市政給排水施工中HDPE管施工工藝研究

朱靜怡

（武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 湖北武漢 430000）

在我國城市化建設(shè)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，不僅城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得以完善，同樣也對(duì)其提出了許多新的要求。在這期間，市政給排水工程建設(shè)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心內(nèi)容之一，與城市化建設(shè)及其發(fā)展之間具有極為緊密的關(guān)聯(lián)。在對(duì)市政給排水工程進(jìn)行建設(shè)時(shí)，對(duì)工藝技術(shù)的合理選擇及其運(yùn)用會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量及其運(yùn)用效果產(chǎn)生決定性的影響。特別是在市政給排水系統(tǒng)建設(shè)愈發(fā)復(fù)雜與其施工技術(shù)種類日益增多的情況下，對(duì)施工工藝和施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的選擇，能夠保證市政給排水工程建設(shè)質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，以此促進(jìn)我國城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，也是現(xiàn)如今市政給排水施工及其發(fā)展最為重視的一項(xiàng)內(nèi)容。因此，對(duì)市政給排水施工中HDPE管施工工藝予以更深層次的分析就顯得愈發(fā)重要。

1 HDPE管的應(yīng)用性能及其主要特性

近幾年以來，在市政給排水工程進(jìn)行建設(shè)時(shí)，HDPE 管的運(yùn)用較為普遍。和其他工藝技術(shù)對(duì)比而言，不但HDPE管施工擁有操作簡便等多種優(yōu)勢，同時(shí)對(duì)HDPE 管施工的管理工作也較為簡單，這對(duì)加強(qiáng)市政給排水工程建設(shè)質(zhì)量與水平具有重要作用與意義。HDPE 管屬于一種具備環(huán)狀的波紋結(jié)構(gòu)外壁和較為平滑內(nèi)部的新型塑管，可以將HDPE 管運(yùn)用于市政給排水工程建設(shè)中。其管道規(guī)格與管壁結(jié)構(gòu)具有許多不同的特性，根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)的具體情況，對(duì)HDPE管種類進(jìn)行選擇。按照其管壁結(jié)構(gòu)的差異進(jìn)行分類，通常涉及雙壁波紋管和纏繞增強(qiáng)管兩種。在其施工工藝與施工技術(shù)快速發(fā)展與升級(jí)的情況下，在國際上許多國家都獲得了廣泛的認(rèn)可。

根據(jù)HDPE管在市政給排水工程建設(shè)中運(yùn)用的具體情況，對(duì)其應(yīng)用特性必須立足于以下幾個(gè)層面展開分析。

第一，良好的抗壓性。HDPE 管所具有的環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)能夠讓HDPE 管的環(huán)剛度得以有效提高，以此對(duì)HDPE管在建設(shè)運(yùn)用中的土壤荷載抵抗力的加強(qiáng)具有重要作用。

第二，摩擦系數(shù)較小。和市政給排水工程建設(shè)以往所應(yīng)用的鋼筋混凝土管對(duì)比而言，HDPE 管內(nèi)壁摩阻系數(shù)相對(duì)較小，并未達(dá)到0.01，但是鋼芯混凝土管內(nèi)壁摩阻系數(shù)能夠達(dá)到0.013，以此讓其在一樣口徑下的更大流量具有一定的不同，HDPE 管流量遠(yuǎn)超鋼筋混凝土管。

第三，施工簡便。HDPE 管因?yàn)樽陨砭哂匈|(zhì)量輕的特性，在實(shí)踐運(yùn)用時(shí)，無論是道路運(yùn)輸，又或是建設(shè)施工，都擁有良好的便利性，具有建設(shè)速度和效率高的特性。特別是在建設(shè)周期較短及建設(shè)環(huán)境惡劣的市政給排水工程建設(shè)中，HDPE管在實(shí)際應(yīng)用中十分簡便。

第四，化學(xué)性能穩(wěn)定。HDPE 管的材料分子具有無極性的特性，讓其具有良好的化學(xué)性，在建設(shè)期間合理運(yùn)用，由于其不會(huì)受到土壤、酸堿與電力等一系列外部因素的過多影響，所以對(duì)管道造成的影響也并不大，同時(shí)其管道的應(yīng)用周期為50年左右［1］。

第五，撓曲度適宜。HDPE 管同樣具有良好的撓曲度，將HDPE 管合理地運(yùn)用于市政給排水工程建設(shè)中，可以改善不均勻沉降的問題，以此防止管道埋設(shè)由于不均勻沉降所造成的管道接口滲漏的情況出現(xiàn)，保證市政給排水工程建設(shè)質(zhì)量與效果符合要求。

第六，HDPE 管屬于市政給排水工程建設(shè)中運(yùn)用的一種新型管道，不僅具有無污染、無毒害的特性，同時(shí)還具有可回收利用等優(yōu)勢，與國家可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展要求相適宜。

2 市政給排水施工中HDPE管施工工藝的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 工程概況

某工程項(xiàng)目屬于市政道路與管道改造工程，主要涉及主干路給排水管線施工。本次設(shè)計(jì)的市政給排水管道都在DN800及以下，涉及鋼管、HDPE給水管及球墨鑄鐵管等。該項(xiàng)目HDPE 給水管與管件主要為PE100 材質(zhì)，SDR17 接口焊接；而HDPE 管和其他管道借助法蘭的方式進(jìn)行連接。

2.2 管道預(yù)制

首先，應(yīng)該先對(duì)需要焊接的兩個(gè)HDPE管端口進(jìn)行削平，同時(shí)將其固定在支架上，而為了確保兩管端更具平整性，需要借助熱熔對(duì)焊機(jī)進(jìn)行處理，再把兩管對(duì)接。在此期間，必須注意的是，閉合管端的極限距離必須控制在0.3mm以內(nèi)，而錯(cuò)位距離必須控制在1mm以內(nèi)。

其次，把電熱板加熱至適宜的溫度，然后放置于兩個(gè)管道之間，并對(duì)兩管端進(jìn)行合攏處理。在此期間，必須注意的是，為確保兩管端能夠與電熱板緊密貼合，就需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)兩管端位置做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。切換時(shí)間必須控制在5s 以內(nèi)，卷邊高度到達(dá)壁厚一半時(shí)，馬上將電熱板抽離。借助加壓手柄，確保加熱板壓力符合要求，以此保證管端附近一圈都能夠被融化。

最后，對(duì)壓力值進(jìn)行嚴(yán)格的管控。在管端出現(xiàn)融合卷邊狀態(tài)后，進(jìn)行黏接處理，待冷卻硬化以后，便能夠投入應(yīng)用［2］。

2.3 HDPE管施工工藝與其核心要點(diǎn)

根據(jù)以上道路與管線改造工程的建設(shè)情況，對(duì)HDPE管施工工藝與其核心要點(diǎn)必須立足于以下幾個(gè)層面予以把控與研究。

2.3.1 HDPE管連接形式的選用

在借助HDPE 管進(jìn)行建設(shè)時(shí)，管道接口連接形式十分豐富，通常涉到對(duì)焊連接、帶密封圈承插式鏈接與電焊管箍連接件連接等一系列連接形式。每種連接形式在實(shí)際運(yùn)用中都具有不一樣的特性，必須立足于工程項(xiàng)目的實(shí)際情況著手，根據(jù)施工環(huán)境和狀態(tài)，對(duì)管道連接形式予以科學(xué)選擇，以此保證管道連接的有效性，避免對(duì)市政給排水工程建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在此期間，必須注意的是，在實(shí)際操作中，對(duì)于HDPE 管連接處理而言，因無法借助溶解性黏結(jié)劑完成管道接口連接處理，所以將熔焊連接當(dāng)作管道接口連接最適宜的措施。其和市政給排水施工管道連接中以往的焊接形式對(duì)比，在長時(shí)間的發(fā)展和完善下，對(duì)以往焊接形式中的問題予以了補(bǔ)充［3］，屬于一種前沿的管道焊接工藝。現(xiàn)如今，對(duì)HDPE管進(jìn)行熔焊連接時(shí)，會(huì)運(yùn)用到電熱熔焊機(jī)和熱熔對(duì)焊機(jī)兩個(gè)設(shè)備。在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的情況下，在對(duì)HDPE管是與金屬管進(jìn)行焊接處理時(shí)，鋼塑過渡連接形式早已變成現(xiàn)階段管道連接處理中的常見方法。簡而言之，將熔焊連接形式合理地運(yùn)用于管道連接施工中，不但可以借助管體與管材實(shí)現(xiàn)一體化連接，加強(qiáng)管道連接處理質(zhì)量，而且能夠防止管道連接區(qū)域出現(xiàn)滲漏問題，促使管道連接的穩(wěn)定性及安全性得以強(qiáng)化，所以值得在市政給排水工程建設(shè)中推廣與運(yùn)用。

不僅如此，在進(jìn)行管道施工時(shí)，對(duì)于管道的連接，借助熱縮套展開連接處理，極易出現(xiàn)連接區(qū)域松動(dòng)的問題，對(duì)其連接效果造成不利影響，所以，對(duì)于管材的連接，必須借助密封膠圈完成接口連接處理。在此期間，必須注意的是，借助密封膠圈展開管道連接處理時(shí)，必須先對(duì)橡膠圈展開全方位的檢查，不僅需要確定其型號(hào)是否符合要求、有無存在破損問題，還需要確認(rèn)橡膠圈能否和連接管道之間相互配套、位置適宜。必須在連接以前對(duì)管道接口區(qū)域展開全方位清理，保證管道接口區(qū)域沒有任何雜質(zhì)。在做好連接處理工作以后，還應(yīng)該對(duì)接觸密封效果展開嚴(yán)格的檢查，以保證其管道連接處理更具有效性［4］。

2.3.2 HDPE管和檢查井的連接形式

對(duì)HDPE管與檢查井之間的連接處理往往會(huì)出現(xiàn)滲漏等現(xiàn)象，必須在建設(shè)期間運(yùn)用適宜的防水翼環(huán)，同時(shí)，在做好與HDPE管之間的連接處理以后，必須借助水泥砂漿對(duì)其予以澆筑處理。與此同時(shí)，在對(duì)檢查井進(jìn)行施工時(shí)，為了確保HDPE管和檢查井之間的連接施工更為簡便，還應(yīng)該根據(jù)流水低高予以直接切入處理，以為工程項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行提供良好的支持。

在對(duì)HDPE 管與檢查井進(jìn)行連接處理時(shí)，通常會(huì)借助中階層法展開建設(shè)，也就是對(duì)HDPE 管與檢查井連接區(qū)域的外表借助聚氯乙烯黏結(jié)劑與粗砂等一系列材料制備成中介層，同時(shí)，借助水泥漿予以砌入，以此達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在這期間，借助中介層法展開檢查井和HDPE管的連接處理時(shí)，其實(shí)際操作流程為：借助毛刷與面紗等工具對(duì)檢查井外壁進(jìn)行全面清理，并將適量的聚氯乙烯黏結(jié)劑進(jìn)行均勻涂抹，再撒布適量的粗砂，讓其在固化15min 以后形成中介層。就中介層而言，其施工長度必須按照檢查井的具體長度予以科學(xué)的確定，從而保障其在檢查井與HDPE 管的連接處理中具有良好的運(yùn)用成效［5］。

2.3.3 HDPE管施工及其管控要點(diǎn)

在對(duì)市政給排水工程進(jìn)行建設(shè)時(shí)，對(duì)于HDPE 管的安裝處理，其技術(shù)要點(diǎn)涉及溝槽開挖與基礎(chǔ)施工等一系列內(nèi)容，對(duì)各個(gè)項(xiàng)目施工工藝進(jìn)行合理的選擇，必須根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況展開各項(xiàng)操作，以此確保HDPE管安裝質(zhì)量及其安裝效果達(dá)到要求。

首先，在進(jìn)行溝槽開挖施工時(shí)，必須對(duì)溝槽開挖施工的基底高度予以嚴(yán)格的把控，防止出現(xiàn)超挖與欠挖的現(xiàn)象。與此同時(shí)，在溝槽開挖到距離地基高度大概0.25m的位置時(shí)，必須借助人工清理和開挖施工相結(jié)合的形式展開建設(shè)，從而保證溝槽開挖施工的基地高度和要求相同。若是溝槽開挖施工期間發(fā)生局部超挖的現(xiàn)象，就必須借助中砂與粗砂予以回填處理，同時(shí)對(duì)回填土層予以夯實(shí)處理。在進(jìn)行開挖施工的過程中，若是其基底面具有堅(jiān)硬的塊石、碎石及磚石等一系列物體時(shí)，就必須從基底高度大概0.2m 的區(qū)域展開處理，同時(shí)，借助中砂與粗砂予以鋪墊與夯實(shí)處理，從而保證溝槽開挖施工符合要求［6］。

其次，在對(duì)管道基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，必須嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計(jì)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開各項(xiàng)操作。對(duì)于管道基礎(chǔ)底部的砂墊層厚度必須控制在10～20cm，同時(shí)，按照溝槽開挖施工以后槽底地質(zhì)環(huán)境予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而達(dá)到管道基礎(chǔ)施工標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)管道基礎(chǔ)的接口位置點(diǎn)展開建設(shè)時(shí)，必須做好凹槽預(yù)留工作，在此期間，必須對(duì)預(yù)留凹槽的長度、寬度及深度進(jìn)行嚴(yán)格的管控，其中，長度應(yīng)該確保在管道基礎(chǔ)直徑的1.1倍左右，寬度應(yīng)該控制在50cm左右，而深度應(yīng)該控制在5～10cm。同時(shí)，在做好接口部分的處理工作以后，必須借助砂土做好預(yù)留凹槽的回填處理。管道安裝施工以后的溝槽回填處理必須在基底到管頂且高于管頂70cm 的區(qū)域展開建設(shè)，在此期間，嚴(yán)禁借助機(jī)械回填的方式展開建設(shè)，而是需要借助人工回填的形式展開建設(shè)。與此同時(shí)，對(duì)于溝槽回填施工而言，必須從基底著手，對(duì)基底與管材接觸部分，必須順著管材雙側(cè)展開對(duì)稱處理，并借助分層回填的形式進(jìn)行土層回填施工，并對(duì)回填高度進(jìn)行嚴(yán)格的把控。在做好回填施工以后，必須進(jìn)行夯實(shí)處理。在對(duì)回填料進(jìn)行選擇的過程中，管道頂部及以下部分應(yīng)該將粗砂當(dāng)做回填料，而管道頂部以上至50cm的區(qū)域應(yīng)該將石粉渣以及中粗砂當(dāng)做回填料，以此保證溝槽回填施工的密實(shí)度滿足標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 管道鋪設(shè)

HDPE 管下管形式主要涉及人工下管與起重機(jī)下管兩種。在對(duì)HDPE 管予以鋪設(shè)時(shí)，必須按照具體情況對(duì)下管形式予以科學(xué)的選擇，以此保證HDPE 管施工工藝具有良好的運(yùn)用效果，從而達(dá)到管道施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在借助人工下管方式進(jìn)行施工時(shí)，必須由地面上的技術(shù)人員借助非金屬繩索對(duì)HDPE 管進(jìn)行捆綁，同時(shí)緩慢、勻速地續(xù)放給溝槽之內(nèi)的施工者。而在借助起重機(jī)展開下管施工時(shí)，必須借助非金屬繩索對(duì)HDPE管進(jìn)行捆綁，再借助起重機(jī)把管道緩慢、勻速地放置于溝槽之內(nèi)。

2.5 惡劣環(huán)境下的HDPE管施工

在對(duì)惡劣環(huán)境下的HDPE 管進(jìn)行建設(shè)的過程中，例如，在雨雪季節(jié)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，必須借助適宜的保護(hù)方法展開建設(shè)，防止發(fā)生管道上浮的現(xiàn)象，確保HDPE管施工質(zhì)量與成效符合要求。在對(duì)HDPE 管進(jìn)行施工時(shí)，若是發(fā)生水泡問題，就必須對(duì)施工管道展開全方位的檢測與修復(fù)，保證外觀沒有受到任何破壞，同時(shí)管道不存在上浮、下窩及位移等現(xiàn)象出現(xiàn)。對(duì)于存在問題的管道，必須立即予以返工與修復(fù)，以此防止對(duì)HDPE管施工造成不利影響。

2.6 施工變形的檢測及管控

在做好HDPE 管回填工作以后，就能夠展開變形檢測及管控工作。通常而言，在對(duì)HDPE 管展開變形檢測工作時(shí)，對(duì)每段施工最開始的50m 之內(nèi)必須至少進(jìn)行3 次檢查，接下來每100m 的區(qū)域必須至少進(jìn)行3次檢查，同時(shí)，把起點(diǎn)、中點(diǎn)及終點(diǎn)當(dāng)做檢測選擇點(diǎn)。在此期間，若是發(fā)現(xiàn)HDPE管施工存在回填土材質(zhì)、管徑與夯實(shí)處理等未達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的情況，就必須立即對(duì)相應(yīng)工程建設(shè)展開全方位的檢測，同時(shí)予以適當(dāng)?shù)恼奶幚恚乐箤?duì)HDPE 管施工質(zhì)量與其安裝效果造成不利影響。在對(duì)HDPE 管進(jìn)行短期壓扁率檢測時(shí)，必須保證其實(shí)際檢測值不超過4%，若是超過這一數(shù)值，則認(rèn)為管道變形嚴(yán)重，必須按照檢測結(jié)構(gòu)展開開挖校正處理，在適當(dāng)?shù)那闆r下，還必須對(duì)管道予以更換，防止對(duì)HDPE管施工及市政給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。

3 結(jié)語

綜上所述，對(duì)市政給排水工程建設(shè)期間所應(yīng)用的HDPE管施工工藝展開分析，有利于提升HDPE管施工技術(shù)的運(yùn)用效果，促使市政給排水工程的建設(shè)質(zhì)量與工藝水平得以不斷提高，為城市化建設(shè)的不斷發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。