紋管有施工難度低、施工周期短、工程造價(jià)低的特點(diǎn)，是城市排水管道施工最佳選擇。但同時(shí)，也不能放松對(duì)其施工的嚴(yán)格要求。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王晨鐘（1975- ），男，陜西西安人，西安市第二市政工程公司，工程師。