高密度聚乙烯雙壁波紋管 在市政工程中的應(yīng)用
我國(guó)埋地管道中管材多選用鑄鐵管及混凝土管，以混凝土管為主，特別是在北方地區(qū)，雨污水管道的施工多選擇鋼筋混凝土管。HDPE雙壁波紋管屬化學(xué)管材，價(jià)格比混凝土管偏高，加上產(chǎn)品的問(wèn)世時(shí)間相對(duì)較短，在很多地區(qū)不被采用。但經(jīng)過(guò)綜合比較后，人們發(fā)現(xiàn)HDPE雙壁波紋管因其優(yōu)異的性能、便捷的施工，使工程的綜合造價(jià)降低了，其前景非常樂(lè)觀，被人們認(rèn)為將是混凝土管和鑄鐵管的更新?lián)Q代產(chǎn)品。其性能為: 1.1抗外壓能力強(qiáng) 雙壁波紋管是由HDPE同時(shí)擠出的波紋外壁和一層光滑內(nèi)壁，一次熔結(jié)擠壓成型的，管壁截面為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁光滑平整，外壁為等距排列的具有梯形中空結(jié)構(gòu)的管材。所以該種管材屬“柔性管道”，它獨(dú)特的波紋管壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大增強(qiáng)了管材的環(huán)剛度，從而增強(qiáng)了管道對(duì)土壤負(fù)荷的抵抗力，使其和周?chē)寥拦餐惺茇?fù)載。剛性管對(duì)地基基礎(chǔ)的要求高，且重量大，施工工具及人力多，很難適應(yīng)較復(fù)雜的地理環(huán)境。HDPE 管道為一次熔結(jié)擠壓成型，抗地質(zhì)沉降能力強(qiáng)，對(duì)基礎(chǔ)要求低，管道可彎曲性良好;但由于HDPE雙壁波紋管(外壁無(wú)金屬增強(qiáng))環(huán)剛度最高只能達(dá)到8kN/ni2 的等級(jí)，管徑最大只能在1200nom以下，這種管材一般只用于管道支線(xiàn)，而不宜用于主干道管材。而HDPE 金屬增強(qiáng)螺旋波紋管，因其將鋼的剛性和塑料的柔性?xún)烧咔擅畹慕Y(jié)合，有效解決了上述兩種管材存在的或沒(méi)有柔性或剛性不足的問(wèn)題，其同等長(zhǎng)度管道的重量?jī)H為混凝土管的10%。因此，在同等條件下HDPE雙壁波紋管不需要有和“剛性管道”—混凝土管相同的剛度和強(qiáng)度。
1.2、摩阻系數(shù)小，流量大 HDPE雙壁波紋管內(nèi)壁光滑，管內(nèi)液體流動(dòng)阻力明顯小于混凝土管。經(jīng)對(duì)管道的水力性能調(diào)查，鋼筋混凝土管的粗糙系數(shù)為0.013-0.014,HDPE雙壁波紋管的粗糙系數(shù)為0.009-0.01。實(shí)踐證明，在同樣坡度條件下，采用直徑較小的HDPE雙壁波紋管就可以達(dá)到要求的流量;在同樣的直徑下，采用HDPE雙壁波紋管可以減小坡度，從而減少鋪設(shè)長(zhǎng)度。
1.3、抗腐蝕性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)排污管道中排出的生活污水常常帶有腐蝕性，或呈酸性或呈堿性。由于HDPE分子沒(méi)有極性，除少數(shù)的強(qiáng)氧化劑外，大多數(shù)化學(xué)介質(zhì)對(duì)其不起破壞作用。一般使用環(huán)境的土壤、電力、酸堿因素都不會(huì)使該管道破壞，不滋生細(xì)菌，不結(jié)垢，其流通面積不會(huì)隨運(yùn)行時(shí)間增加而減少。
1.4、施工方便 HDPE雙壁波紋管重量輕，搬運(yùn)和連接都很方便，管徑小于900mini的管道米用承插日萬(wàn)式連接，管徑大于900mm的管道采用熱熔方式連接。HDPE雙壁波紋管管道施工快捷、維護(hù)簡(jiǎn)單，在工期緊和施工條件差的情況下，其優(yōu)勢(shì)較混凝土管更加明顯。
2、HDPE雙壁波紋管在污水管道中的應(yīng)用
2.1、工程概況 什郁市北京產(chǎn)業(yè)園區(qū)位于什郁市東南部的洛水鎮(zhèn)與雙盛鎮(zhèn)交界處，是什郁市重要的規(guī)劃園區(qū)。目前，園區(qū)內(nèi)道路基礎(chǔ)設(shè)施和管網(wǎng)設(shè)施己基本完成，該工程為北京產(chǎn)業(yè)園區(qū)路網(wǎng)設(shè)計(jì)中藍(lán)天大道至污水處理廠D 1400-1600污水干管工程，與石亭江順行至雙盛鎮(zhèn)新建污水處理廠，全長(zhǎng)1895nit, 2.2施工技術(shù)
2.2.1、管道基礎(chǔ)該工程開(kāi)槽深度5一8ni，屬深槽作業(yè)。工程范圍內(nèi)土體多為碎石、漂石，管道施工跨越整個(gè)雨季，地處范圍內(nèi)地下水位較高，開(kāi)槽施工較困難，開(kāi)槽時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，占用整體施工工期較多。溝槽開(kāi)挖全部為機(jī)械施工，溝槽底面設(shè)計(jì)標(biāo)高以上預(yù)留20cm人工開(kāi)挖并找平。 鋼筋混凝土管道基礎(chǔ)施工時(shí)，根據(jù)管徑的不同及溝槽地基情況，需設(shè)置不同厚度的砂石基礎(chǔ)(C1,C2) 和混凝土平基基礎(chǔ)。HDPE管道則無(wú)需進(jìn)行砂石基礎(chǔ) (C1,C2)及混凝土平基的施工，只鋪設(shè)不小于200nom 的中粗砂基礎(chǔ)，管道基礎(chǔ)的支撐角根據(jù)地基土質(zhì)、管道埋深、地下水位等因素來(lái)確定，但不得小于設(shè)計(jì)管道基礎(chǔ)支撐角(2a)+30“的要求，大大減少了施工工期。溝槽開(kāi)挖時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)精確給出槽底開(kāi)挖高程，確保砂石基礎(chǔ)的厚度，以砂石基礎(chǔ)頂面高程為基準(zhǔn)，控制管道的流水面高程。管道基礎(chǔ)在接口部位要設(shè)置凹槽以便進(jìn)行接口操作，一般槽寬0一0.6m,深0.05一 0.1m，長(zhǎng)為管道直徑的1.1倍，接口部位施工完畢后，凹槽處需立即用砂石回填密實(shí)。
2.2.2、下管與安裝 (1)管材經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)、合格后，運(yùn)至槽邊，按設(shè)計(jì)排管，核對(duì)管節(jié)、檢查井位置。由于HDPE雙壁波紋管管節(jié)較長(zhǎng)(9-lOm)，軸向可略為撓曲，所以對(duì)溝槽的直順度和平整度要求略低于混凝土管道相關(guān)要求，對(duì)該工程地質(zhì)條件而言，給施工帶來(lái)了很大的便利。 管道長(zhǎng)短的調(diào)整，可用手鋸切割，端口斷面應(yīng)與管軸線(xiàn)垂直，且修飾平整，不得有損壞。 (2)該工程管材采用HDPE金屬增強(qiáng)螺旋波紋管，設(shè)計(jì)管徑為1400-1600mm。管道接口均采用熱熔連接方法，并由廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。 采用熱熔連接，通電時(shí)連接電纜線(xiàn)不得受力。通電完成后取走電熔設(shè)備，使管道接口處自然冷卻。自然冷卻期間，要保留加緊帶和支撐環(huán)，并不得移動(dòng)管道。 (3)管道安裝完畢后采用鋼套箍和鋼釬將管道固定，以防止管道中心、高程在回填壓實(shí)過(guò)程中發(fā)生位移。 (4)管道敷設(shè)后，因意外原因發(fā)生局部破損時(shí)，必須進(jìn)行修補(bǔ)或更換。當(dāng)管外壁局部破損時(shí)，可由廠家進(jìn)行處理。當(dāng)管道內(nèi)壁破損時(shí)，必須切除破損管道，更換合格管材，采用哈夫件等形式連接。 管道因采用熱熔連接，管道密封性好、不漏水，有利于污水管道的閉水，大大提高了污水管道閉水試驗(yàn)的合格率。
2.2.3、管道與檢查井連接 該工程HDPE雙壁波紋管用于污水管道中，為保證管道閉水試驗(yàn)合格率，管道連接及管道進(jìn)井施工為該污水管道施工的重點(diǎn)。 為保證檢查井井壁與管道連接良好，管道與井壁連接處砂漿必須飽滿(mǎn)密實(shí)，沿管道中心的井壁外側(cè)必須澆筑不少于1.5倍管道內(nèi)徑的C15混凝土或磚砌保護(hù)體，檢查井井底基礎(chǔ)也要相應(yīng)延伸，該方法稱(chēng)為中介層法。