市政工程柔性管道質(zhì)量通病及防治管理措施

陳澤銘

（中交二航局第一工程有限公司，湖北 武漢 430000）

目前，市政工程排水管線設(shè)計(jì)基本采用雨污水分離形式，故設(shè)計(jì)管徑均有所下調(diào)，在通用設(shè)計(jì)中，直徑在300～1000mm的管道普遍采用雙壁HDPE柔性管。該管材不論是在生產(chǎn)工藝還是使用技術(shù)方面，都是始終處于塑料管業(yè)領(lǐng)先地位，正是由于以上優(yōu)勢，目前該管材被廣泛地應(yīng)用到了國內(nèi)外的各大工程項(xiàng)目中。然而，其在使用過程中，依然存在著許多方面的質(zhì)量問題。

1 項(xiàng)目簡介

仙女山路（墨水湖北路-四新南路）工程項(xiàng)目北接龍陽湖北路，南靠四新南路。主要建筑內(nèi)容包括道路、橋梁、排水、交通、照明、綠化等工程。排水工程主要為3722m的雨水管線及1331m的污水管線。根據(jù)設(shè)計(jì)管徑要求，共有3740m的管線使用HDPE雙壁波紋管，占總管線長度的74%，管道接口全部采用柔性接口。

2 柔性管道作業(yè)工法

2.1 管道安裝方法

（1）先在基地鋪設(shè)大約100mm厚的碎石作為基礎(chǔ)墊層，此碎石的密實(shí)度必須小于0.9。在鋪設(shè)工作開始之前，應(yīng)當(dāng)先對槽底進(jìn)行充分的檢查，保證其高度與寬度必須滿足設(shè)計(jì)的基本要求，除此之外，還要保證該基底內(nèi)不得出現(xiàn)積水和軟泥。

（2）在已經(jīng)完成鋪設(shè)的碎石墊層上面在鋪設(shè)一層約100mm厚的粗砂管基，此粗砂管基的密實(shí)度要小于0.95。

（3）結(jié)合柔性管道的直徑大小、溝槽尺寸以及現(xiàn)場的施工情況來確定如何正確將管道放入溝槽內(nèi)。需要注意的是，在下管過程中，要采用可靠性較高的軟帶工具，平穩(wěn)下溝，要盡量減少管道與溝壁之間的碰撞與摩擦，以免給管道造成不必要的損傷。

（4）對于進(jìn)入施工現(xiàn)場的管材要按照產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)對其一一進(jìn)行檢驗(yàn)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的管材嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場，并及時(shí)做出處理。

（5）下管通過人工或者汽車吊機(jī)的方式進(jìn)行。操作流程如下：對于口徑較小的HDPE纏繞管必須通過人工的方式來下管，先經(jīng)地面上的施工人員將管材依次傳遞給溝槽內(nèi)的施工人員，或者可以通過非金屬材質(zhì)的繩索將管道的兩端部位系住，在保持管身平衡及穩(wěn)定的狀態(tài)下降管道放置于管槽內(nèi)，在此過程中要堅(jiān)決禁止將管材從槽頂邊直接滾入槽內(nèi)；對于口徑較大一些的HDPE纏繞管要通過機(jī)械的方式下放至管槽內(nèi)，要使用柔韌度較高的皮帶、吊帶或者是繩索之類的工具，嚴(yán)禁通過鋼絲繩或者是鏈條來裝卸或運(yùn)輸管道，更不得串心吊裝。

（6）將管節(jié)按照一定的順序擺放整齊，插口要順應(yīng)水流的方向，接口要逆向水流方向，安裝過程中都要遵循自下而上的方式進(jìn)行。

（7）管材接口前，首段管道須先在檢查井預(yù)留孔內(nèi)定位并固定牢固。檢查橡膠圈是否存在破損的情況，了解和明確橡膠圈的安放位置及插口的深度。

（8）接口作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)先用棉紗將承口（或插口）內(nèi)（或外）工作面清理干凈，并保證不得出現(xiàn)任何泥土及其他雜質(zhì)，再將潤滑劑均勻地涂抹于已經(jīng)清理干凈的工作面上，并立即將插口的兩端與管材的中心軸線對齊。

（9）雨水管道設(shè)一根橡膠圈，污水管道設(shè)置兩根橡膠圈。將橡膠圈預(yù)埋在管道承口內(nèi)。

（10）接口方法按下述程序進(jìn)行：DN400mm以下管道，要在管材的中心位置設(shè)置橫擋板，利用撬棒抵住橫擋板將管道緩慢插入；DN400以上管道，通過手扳葫蘆之類的工具將管道緩慢拉入至承口中。

（11）為有效防止已排設(shè)好管線位置的移動(dòng)，還可采用穩(wěn)管措施。具體方法如下：將裝滿黃沙的編織袋封口壓在已經(jīng)排設(shè)好的管道頂部，其質(zhì)量可依照管徑的大小來確定。管道接口完成后，要符合管道的高程及軸線位置是否符合相關(guān)的施工要求。

（12）如果在管道的鋪設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)了損壞，必須將已經(jīng)損壞的管道更換，并按照上述流程重新鋪設(shè)。

2.2 柔性管道與檢查井連接

（1）在通過利用混凝土或者是磚砌對管道及檢查井進(jìn)行直接澆筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用中階層做法，并使用與管材材質(zhì)類似的塑料黏結(jié)劑或者是粗砂制作而成的中介層，最后在用1∶2的防滲水水泥砂漿砌入于檢查井的井壁內(nèi)。

（2）中介層的做法：運(yùn)用毛刷或者棉紗等的工具先將管道的外表清理干凈，先涂抹一層塑料黏結(jié)劑，在撒上一層干燥的粗砂，靜置10～20min，其表面就會(huì)自動(dòng)的形成粗糙的中介層，需要注意的是，中介層的長度、厚度要與檢查井的長度、厚度基本保持一致。

2.3 檢驗(yàn)

（1）密閉性試驗(yàn)。在塑料排水管道鋪設(shè)完畢之后及投入運(yùn)行之前，還要對該管道的密閉性進(jìn)行檢驗(yàn)，試驗(yàn)水頭以試驗(yàn)段上游管頂內(nèi)壁加2m計(jì)。在此過程中，已經(jīng)注入試驗(yàn)館內(nèi)的水，浸泡的時(shí)間不得低于24h，當(dāng)試驗(yàn)水頭達(dá)到規(guī)定水頭時(shí)開始計(jì)時(shí)，嚴(yán)密檢測管道內(nèi)的滲水情況，并不斷向該試驗(yàn)管內(nèi)補(bǔ)水，其目的是為了保持試驗(yàn)水頭的恒定。滲水量的觀測時(shí)間不得小于0.5h。

（2）變形檢驗(yàn)。當(dāng)塑料排水管道溝槽回填至設(shè)計(jì)高程后，還要對管道豎向直徑的變形量進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，監(jiān)測時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在12～24h，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出管道的變形率。比如當(dāng)塑料排水管道內(nèi)徑＜800mm時(shí)，對管道變形量監(jiān)測可通過圓形心軸或者是閉路電視的方式來進(jìn)行，而當(dāng)塑料排水管內(nèi)徑≥800mm時(shí)，施工人員方可進(jìn)入管道內(nèi)部進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測，但無論采取什么樣的監(jiān)測方式，測量的偏差不得大于1mm、變形率不得超過3%。一旦超出，必須及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

（3）回填材料壓實(shí)度檢驗(yàn)。塑料排水管道溝槽回填土的壓實(shí)度，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50268—2008)中的規(guī)定執(zhí)行。

3 質(zhì)量通病的分析

3.1 閉水試驗(yàn)通過率低

現(xiàn)有工法中，在管道安裝完畢，與檢查井連接處砂漿強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，進(jìn)行注水浸泡24h，此時(shí)，管道接口處存在不同程度的滲漏現(xiàn)象，無法滿足閉水試驗(yàn)要求。再經(jīng)過填塞、涂抹“堵漏王”處理，甚至混凝土局部滿包后，仍會(huì)有水從縫隙中流出的現(xiàn)象。

經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，接口滲水受制作質(zhì)量參差不齊，施工人員安裝效果影響較大。雖然柔性接口對連接偏轉(zhuǎn)角有一定的寬容度，但在閉水試驗(yàn)的高水頭、大壓力的作用下，接頭空隙閉合不均勻處就形成了漏水點(diǎn)。此種質(zhì)量隱患如果在注水前無法發(fā)現(xiàn)，注水后再進(jìn)行抽排整改，將會(huì)影響施工進(jìn)度，常規(guī)的“堵漏王”及局部混凝土包封均不能有效地修復(fù)缺陷點(diǎn)。

3.2 大直徑塑料排水管道接口變形問題

溝槽回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高口后，進(jìn)行管道變形檢驗(yàn)，全部管道均通過檢測。但在上部土基結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工碾壓后，對排水管道接口變形情況進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)大口徑塑料排水管接口處均有不同程度的變形，雖然管道本身有很好的變形適應(yīng)性，只要連接可靠，管材自身的減震抗變形性能都是非常優(yōu)越的。但恰恰接口處由于存在彈性密封橡膠圈，在荷載作用下，接口處內(nèi)外管變形程度不一，在后續(xù)運(yùn)行過程中將導(dǎo)致管內(nèi)水泄漏或回填砂通過縫隙滲入管內(nèi)，導(dǎo)致接口出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象，尤其會(huì)對污水管道帶來更為嚴(yán)重的影響。

3.3 回填材料壓實(shí)度不足

在市政工程項(xiàng)目中，排水管線大多數(shù)集中在行車道下面，同時(shí)施工區(qū)域內(nèi)的車流量也較大。且市政排水工程溝槽開挖斷面經(jīng)常受制于周圍環(huán)境，作業(yè)空間狹小，無法采用重型機(jī)械碾壓。污水管道通常埋深較大，分層回填時(shí)間長，無法快速回填恢復(fù)交通。通過多次試驗(yàn)與調(diào)整基數(shù)方案得出：即使是通過小型的壓實(shí)設(shè)備按20cm分層打夯，也很難在較短的時(shí)間內(nèi)滿足95%密實(shí)度的要求。這也就是在說，如果溝槽回填的壓實(shí)度不能滿足施工的基本要求，很有可能會(huì)造成路面沉降、凹槽等問題，進(jìn)而給整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量帶來不利影響。

4 質(zhì)量通病防治措施

4.1 管道接口處理

（1）對于大口徑管道，在雙壁承插口內(nèi)側(cè)安裝鋼套圈。鋼套圈由直徑為12mm的光圓鋼筋彎制而成，外側(cè)做熱鍍鋅防腐處理。再進(jìn)行承插接口施工。

（2）彈性密封圈安裝完成后，在接口內(nèi)部利用瀝青麻絲填塞飽滿。

（3）做好充足的前期準(zhǔn)備工作（燃?xì)馄?、噴槍、水平桿、清潔布、手套）：對管材進(jìn)表面處理、管材外壁打磨干凈，結(jié)合部位用抹布擦干凈，把管道連接部分稍微預(yù)熱至60～80℃。

（4）圍上熱收縮帶并用不銹鋼卡條將熱收縮帶卡住。

（5）利用燃?xì)鈬姌寣⒐懿牡墓艿赖姆饪诓课患訜?，待稍微熔化之后再加熱熱收縮帶的中央部位一圈，將其緩慢向下放置。在此過程中，卡條要用濕布培上，這是因?yàn)榫哂袑?dǎo)熱快的特征，進(jìn)而防止卡條處拉開及損壞。

（6）仔細(xì)檢查各管道之間的連接情況，紙質(zhì)邊緣處有少量膠溢出為止，對于連接不當(dāng)?shù)牟课辉偻ㄟ^加熱的方式使管材的內(nèi)外壁緊緊黏合在一起，保證管材的可靠性。

（7）等待冷卻。

4.2 溝槽回填施工

（1）回填材料分層厚度為0.5m，首先用水將作業(yè)區(qū)域澆灌滲透，然后使用插入式振搗器深入回填層，同步進(jìn)行水分補(bǔ)充。

（2）振搗應(yīng)當(dāng)采用插入式振搗器垂直點(diǎn)陣的方式，防止漏振出現(xiàn)。振動(dòng)器在振搗過程中，其振動(dòng)的深度一般將應(yīng)當(dāng)保持在振搗器長度的2/3到3/4倍為宜，振動(dòng)時(shí)要遵循快插慢拔的原則，并不間斷的上下移動(dòng)振動(dòng)棒。這樣，才能保證搗實(shí)的均勻性及材料的填充密實(shí)度。

（3）插入式振搗器的移動(dòng)間距不宜大于振搗器半徑的1.5倍，待振動(dòng)完畢之后，需變換水平位置，要邊振動(dòng)邊豎向緩慢提出振搗棒。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間應(yīng)為20～30s，直至回填砂不再沉落為準(zhǔn)。振搗過程中必須全程且同步補(bǔ)充水分，如果能邊振搗邊灑水最好，這樣就可以滿足設(shè)計(jì)中對壓實(shí)度的基本要求。

（4）該種工法必須嚴(yán)格控制回填砂材料，含泥量不得大于10%，否則將造成中粗砂下沉密實(shí)后，頂部淤泥聚集，形成軟弱層，需將泥漿清除后方可進(jìn)行下一分層的施工。

5 結(jié)束語

通過上述防治措施在武漢市仙女山路項(xiàng)目排水工程的應(yīng)用，閉水試驗(yàn)、管道接口變形、回填材料壓實(shí)度三個(gè)方面的質(zhì)量通病均能很好地解決。同時(shí)，提高了管道施工效率，通過科學(xué)合理的施工措施，節(jié)約了大量的人工與機(jī)械成本。實(shí)踐表明，通過成立專項(xiàng)QC小組，系統(tǒng)性地完善施工措施，對工程建設(shè)的進(jìn)度、成本、質(zhì)量成果有明顯的提升作用。