提高熱熔管道接口施工質(zhì)量的研究

魏洪圖，王 宇，楊澤眾

(1.黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070;2.潮州大橋項(xiàng)目經(jīng)理部，廣東 廣州 521021)

0 引 言

潮州大橋東立交工程于2019年10月至2020年7月進(jìn)行排水工程施工，在污水管道DK0+040～DK0+100段施工過程中，發(fā)現(xiàn)高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口質(zhì)量存在氣泡、熱熔不牢靠、翻邊等，對(duì)現(xiàn)場10個(gè)接縫7.85 m2進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果如下：存在氣泡0.3%，熱熔不牢靠0.5%，翻邊5%。為了提高高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口質(zhì)量，使高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口達(dá)到光滑平整，提高工程質(zhì)量。HDPE熱熔技術(shù)成熟且應(yīng)用廣泛，但針對(duì)施工階段相關(guān)領(lǐng)域過程中，高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口的施工把控技術(shù)尚無系統(tǒng)清晰的描述。目前，相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)為新材料的開發(fā)與屬性探究，但對(duì)于施工方法的記錄與總結(jié)歸納，數(shù)量不多，參考資料不充足影響相關(guān)工程施工的資源利用和環(huán)境保護(hù)，甚至經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)不成熟，施工過程容錯(cuò)率低，造成影響工程進(jìn)度，甚至工程施工與設(shè)計(jì)不符。作者為補(bǔ)充完善高密度聚乙烯(HDPE)熱熔技術(shù)應(yīng)用，應(yīng)用科學(xué)方法針對(duì)高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口施工質(zhì)量合格率不高，影響工程施工進(jìn)度和質(zhì)量的問題進(jìn)行深度探究，通過一系列的調(diào)查研究與分析的科學(xué)方法，解決了現(xiàn)階段針對(duì)高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口質(zhì)量的相關(guān)問題。

1 試驗(yàn)與觀察

1.1 環(huán)境與條件

(1)工程概況

潮州大橋東立交工程污水管道采用高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)，主線管和接戶管管徑均為DN500，總長755 m。

(2)試驗(yàn)條件

本試驗(yàn)與觀察在潮州7月份中旬夏季白天晴天進(jìn)行，平均氣溫28～29 ℃。

1.2 觀測調(diào)查

雨污水管道施工下一道高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口時(shí)，對(duì)熱熔全過程進(jìn)行跟蹤，檢查熱熔設(shè)備，發(fā)現(xiàn)施工過程中的存在問題。通過現(xiàn)場調(diào)查分析總結(jié)除影響高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)接口質(zhì)量的可能因素有以下幾點(diǎn)。

(1)基坑內(nèi)部積水；熱熔機(jī)時(shí)間參數(shù)；(2)管道擺放不平整；(3)管口不整齊；(4)施工人員操作不當(dāng)；(5)技術(shù)交底不徹底缺乏施工指導(dǎo)性；(6)管卡不嚴(yán)密；(7)空氣濕度太大；(8)施工管理人員質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)；(9)管道外部波紋因素。

1.3 分析

(1)人。①施工人員未培訓(xùn)；②施工管理人員質(zhì)量意思不強(qiáng)。

(2)機(jī)。①施工管理人員質(zhì)量意思不強(qiáng)；②管卡不嚴(yán)密。

(3)料。①管口不整齊；②管道外部波紋因素管。

(4)法。①管道擺放不平整；②施工人員操作不當(dāng)；③技術(shù)交底不徹底。

(5)環(huán)。①基坑有水；②空氣濕度大。

1.4 試驗(yàn)

通過控制變量法，將以下有關(guān)的因素作為控制變量，通過比對(duì)單一變量不同，其余變量相同的熱熔接口，得出造成密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管接口質(zhì)量的主要原因是。

(1)管卡不嚴(yán)密；(2)熱熔機(jī)時(shí)間參數(shù)；(3)基坑有水；(4)空氣濕度大。

2 處 理

2.1 制定對(duì)策

(1)管卡不嚴(yán)密

更改管卡定位長度，制作可調(diào)節(jié)長度大的管卡，保證管卡的能夠更嚴(yán)密，根據(jù)管道直徑，計(jì)算出管道周長，制作定位桿間距小于管道周長5 cm的管卡，利用管卡緊固用的螺栓來調(diào)節(jié)管卡的嚴(yán)密程度。

(2)熱熔機(jī)時(shí)間參數(shù)不對(duì)

查閱資料，詢問廠家，結(jié)合現(xiàn)場情況確定熱熔時(shí)間，保證熱熔時(shí)間準(zhǔn)確，不過熔，不欠熔并結(jié)合現(xiàn)場條件重新確定熱熔時(shí)間。

(3)基坑有水

基坑持續(xù)降水，對(duì)于基坑降水困難的位置，將管道架空。保證熱熔接口離開水面一定高度，不沾水，利用2寸水泵對(duì)接口位置重點(diǎn)降水，利用紅磚、木方等將管道架空，離開水面，待熱熔好以后再放下。

(4)空氣濕度大

選擇一天中溫度高、濕度小的時(shí)間進(jìn)行熱熔，熱熔前對(duì)管道進(jìn)行吹干或者預(yù)加熱，清除管道表面水分，保證管道外部干凈無水，熱熔過程應(yīng)在一天中溫度高、濕度小的時(shí)間進(jìn)行。管道熱熔前將管道吹干或預(yù)加熱，清除表面水分。

2.2 實(shí)施對(duì)策

(1)實(shí)施一：管卡不嚴(yán)密

根據(jù)管道周長，制作定位桿間距小于管道周長5 cm的管卡，更換長度為10 cm的緊固螺栓，利用管卡緊固用的螺栓有效螺距來調(diào)節(jié)管卡的嚴(yán)密程度。

實(shí)施效果：能夠通過新制作的管卡和緊固螺栓使管卡緊固的更嚴(yán)密。

(2)實(shí)施二：熱熔機(jī)時(shí)間參數(shù)

了解熱熔原理，并請(qǐng)廠家技術(shù)人員前來指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)場條件重新確定熱熔機(jī)熱熔時(shí)間，保證熱熔帶不過熔，不欠熔。

實(shí)施效果：使熱熔帶和管道完美貼合，不熔穿，不開口。

(3)實(shí)施三：基坑有水

在基坑中管道接口處利用2寸水泵重點(diǎn)降水疏干，對(duì)不能疏干的利用紅磚、木方等將管道架空，離開水面，待熱熔好以后再下放至水中。

實(shí)施效果：有效的解決了熱熔過程中熱熔帶因水導(dǎo)致的短路，無法熱熔的情況。

(4)實(shí)施四：空氣濕度大

避開早上空氣濕度大的時(shí)間段，選擇溫度高、濕度小的時(shí)間進(jìn)行熱熔。管道熱熔前，用干抹布擦拭掉管道表層水分，或者將管道吹干或預(yù)加熱，清除表面水分。

實(shí)施效果：有效的解決了熱熔過程中熱熔帶因濕度大而無法熱熔的情況。

3 結(jié)果與討論

試驗(yàn)的結(jié)果顯示，在如同本工程的環(huán)境條件下的熱熔管道接口，通過改變接口的對(duì)接嚴(yán)密程度，熱熔時(shí)間，環(huán)境濕度可有效提升高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)的接口質(zhì)量，研究尚未發(fā)現(xiàn)其它難以解釋和解決的問題；本論文在實(shí)際應(yīng)用上對(duì)類似于本環(huán)境的高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)的熱熔對(duì)接施工起指導(dǎo)意義，對(duì)大批量高密度聚乙烯中空壁纏繞結(jié)構(gòu)管(HDPE)的熱熔對(duì)接工程具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。介意深入研究本課題可以以熱熔機(jī)的參數(shù)設(shè)定自動(dòng)化為研究方向。