淺談HDPE雙壁波紋管的施工應用及突出問題的治理

劉茂江

福建省康金建筑工程有限公司

1 引言

高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管是一種新型管材，近些年被廣泛運用在各大工程的管道領域之中。與傳統(tǒng)的管材相比，具有很多的優(yōu)勢，不僅質(zhì)量輕，便于運輸，而且化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕。除此之外，它的粗糙系數(shù)遠小于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管材，水頭損失大大減小。正是由于HDPE管的材料性質(zhì)與傳統(tǒng)管材相差較大，如果施工作業(yè)人員不了解其特性，依舊按照傳統(tǒng)的方式來施工，或者不遵循雙壁波紋管的施工規(guī)律，也會帶來很多突出性的問題。

2 HDPE雙壁波紋管的材料性能

高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管，其內(nèi)壁光滑，外壁帶有與軸線垂直的中空波紋，結(jié)構(gòu)獨特，具有優(yōu)越的力學性能，應用領域廣泛[1]。這種管材的物理性能主要有環(huán)剛度、環(huán)柔性以及烘箱實驗，相關的指標和性能參數(shù)如表1所示。

表1 雙壁波紋管的材料性能[2]

除此之外雙壁波紋管還具備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)獨特，抗壓能力強；產(chǎn)品具有良好的撓曲性能，可適應土壤的不均勻沉降；使用壽命長，地埋使用年限可達50年以上。

3 HDPE管道與傳統(tǒng)管道的對比

HDPE雙壁破波紋管作為一種新型材料的出現(xiàn)，并且已在很多大型工程中得以使用，與鋼筋混凝土、鑄鐵管同類產(chǎn)品相比，波紋管有效的避開了傳統(tǒng)管材的弊端，提高了工作效益和經(jīng)濟效益，是一種綠色環(huán)保的管材。

4 施工流程的對比

（1）鋼筋混凝土管、鑄鐵管的施工流程：

（2）HDPE雙壁波紋管的施工流程：

從以上的施工流程圖可以看出，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管、鑄鐵管施工工序復雜，施工流水步長。而新型的HDPE 雙壁波紋管大大縮短了施工工序，減少了安裝模板、管座混凝土的澆筑等工序，提高了工作效率。

5 HDPE管道在施工過程中的質(zhì)量通病

雖說高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管可以得到廣泛的應用，但在實際應用中卻會存在各種各樣的質(zhì)量通病，引起這些問題的根源主要是出場質(zhì)量及施工管理把控得不嚴。下面針對幾項比較突出的問題來進行探討，并優(yōu)化解決方案。

（1）管材運輸、安裝不當。管材在運輸、卸載時，隨意堆放，使管材之間發(fā)生碰撞擠壓，導致管材在下管前就出現(xiàn)了內(nèi)部的結(jié)構(gòu)損傷；而且管道長期放在露天環(huán)境下不采取遮蓋措施，會使波紋管長期暴曬或雨水浸泡，管材變形嚴重[3]。管砂墊層回填未按設計及規(guī)范壓實；與管連接的橡皮筋位置不準確，連接處泥土、垃圾等異物未清理干凈，未使用潤滑劑等，都會引發(fā)管道質(zhì)量問題。管道接頭安裝不到位或不均勻，造成接口泄漏，這些情況也會時常發(fā)生。

（2）閉水試驗不嚴格。從施工流程圖可以看出，無論是新型的HDPE 管材還是傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管材，都要有閉水試驗這一環(huán)節(jié)。由于管道材料性質(zhì)改變，檢測方法和標準都有變化，但是施工作業(yè)人員依舊使用傳統(tǒng)的檢驗方法，導致滲水量計算錯誤。還有些施工單位，為了加快工程的進度，在沒有進行閉水試驗的情況下便直接開始回填。最后可能在回填后，甚至是施工完成后發(fā)現(xiàn)管道滲水，嚴重的則會使路面塌陷。

（3）回填質(zhì)量控制不嚴。在閉水試驗合格后，應立即進行回填。同樣，回填也是HDPE 雙壁波紋管質(zhì)量控制的重要過程之一。但是在實際工程中，往往會有帶水、帶大塊碎石回填的情況發(fā)生，這就會導致管道外壁受壓不均勻，在大塊碎石處，還會存在應力集中，從而使管壁受損破壞；管道周圍填充不嚴實，對管壁的有效約束也有著極大的影響。

6 防治措施

雙壁波紋管在工程應用中存在的問題也層出不窮，要想充分發(fā)揮其材料的優(yōu)勢，就必須嚴格把關各項環(huán)節(jié)，包括出場、施工到最后的驗收。前面工序達標后，方可進行接下來的工作。

（1）加強出場質(zhì)量。管材的出場質(zhì)量，是材料的初始質(zhì)量，若出場存在問題，那么后續(xù)的施工將無法繼續(xù)進行。所以政府要加強各類波紋管生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)控力度，讓生產(chǎn)方嚴格按照國標來生產(chǎn)管材，嚴厲打擊不符合規(guī)范要求的、并且存在惡意競爭的企業(yè)。凈化整個市場環(huán)境，才能保證出場質(zhì)量。

（2）加強施工質(zhì)量和驗收。在保證出場質(zhì)量的前提下，后續(xù)的施工與驗收環(huán)節(jié)也要嚴格把控。在閉水檢驗的工序中，應向管道內(nèi)注水，并保證上游管頂不少于2m的水頭壓力。管道一天的滲水量不應大于規(guī)定值；在閉水檢驗環(huán)節(jié)符合標準后，立即進行回填，嚴禁帶水回填，可以出現(xiàn)少量的碎石，但必須保證碎石直徑不大于50mm，以免造成管壁的損壞。下面也將詳細闡述整個工序的施工要點。

7 HDPE雙壁波紋管施工要點

（1）開挖溝槽。溝槽底的凈寬度一般根據(jù)管徑大小來確定，當管徑大于450mm時，管道每邊凈寬不宜小于500mm，當管徑小于450mm時，每邊的凈寬不宜小于300mm；為了避免槽底被水浸泡，在開完之前一定要做好排水措施，若采用人工排水，待水位降至槽底以下時方可開挖。

（2）鋪設墊層。在管道安裝之前，需要鋪設墊層，其厚度也應符合設計要求，對于土質(zhì)較好的地基，槽底鋪設一層中粗砂墊層即可，厚度一般為100mm；對于土質(zhì)較差的地基，可以采用分層鋪設，上層采用中粗砂，厚度應大于50mm，下層采用厚度為100mm～150mm的碎石。

（3）安裝及連接。HDPE 管在下管鋪設之前，要進行嚴格的外觀檢查，不符合標準的管道，嚴禁下管；管材端部的管口分為插口和承口，插口應順水流方向安裝，承口應逆水流方向安裝；接口時，先將管口內(nèi)壁清理干凈，然后在插口和承口橡膠圈上涂抹上硅油等潤滑劑，最后保持管口的中心軸線對齊。

（4）砌筑檢查井。井底基礎應與管底基礎同時澆筑；一般圓形檢查井采取墻砌筑，內(nèi)縫小外縫大的擺磚方法往外灰縫塞碎磚，以減少砂漿用量。每層磚上下皮豎灰縫應錯開；最后管道與檢查井的連接，宜采用柔性基礎，這也是有別于傳統(tǒng)管道的。

（5）閉水試驗在管道安裝完成后，應進行閉水試驗環(huán)節(jié)，來檢查管道注水狀態(tài)的密閉性。檢查時首先要向管道內(nèi)進行充水，使上游管段水壓力保持在2m，實驗中被檢測的管道外觀不得有水滲出，更不得出現(xiàn)漏水、跑水現(xiàn)象[4]。如果有以上現(xiàn)象發(fā)生，應立即停止實驗，排查故障并重新安裝管道再次進行閉水試驗，直到達到標準為止。

7.6 回填

回填分兩次進行：第一次采用人工回填，從管底基礎部位開始，沿管身兩側(cè)同時對稱回填并夯實，回填至管頂70cm左右，回填時應對稱分層夯實，以確保管道及檢查井不產(chǎn)生位移；第二次用機械輔助回填至設計標高[5]。

8 結(jié)束語

高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管具備很好的材料性能，應用領域廣泛。與傳統(tǒng)的混凝土、鑄鐵管材相比優(yōu)勢顯而易見。但是由于存在技術(shù)上的問題以及監(jiān)管力度不足，無法保證管道的工程質(zhì)量，嚴重的則會導致工程事故。因此，只有保證各個環(huán)節(jié)都符合規(guī)范的要求，嚴格遵循每一步施工工序，才能充分發(fā)揮HDPE雙壁波紋管的性能。