HDPE管在市政排水工程中的應(yīng)用

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摘要：本文探討了HDPE管的主要特點(diǎn)及工程應(yīng)用實(shí)例，介紹了HDPE管的一些常用做法，對(duì)于其性能與傳統(tǒng)管材進(jìn)行了比較。

　　關(guān)鍵詞：HDPE管

　　引言

　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，市政建設(shè)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。排水系統(tǒng)作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)保障城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及城市安全具有重要作用，其重要性日益得到人們的重視。排水管材作為排水系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣將直接影響排水系統(tǒng)的可靠性及安全性。傳統(tǒng)的排水管材由于其本身固有的一些缺點(diǎn)，已經(jīng)難以適應(yīng)城市發(fā)展的需要。因此，近年來出現(xiàn)了許多新型管材，這些管材無論是性能還是施工難易程度都優(yōu)于傳統(tǒng)管材，因而得到了較為廣泛的應(yīng)用，HDPE（高密度聚乙烯）管就是其中的一種。

　　1、HDPE管的發(fā)展歷程

　　HDPE管是一種具有環(huán)狀波紋結(jié)構(gòu)外壁和平滑內(nèi)壁的新型塑料管材，由于管道規(guī)格不同，管壁結(jié)構(gòu)也有差別。根據(jù)管壁結(jié)構(gòu)的不同，HDPE管可分為雙壁波紋管和纏繞增強(qiáng)管兩種類型。HDPE管于20世紀(jì)80年代初在德國首先研制成功，經(jīng)過近二十年的發(fā)展和完善，已經(jīng)由單一的品種發(fā)展到完整的產(chǎn)品系列。目前在生產(chǎn)工藝和使用技術(shù)上已經(jīng)十分成熟。由于其優(yōu)異的性能和相對(duì)經(jīng)濟(jì)的造價(jià)，在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了極大的推廣和應(yīng)用。

　　HDPE管在我國的應(yīng)用起步較晚，但推廣應(yīng)用十分迅速，HDPE管在許多大型市政排水工程中得到了廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)生產(chǎn)該管材的廠家已達(dá)上百家。由于HDPE管是新型管材，尚無統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，各地在使用過程中也出現(xiàn)過這樣那樣的問題，因而有必要結(jié)合具體工程對(duì)HDPE管的有關(guān)問題做一探討。

　　2、HDPE管的性能特點(diǎn)

　　HDPE管具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的耐候性，并具有良好的綜合機(jī)械性能，其主要特點(diǎn)有：

　?。?）抗壓能力強(qiáng)。

　　HDPE管外壁呈環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了管材的環(huán)行剛度，從而增強(qiáng)了管道對(duì)土壤負(fù)荷的抵抗力。

　?。?）摩阻系數(shù)小，通過能力強(qiáng)。HDPE管的內(nèi)壁摩阻系數(shù)為0.009，而鋼筋混凝土管的內(nèi)壁摩阻系數(shù)為0.013.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。

　?。?）施工便捷。由于HDPE管重量輕，搬運(yùn)和連接都很方便，因而施工速度快。在工期緊和施工條件差的情況下，其優(yōu)勢(shì)更加明顯。

　?。?）化學(xué)穩(wěn)定性佳，使用壽命長。HDPE分子沒有極性，所以化學(xué)穩(wěn)定性好，一般使用環(huán)境的土壤、電力、酸堿等因素不會(huì)使管道損壞。在埋地情況下，HDPE管使用年限可達(dá)50年以上。

　　（5）適當(dāng)?shù)膿锨?。HDPE管屬柔性管材，可抵御一定程度的地基不均勻沉降，管道接口嚴(yán)密，無滲漏。

　　（6）順應(yīng)時(shí)代要求，綠色環(huán)保。該管材符合國家環(huán)保要求，無污染，無毒害，且可重復(fù)回收利用。

　　3、HDPE管與其它排水管材的性能比較

　　4、工程實(shí)例

　　青島市匯泉灣改造工程是青島市重點(diǎn)工程，匯泉灣地區(qū)是青島市第一海水浴場(chǎng)所在地，以下幾方面原因決定了本工程不能使用鋼混管材：

　?、俦竟こ虨閵W運(yùn)配套工程，環(huán)保奧運(yùn)、綠色奧運(yùn)要求使用環(huán)保管材

　　②工期緊張，由于匯泉灣地區(qū)為旅游中心區(qū)，為不影響游客游覽，必須在旅游旺季到來之前完成工程施工，總工期只有6個(gè)月的時(shí)間。鋼混管材施工復(fù)雜，難以保證如此嚴(yán)格的工期要求

　?、鄱臼┕?，本工程于11月開工，施工期處于全年最冷的時(shí)期，鋼混管材難以保證施工質(zhì)量。

　?、艿刭|(zhì)條件差，開挖后發(fā)現(xiàn)部分管段為流沙和淤泥，用混凝土管基礎(chǔ)處理復(fù)雜。經(jīng)過比選，我們?cè)O(shè)計(jì)選用了HDPE管。

　　由于選用了合適的管材，因此工程質(zhì)量及工程進(jìn)度都得到了保證，該工程現(xiàn)已順利完工，右圖為該工程的資料照片。由于施工隊(duì)伍是第一次使用該管材，因此在施工過程中也出現(xiàn)過一些技術(shù)問題，在設(shè)計(jì)單位、管材供應(yīng)商、甲方及施工隊(duì)伍的密切配合下，這些技術(shù)問題都得到了順利解決。

　　5、常用做法說明

　　由于HDPE管為新型管材，沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此施工過程中會(huì)出現(xiàn)一些問題，筆者結(jié)合匯泉廣場(chǎng)改造工程及生產(chǎn)廠家提供的資料，談一些常用做法，供參考。

　　5.1 挖土開槽

　　挖土開槽應(yīng)嚴(yán)格控制基底高程，禁止超挖。基底設(shè)計(jì)標(biāo)高以上0.2-0.3m的原狀土要用人工清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高。如果局部超挖或發(fā)生擾動(dòng)，可換填粒徑10-15mm天然級(jí)配砂石料或中、粗砂并夯實(shí)。溝底如有易滑除的塊石、碎石、磚等堅(jiān)硬物體時(shí)，應(yīng)鏟除至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.2m，然后鋪上天然級(jí)配砂石料，面層鋪上砂土整平夯實(shí)。

　　5.2 管道基礎(chǔ)

　　管道基礎(chǔ)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)，基礎(chǔ)毛墊層厚度，應(yīng)不小于以下規(guī)定：管徑315以下為100mm，管徑600以下為150mm.管道基礎(chǔ)的接口部位，應(yīng)預(yù)留凹槽以便接口操作。凹槽寬約為0.4-0.6m，槽深約為0.05-0.10m，槽長約為管道直徑的1.1倍。凹槽在接口完成后，隨即用砂填實(shí)。

　　5.3 管道接口

　　管道采用橡膠圈或熱熔連接。

　　管道采用橡膠圈接口時(shí)，應(yīng)先檢查橡膠圈是否配套完好，確認(rèn)膠圈的安放位置，然后將接口范圍內(nèi)的工作面用棉紗清理干凈，不得有泥土等雜物。接口作業(yè)時(shí)，應(yīng)先將橡膠圈嚴(yán)密地套在一側(cè)管口，調(diào)整另一側(cè)管使兩側(cè)管在同一軸線上，然后套上橡膠圈，調(diào)整橡膠圈使其與管外壁接合緊密，最后套上哈夫外固管箍。

　　5.4 管道與檢查井銜接

　　5.5 溝槽回填

　　從管底基礎(chǔ)至管頂以上0.7m范圍內(nèi)，必須用人工回填，嚴(yán)禁用機(jī)械推土回填。

　　溝槽回填

　　從管底基礎(chǔ)至管頂以上0.7m范圍內(nèi)，必須用人工回填，嚴(yán)禁用機(jī)械推土回填?；靥钕葟墓艿着c基礎(chǔ)結(jié)合部位開始，沿管腔兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱分層回填并夯實(shí)，每層回填高度宜為0.15-0.20m，管頂以下宜用粗砂回填，管頂以上0.5m范圍內(nèi)，宜回填砂土或接近最佳含水率的素土。管頂0.7m以上部分回填土，可采用機(jī)械回填，但必須從管線兩側(cè)同時(shí)回填并夯實(shí)，可使用機(jī)械碾壓。

　　6、結(jié)語

　　總之，HDPE管是一種新型管材，其各方面指標(biāo)都優(yōu)于現(xiàn)在常用的傳統(tǒng)排水管材，代表了未來排水管材的發(fā)展方向。當(dāng)然，新事物的出現(xiàn)也需要一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)的過程，相信這一過程不會(huì)太久。