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摘 要:本文分析了高密度聚乙烯管的優點,并對其在排水工程中的應用進行了說明,供大家參考。
關鍵詞:高密度聚乙烯管;排水工程;應用;分析
Abstract: This paper analyzes the advantages of high density polyethylene pipe, and illustrates its application in drainage works, for your reference.
Key words: high density polyethylene pipe; drainage engineering; application; analysis;
中圖分類號:TU2 文獻標識碼: A文章編號:2095-2104(2012)
經過近20年的發展和完善,高密度聚乙烯(HDPE)纏繞管已經由單一的品種發展到完整的產品系列,目前在生產工藝和使用技術上已經十分成熟。是一種新型的排水管材,該管材是以高密度聚乙烯為原材料采用特殊擠出工藝在熱熔狀態下纏繞焊接成管,內外壁之間由環行加強肋連接成型的結構壁排水管材,根據管壁結構的不同,HDPE管可分為內纏繞、外纏繞、實壁三種類型。由于其優異的性能和相對經濟的造價,在歐美等發達國家已經得到了極大的推廣和應用。不過在我國則起步較晚,但推廣應用十分迅速,近年來,HDPE管在我市多個市政排水工程中得到了應用,本文就HDPE管的性能特點及施工簡單介紹。
1 HDPE管的性能特點
1.1 密封性能好,抗滲漏能力強
HDPE管為柔性管材,接口采用柔性連接,或電熱熔連接(采用電熔連接,本質上保證接口材質、結構與管體本身的統一性),密封性能好,對管道基礎不均勻沉降的適應能力非常強,不易滲漏,用作污水管,可以用效防止對地下水的污染。舊排水系統中,多使用混凝土管和鋼筋砼管等剛性材料,基礎也是剛性的,若是發生沉降就可能引起管道接頭損壞,而且埋在地下,難以被發現問題,造成對地下水的污染,即使采用柔性連接,也還存在一定的問題。交叉施工容易引起沉降,加上污水系統不完善,雨污管混接,枯水期污水滲漏現象嚴重,據有關資料統計,全國城市中,90%以上的表層地下水系統受到滲漏污水的污染。另一方面,在豐水期,地下水會滲入污水管中,增加污水處理廠的處理水量,增加了污水處理的費用。HDPE管與之相比,用在污水管道中,優點尤為明顯。
1.2 水力特性好,節省能耗
HDPE管的粗糙系數為0.009-0.01,而鋼筋砼管的粗糙系數為0.013-0.014,因此,HDPE管比同口徑的其他管材可通過更大的流量,換言之,同流量情況下,可采用口徑較小的HDPE管。另一方面,對污水管道而言,采用HDPE管,可以減少污水提升泵站的數量,節省大量的運行費用,從而降低城市污水的處理成本。
1.3 施工安裝方便快捷
由于HDPE管重量輕,約為傳統鋼筋砼管的1/10,不需大型吊裝設備,搬運和連接都很方便;HDPE管單管長度為6-12米,而鋼筋砼管一般為2米,相比之下,接頭數量少;作為柔性管材,抗不均勻沉降能務強,對管溝和和基礎的要求低,一般做碎石和砂基礎,不需養護,而鋼筋砼管要做素砼基礎,養護期長;因而施工速度大大加快,對于工期緊、或需要盡快恢復交通的工程中更有利。
1.4 化學穩定性佳,使用壽命長
聚乙烯為惰性材料,除少數強氧化劑外,可耐多種化學介質的侵蝕。可滿足高堿、酸及污水等有腐蝕性環境下使用。在埋地情況下,
HDPE管使用年限可達50年以上,而傳統鋼筋砼管在酸性土壤中易腐蝕,使用壽命一般為20年。
2 HDPE管施工簡單說明
2.1 管道敷設一般規定
2.1.1管道應敷設在原狀土地基或經開槽后處理回填密實的地層上,當管道在車行道下面時,管頂覆土厚度不得小于0.7米。
2.1.2 管道應直線敷設,遇有特殊情況需要利用柔性接口折線敷設時,相鄰兩節管縱軸線的允許轉角一般情況不得大于2°。
2.1.3HDPE管道工程可同槽施工,當管道穿越鐵路、高等級道路路堤及構筑物等障礙物時,應設置鋼筋、鑄鐵等材料制作的保護套管,套管內徑應大于波紋管外徑200mm以上,套管設計應按路堤的有關規
定執行。
2.1.4管道基礎的埋深低于建(構)筑物基礎底面時,管道不得敷設在建(構)筑物基礎下地基擴散角受壓區范圍內。
2.1.5地下水位高于開挖溝槽槽底高程的地區,施工時應采取降低地下水位的措施,防止溝槽失穩,地下水位降至槽底最低點0.3m-0.5m方可進行管道安裝,安裝回填全過程,槽底不得有積水或泡槽受凍。
2.1.6 管材的選用應根據外部受壓情況選用不同環剛度的HDPE排水管,如人行道、生活小區、綠化帶下埋設的管道,可采用環剛度為4kn/㎡的管材;車行道下埋設的管道,其管材的環剛度應大于或等于8kn/㎡。
2.2管道溝槽
2.2.1溝槽槽底凈寬度,宜按管外徑加0.6m確定,以便于人工在槽底作業。
2.2.2開挖溝槽,應嚴格控制基底高程,不得超挖基底高程以上0.2m-0.3m的原狀土應予保留禁止擾動。如局部超挖或發生攏動不得回填泥土,可換填最大粒徑10mm-15mm天然級配砂石料或最大粒徑小于40mm碎石并整平夯實,槽底如有堅硬物必須清除。
2.2.3開挖溝槽后,地基若為流塑狀淤泥,則須進行地基處理,如可采用換填0.5-1.0m石渣或中、粗砂處理,或拋0.5-1.0m厚度塊石處理。
2.2.4 雨季施工應盡可能縮短開槽長度,做到成槽快、回填快、并采取防泡槽的措施,一旦發生泡槽應將水排除,將泡浸土層清除換填砂石料或中粗砂做好基礎處理。
2.2.5 人工開槽,宜將上部的混雜土與下部的良質土分開堆放,以便回填時用,堆土不得影響溝槽的穩定性。
2.3管道基礎
2.3.1 管道基礎采用砂墊層基礎,對一般的土質地段基底只需鋪一層砂墊層其厚度0.1m。對軟土地基,槽底又處在地下水位以下時,宜鋪墊一層砂礫基礎,其厚度不小于20cm。也可用大碎石粒徑為5mm-40mm。上鋪粗砂的方法做,管道基礎型式及管基支承角2a應依基礎地質條件,地下水位、管徑及埋深等條件確定、管道基礎在接口部位應挖預留凹槽,為施工接口時便以操作,接口完成后,隨即用砂填實。
2.3.2 下管安裝前,應對開槽后的槽寬、凹槽深度、基礎表面標高、檢查井等作業項目分別進行檢查,溝槽內應無污泥雜物,基面無擾動。檢驗合格后才可以進行下一步工序的施工。
2.4管道安裝及連接
2.4.1管道可采用人工安裝,用非金屬繩索溜管,使管道平穩的放在砂礫基礎管位上。
2.4.2承插口管安裝應將插口順水流方向,承口逆水流方向,由低向高依次安裝。
2.4.3 管道長短可用手據切割,但斷面應垂直平整,不得有損壞。
2.4.4 橡膠圈作業接口時,應先檢查膠圈是否配套完好。
2.4.5 接口作業時,應先將承口或插口內外清理干凈,不得有泥土等雜物,并涂上潤滑油,然后對準中心線就位。
2.4.6 插口插入承口時,可在管端部設制木擋板、用撬棍使被安裝的管沿著軸線插入承口內,每節依次安裝,對大于DN400的管可用非金屬纜繩系住管道,用手動葫蘆提力工具安裝,嚴禁用施工機械推頂管道插入承口。
2.4.7 管道與檢查井銜接。
2.4.7.1管道與檢查井的連接可采用中介層做法,施工前將與檢查井接合部分的管道預先用能與管材良好粘接的塑料膠粘劑和粗砂作成中介層,然后用1:2.5水泥砂漿水泥砂漿砌入檢查井井壁內,使井與管之間接合密實,井底流槽與管內壁接合平順,管口與井內壁齊平。
2.4.7.2 當管道位于軟土地基或地下水位低的地段時,與檢查井連接宜采用短管連接。即直接與檢查井連接的管長度宜采用0.5~0.8m,后面再與整根管連接。連接的短管上應設止水圈,短管與檢查井相接合的表面砂漿應填充飽滿,以保證短管與檢查井緊密結合,防止結合處滲水。連接短管、止水圈一般由管材廠家配套提供。
2.5溝槽回填
2.5.1管道安裝驗收合格后應立即回填,至少填至管頂以上一倍的管徑高度。
2.5.2 溝槽回填從管底基礎部位開始到管頂上70cm范圍內,必須人工回填,嚴禁用機械回填。
2.5.3 管頂70cm以上可用機械回填,但兩側必須同時回填、夯實或碾壓。
2.5.4 回填土時溝槽內不得有積水、有機物及凍土、胸腔部位不得填有含石塊、磚頭等其它硬物。
2.5.5 胸腔部分回填應嚴格控制可采用砂礫或好的良質土。
2.5.6 回填的壓實度胸腔部位不應小于95%。管頂以上500mm,應不小于80%,其它部位不小于90%。
2.5.7 回填時,溝槽底部不得有一切雜物,如有雜物必須清理干凈后方可回填。
3 結語
總之,HDPE管是一種新型管材,其各方面指標都優于現在常用的傳統排水管材,代表了未來排水管材的發展方向。希望在不斷的實踐過程中,積累更多此方面的經驗。
參考文獻:
[1]嚴煦世,范瑾初.給拍水工程[M].第3版.北京:中國建筑工程出版社,1997.