聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管（B型）施工技術(shù)

王路兵 郭榮華 田曉強(qiáng) 王海強(qiáng)

1.北京新機(jī)場(chǎng)建設(shè)指揮部 北京 102602；2. 北京希達(dá)建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 北京 100036；3.中國建筑第二工程局有限公司 北京 100160

1 工程設(shè)計(jì)

在一般工程設(shè)計(jì)中，雨污排除系統(tǒng)的管道斷面在DN1 800 mm以下時(shí)采用聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管（B型），雨水排泄系統(tǒng)多采取重力流排水方式，污水排泄系統(tǒng)采取以重力流為主、強(qiáng)排為輔的排水方式。

2 工藝流程

測(cè)量放線→溝槽開挖→地基驗(yàn)槽→砂基礎(chǔ)鋪設(shè)→管道安裝→管道周圍回填→檢查井施工→閉水試驗(yàn)→井筒模塊砌筑→回填土→管道豎向變形率檢測(cè)[1-2]

3 工序控制要點(diǎn)

3.1 測(cè)量放線

1）排水管道溝槽開挖前，應(yīng)對(duì)設(shè)置的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)、管道軸線控制樁、高程樁進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核無誤后建立工程測(cè)量控制網(wǎng)，對(duì)工程進(jìn)行點(diǎn)面相結(jié)合的測(cè)量控制。

2）應(yīng)對(duì)設(shè)置的測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，并應(yīng)經(jīng)常校核。

3）管道以檢查井連接，測(cè)量放出各檢查井中心位置，連接檢查井中心即為管道中心線。測(cè)量原地面標(biāo)高，結(jié)合設(shè)計(jì)管底標(biāo)高，確定開挖深度，每次測(cè)量均要閉合，嚴(yán)格控制閉合誤差。

4）施工測(cè)量的允許偏差應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB 50026—2016《工程測(cè)量規(guī)范》和CJJ 8—2011《城市測(cè)量規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定；對(duì)有特定要求的管道還應(yīng)遵守其特殊規(guī)定。

3.2 溝槽開挖

1）管道溝槽邊坡坡度、高程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及施工方案進(jìn)行開挖施工。

2）挖土?xí)r，嚴(yán)禁超挖，凡是機(jī)械挖不到的地方，應(yīng)配合人工隨時(shí)進(jìn)行開挖，距離槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高300 mm時(shí)，抄出水平線，釘上木樁，然后用人工將剩余土層挖走。

3）放坡施工時(shí)用坡度尺檢查坡度，槽底由兩端軸線（中心線）引樁拉通線（用小線或鉛絲），檢查距槽邊尺寸，確定槽寬標(biāo)準(zhǔn)，以此修整槽邊。

4）溝槽開挖斷面尺寸的允許偏差應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)DB11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定。

3.3 地基驗(yàn)槽

1）基坑底滿足設(shè)計(jì)高程，表面應(yīng)平整、中心線及坑底寬度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

2）地基釬探技術(shù)要求：穿心套錘（10 kg）、落距50 cm，釬徑25 mm，釬頭呈60°尖錐形狀，釬長2.1 m，釬探桿在打釬過程中要保證豎直，釬探布置點(diǎn)的間距及檢驗(yàn)深度應(yīng)符合GB 50202—2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中附錄A表A.2.4的規(guī)定要求。

3）打完的釬孔，經(jīng)過質(zhì)檢、工長和監(jiān)理單位共同查驗(yàn)無誤后，即可進(jìn)行灌砂，灌砂時(shí)每填入30 cm采用鋼筋棍搗實(shí)1次，驗(yàn)收完成后，統(tǒng)一灌砂1次。

4）若出現(xiàn)不良地基，應(yīng)根據(jù)地基驗(yàn)槽記錄的實(shí)際情況標(biāo)明地基土質(zhì)情況，并編制有針對(duì)性的施工方案，方案中應(yīng)包含地基處理平面圖及剖面圖、回填材料、虛鋪厚度以及碾壓方式，經(jīng)監(jiān)理單位審批通過后，方可進(jìn)行地基處理施工，處理后須由建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理五方單位重新對(duì)該部位進(jìn)行驗(yàn)槽。

3.4 砂基礎(chǔ)鋪設(shè)

1）砂基礎(chǔ)回填壓實(shí)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并嚴(yán)格控制每層虛鋪厚度。

2）砂基礎(chǔ)允許偏差應(yīng)滿足DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

3.5 管道進(jìn)場(chǎng)、存放、安裝

1）管材進(jìn)場(chǎng)后，首先由施工單位進(jìn)行自檢，自檢合格后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，需要進(jìn)行復(fù)試的項(xiàng)目在監(jiān)理見證取樣下送第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收按照下列程序進(jìn)行：材料進(jìn)場(chǎng)→施工方、監(jiān)理驗(yàn)收→監(jiān)理方審查合格證、質(zhì)量證明文件等是否符合要求→施工方在監(jiān)理方見證下取樣送檢→符合資質(zhì)規(guī)定的單位檢測(cè)、試驗(yàn)。管材進(jìn)場(chǎng)復(fù)試檢測(cè)項(xiàng)目包括：規(guī)格尺寸、環(huán)剛度、環(huán)柔度、沖擊強(qiáng)度、灰分、熱穩(wěn)定性，抽樣檢測(cè)頻率按生產(chǎn)批次進(jìn)行（同一批次存在不同規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，按產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行抽檢）。

2）管材存放場(chǎng)地應(yīng)平整，遠(yuǎn)離熱源。直徑小于2 m的管材，堆放高度應(yīng)在2 m以下；直徑超過2 m的管材，其堆放高度不得超過其外徑。

3）塑料排水管道下管前，對(duì)應(yīng)進(jìn)行管道變形率檢測(cè)的斷面，應(yīng)首先量出該管道斷面的實(shí)際直徑尺寸，并做好標(biāo)記。應(yīng)根據(jù)管道管徑大小、溝槽和施工機(jī)具的情況，確定下管方式。采用人工方式下管時(shí)，應(yīng)使用帶狀非金屬繩索平穩(wěn)溜管入槽，不得將管材由槽頂滾入槽內(nèi)；采用機(jī)械方式下管時(shí)，吊裝繩應(yīng)使用帶狀非金屬繩索，吊裝時(shí)不應(yīng)少于2個(gè)點(diǎn)（管材上2個(gè)吊點(diǎn)應(yīng)在距離管兩端1/4管長處），不得串心吊裝，下溝應(yīng)平穩(wěn)，不得與溝壁、槽底撞擊。

4）穩(wěn)管：穩(wěn)管時(shí)支墊應(yīng)采用中粗砂以調(diào)整管底設(shè)計(jì)高程，過程中不得使用灰砂磚等硬質(zhì)材料進(jìn)行穩(wěn)管，防止管道被損壞。

5）管道敷設(shè)：敷設(shè)管道應(yīng)將插口順?biāo)鞣较颍锌谀嫠鞣较?；安裝宜由下游向上游依次進(jìn)行。

6）管道接口連接（承插式電熱熔連接）工藝流程：檢查管材承、插口并清理→插入深度檢查→設(shè)定設(shè)備焊接參數(shù)→加熱管材并觀察融化程度→承口熔接、抱緊（管徑大于DN1 000 mm時(shí)，須在承口處設(shè)置內(nèi)支撐環(huán)，圖1）→冷卻至規(guī)定時(shí)間→取出工具。

① 檢查承口端焊絲是否有短路、斷裂等情況。

圖1 承、插口處內(nèi)支撐環(huán)

② 安裝前，應(yīng)先將承口內(nèi)外表面清理干凈，承口與插口處不得有任何雜物、淤泥、液體等影響承插作業(yè)的物體，并在插口端畫出插入深度標(biāo)線。

③ 當(dāng)管材不圓度影響安裝時(shí)，應(yīng)采取整圓工具整圓。

④ 應(yīng)將插口端插入承口內(nèi)，至插入深度標(biāo)線位置，并檢查尺寸配合情況。

⑤ 通電前，應(yīng)校直2個(gè)對(duì)應(yīng)的連接件，使其在同一軸線上，并應(yīng)采用專用工具固定接口部位。

⑥ 一般采用220 V電壓的專用B型管焊接機(jī)進(jìn)行焊接操作，根據(jù)焊機(jī)、天氣、環(huán)境溫度等不同，可適度調(diào)整焊接工藝和電熔連接時(shí)間。設(shè)定焊接電流、焊接時(shí)間，并在焊接過程中，通過觀察焊口處溢料情況對(duì)承插口進(jìn)行緊固作業(yè)，一般緊固3次左右。

⑦ 管道采用電熱熔連接（圖2），通電時(shí)連接電纜不能受力。通電完成后，取走電熔機(jī)，讓管道接口自然冷卻。自然冷卻期間，保留夾緊帶和支撐環(huán)，不得移動(dòng)管道。接口應(yīng)平整、嚴(yán)密、垂直、不漏水。

圖2 電熱熔連接示意

⑧ 冬季施工時(shí)，為保證管道接口處熱熔質(zhì)量，應(yīng)設(shè)計(jì)3.0 m×3.0 m×2.5 m的活動(dòng)棚，暖棚骨架采用5 mm×5 mm的方管制成，鋪上5 cm的阻燃防火棉被1層，外鋪防水篷布1層，暖棚內(nèi)準(zhǔn)備2 000 kW的電暖器2臺(tái)，確保棚內(nèi)溫度在5 ℃以上，管道熱熔均在棚內(nèi)完成。棚內(nèi)外各掛溫度計(jì)1支，隨時(shí)了解溫度變化情況，并認(rèn)真做好溫度記錄。

⑨ 管道熱熔需采取預(yù)熱，同時(shí)調(diào)整焊接時(shí)間。管道熱熔均在活動(dòng)棚內(nèi)操作，保證管道熱熔時(shí)氣溫不低于5 ℃，調(diào)整焊接工藝，采用低電流預(yù)熱，同時(shí)延長接口預(yù)熱和焊接時(shí)間。

7）管道鋪設(shè)允許偏差應(yīng)符合DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

3.6 管道周圍回填

管基的中、粗砂含泥量不得大于3%。因砂基屬于管道結(jié)構(gòu)的一部分，不得降低要求，而當(dāng)回填材料混入碎石或素土，碎石或土中的石子會(huì)在回填壓實(shí)過程中硌壞管道。因此，施工單位不得擅自將砂基材料改為碎石或素土等。

1）管兩側(cè)到管頂以上500 mm，必須用人工回填，嚴(yán)禁機(jī)械回填，尤其是大管徑的肋與肋之間必須采用人工進(jìn)行搗實(shí)。

2）管道兩側(cè)回填、夯實(shí)應(yīng)均勻?qū)ΨQ，以保證塑料排水管道不產(chǎn)生位移。

3）分層回填厚度應(yīng)符合規(guī)范要求。

4）井室周圍回填應(yīng)沿井室中心對(duì)稱進(jìn)行，且不得漏夯，路面范圍內(nèi)的井室周圍回填寬度不宜小于0.4 m。

5）如若現(xiàn)場(chǎng)不能連續(xù)回填施工，應(yīng)留階梯形接茬。

3.7 檢查井施工

檢查井應(yīng)按照施工設(shè)計(jì)圖紙及YBJ-PS04—2006《混凝土雨水檢查井》、YBJ-PS05—2006《混凝土污水檢查井》配合施工。

1）遇水膨脹橡膠圈的設(shè)置：小管徑的遇水膨脹橡膠圈應(yīng)放置在井室側(cè)壁的中部，使其閉合；大管徑的可以不閉合，當(dāng)肋距較大時(shí)（主要為中空螺旋肋），橡膠圈如不能控制在井側(cè)壁厚度范圍內(nèi)，則可超出側(cè)壁厚范圍進(jìn)入接井包封構(gòu)造范圍。

2）管道進(jìn)檢查井施工：根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，保證不影響水流，管材插入檢查井內(nèi)壁30～50 mm。

3）檢查井流槽要求：污水檢查井流槽高度與下游管道內(nèi)頂齊平，流臺(tái)寬度不小于200 mm；雨水檢查井流槽高度與上游管道中心高度齊平，流臺(tái)寬度不小于200 mm。

4）對(duì)于檢查井的質(zhì)量要求及其允許的偏差應(yīng)符合DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

3.8 管道閉水試驗(yàn)

管道安裝后，周圍回填前，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行閉水試驗(yàn)以及管道密閉性檢驗(yàn)。試驗(yàn)從上游往下游分段進(jìn)行，上游試驗(yàn)完畢后，可往下游充水，以節(jié)約試驗(yàn)用水。閉水試驗(yàn)階段應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

1）試驗(yàn)管段應(yīng)按井距分段進(jìn)行，每段檢驗(yàn)長度不宜超過5個(gè)連續(xù)井段，并應(yīng)帶井試驗(yàn)。

2）管道及檢查井外觀質(zhì)量驗(yàn)收合格，管道未回填土且溝槽內(nèi)無積水，全部預(yù)留孔應(yīng)封堵，不得滲水。

3）試驗(yàn)段上游設(shè)計(jì)水頭不超過管頂內(nèi)壁時(shí)，試驗(yàn)水頭以試驗(yàn)段上游管頂內(nèi)壁加2 m計(jì)。

4）試驗(yàn)段上游設(shè)計(jì)水頭超過管頂內(nèi)壁時(shí)，試驗(yàn)水頭以試驗(yàn)段上游設(shè)計(jì)水頭加2 m計(jì)。

5）當(dāng)計(jì)算出的試驗(yàn)水頭小于10 m，但已超過上游檢查井井口時(shí)，試驗(yàn)水頭以上游檢查井井口高度為準(zhǔn)。

6）將水灌至規(guī)定水位，浸泡24 h后，開始記錄，對(duì)滲水量的測(cè)定時(shí)間應(yīng)不少于30 min，根據(jù)井內(nèi)水面的下降值計(jì)算滲水量，滲水量不超過規(guī)定的允許滲水量即為合格。

7）聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管（B型）實(shí)測(cè)滲水量應(yīng)符合DB11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

3.9 回填土

1）優(yōu)先使用基槽挖出的原狀土、良質(zhì)土，去除其中的有機(jī)雜質(zhì)、石塊、磚及其他雜物，不得回填淤泥、凍土。

2）回填土應(yīng)分層夯實(shí)，管道兩側(cè)及管頂以上0.5 m內(nèi)的回填土須人工夯實(shí)，當(dāng)回填土超過管頂以上0.5 m時(shí)，方可使用小型機(jī)械。

3）回填時(shí)須注意控制管道豎向變形，覆土深度≥6 m且內(nèi)徑≥1 200 mm的管道，宜通過內(nèi)支撐和側(cè)向還土預(yù)變形法施工。

4）每層回填的虛鋪厚度應(yīng)根據(jù)所采用的壓實(shí)機(jī)具選取，并符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)CJJ 143—2010《埋地塑料排水管道工程技術(shù)規(guī)程》中的要求。如若進(jìn)行冬季施工，每層鋪土厚度應(yīng)比在常溫施工時(shí)減少20%～25%。

4 管道變形率檢測(cè)

當(dāng)塑料排水管道溝槽回填至設(shè)計(jì)高程后，應(yīng)在12～24 h內(nèi)測(cè)量管道豎向直徑變形量，并應(yīng)計(jì)算管道變形率。管道變形檢測(cè)在相同條件下，每100 m測(cè)3處，分別是起點(diǎn)、中間點(diǎn)、終點(diǎn)附近，每處平行測(cè)2個(gè)斷面。當(dāng)管道內(nèi)徑≥800 mm時(shí)，可采用人工進(jìn)入管內(nèi)檢測(cè)，當(dāng)管內(nèi)徑＜800 mm時(shí)，規(guī)范要求采用光學(xué)、電測(cè)等方法或心軸法進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量偏差不得大于1 mm，塑料排水管變形率不應(yīng)超過3%。

對(duì)于內(nèi)徑小于800 mm的管道豎向變形率檢測(cè)，宜采用光學(xué)、電測(cè)測(cè)量儀器，但目前國內(nèi)市場(chǎng)上很少能購置到上述儀器，變形檢測(cè)尺只能檢測(cè)管道兩側(cè)靠近端頭處的變形情況，管道中間部位的管道變形情況無法測(cè)定，而技術(shù)規(guī)范要求雨污水管道全長均須檢測(cè)，規(guī)定在100 m范圍內(nèi)必須檢測(cè)3個(gè)點(diǎn)，故而，為了保證變形率的檢測(cè)要求，制定一種簡易工具“軸心球”測(cè)定管道變形。

4.1 檢測(cè)工具

測(cè)量尺及軸心球等測(cè)量工具，需通過監(jiān)理和建設(shè)單位的共同驗(yàn)收，并提供加工制作標(biāo)尺的檢驗(yàn)合格證，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，管道變形率檢測(cè)可使用檢測(cè)尺、軸心球、紅外測(cè)距儀3種檢測(cè)工具。

4.2 檢測(cè)方法

4.2.1 檢測(cè)尺

1）檢測(cè)尺制作：管道變形檢測(cè)尺由找垂點(diǎn)器、主測(cè)尺、三角尺3個(gè)部分組成。找垂點(diǎn)，是根據(jù)管道直徑制作的等邊三角形鋼筋架外加線錘；主尺長2 m，為了防止自身變形帶來的測(cè)量誤差，測(cè)尺采用鋁合金方管制作，并在尺上標(biāo)定準(zhǔn)確刻度；垂直測(cè)量采用三角尺（圖3）。

圖3 檢測(cè)尺制作

2）檢測(cè)尺使用：檢測(cè)時(shí)首先在管道口外利用圓心器將雨污水管道的垂直直徑找出來（由于管道端口處的變形量較小），然后將主尺沿管道垂直直徑深入，進(jìn)入0.6、1.2 m處，在管口截面處用三角尺測(cè)量主尺打開的垂直距離，根據(jù)三角對(duì)應(yīng)成比例原理計(jì)算得出管道實(shí)際變形量（圖4），假如三角尺測(cè)量垂直距離h為260 mm，技術(shù)規(guī)程規(guī)定管道允許變形量δ=3%D（D為管道公稱直徑）。由H/h=b/a，代入已知數(shù)據(jù)得H=780 mm，ΔH=D－H= 800－780=20 mm＜δ=3%D=24 mm。故此位置處管道變形在技術(shù)規(guī)程規(guī)定允許變形量范圍內(nèi)，檢測(cè)合格。

圖4 檢測(cè)尺使用

4.2.2 軸心球

1）軸心球制作：變形軸心球采用φ8 mm鍍鋅鋼筋（D≥600 mm時(shí)采用φ10 mm鋼筋）參照地球經(jīng)緯線焊制而成，并用角磨機(jī)將焊渣打磨干凈；在外圈一側(cè)經(jīng)線處系上尼龍繩，檢測(cè)時(shí)用來拉動(dòng)軸心球，以達(dá)到檢測(cè)的目的。軸心球直徑在制作過程中嚴(yán)格按照各直徑管道制作，即軸心球直徑D′=D－δ=D－3%D。以D=500 mm為例，代入公式得D′=485 mm，但考慮到D為公稱直徑，按照GB/T 19472.3—2004《埋地用聚乙烯（PE）結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第2部分：聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材》中7.3.2節(jié)，D=500 mm的最小平均內(nèi)徑dim,min=490 mm，則D′=dim,minδ=dim,min－3%dim,min=475.3 mm≈476 mm，軸心球只要順利通過相應(yīng)管徑的污水管道中，即為合格。同樣的，其他管徑的軸心球按照表1進(jìn)行制作。

表1 軸心球直徑參考

2）軸心球使用：根據(jù)要檢測(cè)的排水管道選擇好軸心球，在檢測(cè)段兩端的檢查井里分別安排1名工人，從一井里穿上鋼絲至要檢測(cè)的排水管道里，直到鋼絲從另一個(gè)檢測(cè)井拉出為止。再把軸心球牢牢系在鋼絲上，同時(shí)還系上尼龍繩，以防軸心球在管道中卡住而無法退出。軸心球順利通過排水管道，表明管道變形量符合規(guī)范要求（圖5）。

圖5 軸心球檢測(cè)管道示意

4.2.3 紅外測(cè)距儀

作業(yè)人員進(jìn)入管內(nèi)大約1.5 m處，首先將紅外測(cè)距儀放在面前，調(diào)好水平距離，用右手按住機(jī)器上的紅色三角鍵，鎖定要測(cè)定的目標(biāo)，再按一下即可對(duì)目標(biāo)之間的距離進(jìn)行觀察，機(jī)器上的顯示屏也會(huì)顯示出距離的數(shù)值，保存數(shù)值。作業(yè)人員退出管外。根據(jù)保存的數(shù)值計(jì)算管道內(nèi)徑，了解變形率是否符合設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)程要求。

5 結(jié)語

為推廣和應(yīng)用聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管（B型）管材，在施工中總結(jié)出了整個(gè)施工工藝的關(guān)鍵工序控制點(diǎn)以及檢查標(biāo)準(zhǔn)，可用以控制施工過程中的質(zhì)量，為今后同行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供參考。