【摘 要】本文探讨了HDPE管的主要性能和工程应用实例,介绍了HDPE管的一些常用做法,对于其性能与传统管材进行了比较。
【关键词】HDPE管;市政;排水工程;应用
引言
随着我国扩大内需政策的实施,国民经济的持续迅猛发展,全国市政基础建设的规模也在逐年扩大。城市排水系统作为城市的重要基础设施,其重要性得到市民的普遍重视。排水管材作为排水系统的重要组成部分,其性能的优劣将直接影响排水系统的经济性、可靠性及安全性。以往传统的排水管材由于其本身固有的一些缺点,已经难以适应城市发展的需要。因此,近些年来出现了许多新型管材,这些新型管材无论是使用性能、施工难易程度及使用寿命等都优于传统管材。因而得到了较为广泛大量的应用,HDPE(高密度聚乙烯)管就是其中的一种新型管材。
一、HDPE管的性能特点
HDPE管具有优异的化学稳定性,优良的耐候性,并具有良好的综合机械性能,其主要特点有:
抗压能力强。HDPE管外壁呈环形波纹状结构,大大增强了管材的环刚度,从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力。
摩阻系数小,通过能力强。HDPE管的内壁摩阻系数为0.009,而钢筋混凝土管的内壁摩阻系数为0.013。因此,HDPE管比同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之,同流量情况下,可采用口径较小的HDPE管。
化学稳定性佳,使用寿命长。HDPE分子没有极性,所以化学稳定性好,一般使用环境的土壤、电力、酸碱等因素不会使管道损坏。在埋地情况下,HDPE管使用年限可达50年以上。
适当的挠曲度。HDPE管属柔性管材,可抵御一定程度的地基不均匀沉降,管道接口严密,无渗漏。
施工便捷。由于HDPE管重量轻,搬运和连接都很方便,因而施工速度快。在工期紧和施工条件差的情况下,其优势更加明显。
顺应时代要求,绿色环保。该管材符合国家环保要求,无污染,无毒害,且可重复回收利用,节约能源。
HDPE管与其它排水管材的性能比较
二、常用做法说明
由于HDPE管为新型管材,因此施工过程中会出现一些常见问题,笔者结合环岛路贯通工程(逸涛段)及生产厂家提供的资料,谈一些常用经验做法。
(一)挖土开槽
挖土开槽应严格控制基底高程,禁止超挖。基底设计标高以上0.2-0.3m的原状土要用人工清理至设计标高。如果局部超挖或发生扰动,可换填3:7粗砂碎石垫层或中、粗砂并夯实。沟底如有易滑除的块石、碎石、砖等坚硬物体时,应铲除至设计标高以下0.2m,然后铺上3:7粗砂碎石垫层,面层铺上砂土整平夯实。
(二) 管道基础
下层铺0.3m厚3:7粗砂碎石垫层,上层铺0.2 m中粗砂;当沟槽底部遇到流砂,软有机土或者体积随湿量变化的土壤,必须将不适于作基础的土壤掘出,以保证基础牢固。管道地基处理与道路软基处理一并考虑,要求排水管地基承载能力达120KPa以上方可进行管道施工。
(三) 管道接口
1管道采用橡胶圈套管连接或热熔连接
管道采用橡胶圈接口时,应先检查橡胶圈是否配套完好,确认胶圈的安放位置,然后将接口范围内的工作面用棉纱清理干净,不得有泥土等杂物。接口作业时,应先将橡胶圈严密地套在一侧管口,调整另一侧管使两侧管在同一轴线上,然后套上橡胶圈,调整橡胶圈使其与管外壁接合紧密,最后套上哈夫外固管箍。
其优点:
抗不均匀性能强,由于套筒两端都是用天然密封圈的密封的柔性接口,其偏转角度也可增加一倍,抗不均匀沉降程度大大提高了。
管材长度可满足客户需要,6m、9m等管材均可生产。
相对缠绕管的电热熔带连接方式而言,节省了电费、人工费,并消除因现场的泥水问题而造成的漏焊所产生的漏水现象。
2套筒连接过程中常见问题及处理方法
3 管道与检查井衔接
管道与检查井的连接采用刚性接口,在施工时要(下转55页)(上接54页)求井与管之间用1:2.5水泥砂浆接合密实,该部分井壁砌砖要求发旋砖,井底流槽与管内壁接合平顺,管口与井内壁齐平。
4 沟槽回填
从管底基础至管顶以上0.7m范围内,必须用人工回填,严禁用机械推土回填。管两侧回填中粗砂,管顶上50cm回填石屑,石屑层以上回填土,分层夯实,虚铺层厚50CM,若无坚土,则用石屑回填,管道两侧对称回填;严禁单侧回填,两侧填土填筑高差,不应超过一个土层厚度;管腋部填土必须塞严、捣实、保持与管道紧密接触。管区的管顶部分填土施工遇地下水或雨后施工必须先排干水再分层随填随压密实;杜绝带水回填或水夯法施工。槽底至管顶以上50CM范围内,不得含有有机土、冻土以及大于50mm石块。
同一沟槽中有双排或多排管道但基础底面的高程不同时,应先回填基础较低的沟槽,当回填至较高基础底面高程后,则管道之间的回填沟槽分段回填压实时,相邻管段的接茬应呈阶梯形,且不得漏夯。
井室周围的回填,应与管道沟槽的回填同时进行,当不能同时回填时,应留台阶形接茬,井室周围的回填压实应沿井室中心对称进行,不得漏夯。回填材料压实后应与井壁紧贴。沟槽回填密实度要求见《给水排水管道施工及验收规范》(GB50268-97)。
结语
综上所述,HDPE管是一种新型环保管材,其各项指标都优于传统排水管材,代表了未来排水管材的发展方向。当然,HDPE管发展的难点不在整体生产规模上,而是在制造技术的提升和应用技术的推广。企业应注重产品的技术含量,注重应用技术的开发。建议我国HDPE管材行业,应加强管材专用树脂的开发力度,强化品牌建设,从而为市政排水工程提供更为优质的新型管材。
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