浅析高密度聚乙烯管在排水工程中的应用

　　摘 要：本文分析了高密度聚乙烯管的优点，并对其在排水工程中的应用进行了说明，供大家参考。

　　关键词：高密度聚乙烯管;排水工程;应用;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;

　　中图分类号：TU2 文献标识码： A文章编号：2095-2104(2012)

　　经过近20年的发展和完善，高密度聚乙烯(HDPE)缠绕管已经由单一的品种发展到完整的产品系列，目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。是一种新型的排水管材，该管材是以高密度聚乙烯为原材料采用特殊挤出工艺在热熔状态下缠绕焊接成管，内外壁之间由环行加强肋连接成型的结构壁排水管材，根据管壁结构的不同，HDPE管可分为内缠绕、外缠绕、实壁三种类型。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。不过在我国则起步较晚，但推广应用十分迅速，近年来，HDPE管在我市多个市政排水工程中得到了应用，本文就HDPE管的性能特点及施工简单介绍。

　　1 HDPE管的性能特点

　　1.1 密封性能好，抗渗漏能力强

　　HDPE管为柔性管材，接口采用柔性连接，或电热熔连接(采用电熔连接，本质上保证接口材质、结构与管体本身的统一性)，密封性能好，对管道基础不均匀沉降的适应能力非常强，不易渗漏，用作污水管，可以用效防止对地下水的污染。旧排水系统中，多使用混凝土管和钢筋砼管等刚性材料，基础也是刚性的，若是发生沉降就可能引起管道接头损坏，而且埋在地下，难以被发现问题，造成对地下水的污染，即使采用柔性连接，也还存在一定的问题。交叉施工容易引起沉降，加上污水系统不完善，雨污管混接，枯水期污水渗漏现象严重，据有关资料统计，全国城市中，90%以上的表层地下水系统受到渗漏污水的污染。另一方面，在丰水期，地下水会渗入污水管中，增加污水处理厂的处理水量，增加了污水处理的费用。HDPE管与之相比，用在污水管道中，优点尤为明显。

　　1.2 水力特性好，节省能耗

　　HDPE管的粗糙系数为0.009-0.01，而钢筋砼管的粗糙系数为0.013-0.014，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。另一方面，对污水管道而言，采用HDPE管，可以减少污水提升泵站的数量，节省大量的运行费用，从而降低城市污水的处理成本。

　　1.3 施工安装方便快捷

　　由于HDPE管重量轻，约为传统钢筋砼管的1/10，不需大型吊装设备，搬运和连接都很方便;HDPE管单管长度为6-12米，而钢筋砼管一般为2米，相比之下，接头数量少;作为柔性管材，抗不均匀沉降能务强，对管沟和和基础的要求低，一般做碎石和砂基础，不需养护，而钢筋砼管要做素砼基础，养护期长;因而施工速度大大加快，对于工期紧、或需要尽快恢复交通的工程中更有利。

　　1.4 化学稳定性佳，使用寿命长

　　聚乙烯为惰性材料，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。可满足高碱、酸及污水等有腐蚀性环境下使用。在埋地情况下，

　　HDPE管使用年限可达50年以上，而传统钢筋砼管在酸性土壤中易腐蚀，使用寿命一般为20年。

　　2 HDPE管施工简单说明

　　2.1 管道敷设一般规定

　　2.1.1管道应敷设在原状土地基或经开槽后处理回填密实的地层上，当管道在车行道下面时，管顶覆土厚度不得小于0.7米。

　　2.1.2 管道应直线敷设，遇有特殊情况需要利用柔性接口折线敷设时，相邻两节管纵轴线的允许转角一般情况不得大于2°。

　　2.1.3HDPE管道工程可同槽施工，当管道穿越铁路、高等级道路路堤及构筑物等障碍物时，应设置钢筋、铸铁等材料制作的保护套管，套管内径应大于波纹管外径200mm以上，套管设计应按路堤的有关规

　　定执行。

　　2.1.4管道基础的埋深低于建(构)筑物基础底面时，管道不得敷设在建(构)筑物基础下地基扩散角受压区范围内。

　　2.1.5地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区，施工时应采取降低地下水位的措施，防止沟槽失稳，地下水位降至槽底最低点0.3m-0.5m方可进行管道安装，安装回填全过程，槽底不得有积水或泡槽受冻。

　　2.1.6 管材的选用应根据外部受压情况选用不同环刚度的HDPE排水管，如人行道、生活小区、绿化带下埋设的管道，可采用环刚度为4kn/㎡的管材;车行道下埋设的管道，其管材的环刚度应大于或等于8kn/㎡。

　　2.2管道沟槽

　　2.2.1沟槽槽底净宽度，宜按管外径加0.6m确定，以便于人工在槽底作业。

　　2.2.2开挖沟槽，应严格控制基底高程，不得超挖基底高程以上0.2m-0.3m的原状土应予保留禁止扰动。如局部超挖或发生拢动不得回填泥土，可换填最大粒径10mm-15mm天然级配砂石料或最大粒径小于40mm碎石并整平夯实，槽底如有坚硬物必须清除。

　　2.2.3开挖沟槽后，地基若为流塑状淤泥，则须进行地基处理，如可采用换填0.5-1.0m石渣或中、粗砂处理，或抛0.5-1.0m厚度块石处理。

　　2.2.4 雨季施工应尽可能缩短开槽长度，做到成槽快、回填快、并采取防泡槽的措施，一旦发生泡槽应将水排除，将泡浸土层清除换填砂石料或中粗砂做好基础处理。

　　2.2.5 人工开槽，宜将上部的混杂土与下部的良质土分开堆放，以便回填时用，堆土不得影响沟槽的稳定性。

　　2.3管道基础

　　2.3.1 管道基础采用砂垫层基础，对一般的土质地段基底只需铺一层砂垫层其厚度0.1m。对软土地基，槽底又处在地下水位以下时，宜铺垫一层砂砾基础，其厚度不小于20cm。也可用大碎石粒径为5mm-40mm。上铺粗砂的方法做，管道基础型式及管基支承角2a应依基础地质条件，地下水位、管径及埋深等条件确定、管道基础在接口部位应挖预留凹槽，为施工接口时便以操作，接口完成后，随即用砂填实。

　　2.3.2 下管安装前，应对开槽后的槽宽、凹槽深度、基础表面标高、检查井等作业项目分别进行检查，沟槽内应无污泥杂物，基面无扰动。检验合格后才可以进行下一步工序的施工。

　　2.4管道安装及连接

　　2.4.1管道可采用人工安装，用非金属绳索溜管，使管道平稳的放在砂砾基础管位上。

　　2.4.2承插口管安装应将插口顺水流方向，承口逆水流方向，由低向高依次安装。

　　2.4.3 管道长短可用手据切割，但断面应垂直平整，不得有损坏。

　　2.4.4 橡胶圈作业接口时，应先检查胶圈是否配套完好。

　　2.4.5 接口作业时，应先将承口或插口内外清理干净，不得有泥土等杂物，并涂上润滑油，然后对准中心线就位。

　　2.4.6 插口插入承口时，可在管端部设制木挡板、用撬棍使被安装的管沿着轴线插入承口内，每节依次安装，对大于DN400的管可用非金属缆绳系住管道，用手动葫芦提力工具安装，严禁用施工机械推顶管道插入承口。

　　2.4.7 管道与检查井衔接。

　　2.4.7.1管道与检查井的连接可采用中介层做法，施工前将与检查井接合部分的管道预先用能与管材良好粘接的塑料胶粘剂和粗砂作成中介层，然后用1:2.5水泥砂浆水泥砂浆砌入检查井井壁内，使井与管之间接合密实，井底流槽与管内壁接合平顺，管口与井内壁齐平。

　　2.4.7.2 当管道位于软土地基或地下水位低的地段时，与检查井连接宜采用短管连接。即直接与检查井连接的管长度宜采用0.5～0.8m，后面再与整根管连接。连接的短管上应设止水圈，短管与检查井相接合的表面砂浆应填充饱满，以保证短管与检查井紧密结合，防止结合处渗水。连接短管、止水圈一般由管材厂家配套提供。

　　2.5沟槽回填

　　2.5.1管道安装验收合格后应立即回填，至少填至管顶以上一倍的管径高度。

　　2.5.2 沟槽回填从管底基础部位开始到管顶上70cm范围内，必须人工回填，严禁用机械回填。

　　2.5.3 管顶70cm以上可用机械回填，但两侧必须同时回填、夯实或碾压。

　　2.5.4 回填土时沟槽内不得有积水、有机物及冻土、胸腔部位不得填有含石块、砖头等其它硬物。

　　2.5.5 胸腔部分回填应严格控制可采用砂砾或好的良质土。

　　2.5.6 回填的压实度胸腔部位不应小于95%。管顶以上500mm，应不小于80%，其它部位不小于90%。

　　2.5.7 回填时，沟槽底部不得有一切杂物，如有杂物必须清理干净后方可回填。

　　3 结语

　　总之，HDPE管是一种新型管材，其各方面指标都优于现在常用的传统排水管材，代表了未来排水管材的发展方向。希望在不断的实践过程中，积累更多此方面的经验。

　　参考文献：

　　[1]严煦世，范瑾初.给拍水工程[M].第3版.北京：中国建筑工程出版社，1997.

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文章名称： 浅析高密度聚乙烯管在排水工程中的应用

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