HDPE排水板

HDPE排水板（精选7篇）

HDPE排水板 第1篇

1 旧城区排水管网现状

以山西省太原市为例, 太原市旧城区排水管网大部分为合流砖涵, 分别修建于20世纪50年代末期, 60年代初, 管道断面小, 强度低, 使用年限长, 淤积、渗漏情况严重, 且现状涵位置不规则, 依据城市排水规划, 现状排水管网第一不能满足城市雨污分流要求, 第二随着城市人口密度的增长, 现状管网已不能满足城市排水负荷, 故现状城市排水管网需逐年进行改造。

2 现状排水管网改造施工难度大、工期紧

现状道路的改造一般两侧均为商业区和居住区, 且一般均处于市区交通比较繁忙地段, 故排水管道施工场地往往十分紧张, 且地下现状管线错综复杂, 为尽量减少给周围居民日常生活带来不便, 应尽快修复改造道路下雨污水管道, 使其排水系统完善, 恢复其功能, 尽量不影响后续作业, 缩短施工周期, 使改造道路尽快通车。但传统混凝土管自重大, 特别是在大管径工程施工中, 运输和施工周期都有一定难度, 严重影响后续作业, 给施工周期造成一定影响。

3 HDPE双壁波纹管的优点

HDPE双壁波纹管是以HDPE为主要原料加入必要的添加剂, 经挤出成型方式加工而成的具有波纹结构的管材, 内壁光滑, 外壁波纹, 内外壁是中空且紧密熔接的环状结构。高密度聚乙烯 (简称HDPE) 双壁波纹管具有重量轻、安装简便、密封性能好、施工成本低、强度高、耐腐蚀、管壁光滑、水力阻力系数小、接口方便 (可用橡胶圈、热熔、焊接等形式) 、寿命长等优点。用于埋地排水管道, 不仅施工速度快、周期短, 还能更好地适应管道的不均匀沉降。砂浆磨损实验证明, 高密度聚乙烯双壁波纹管的寿命是钢管道的4倍以上, 使用寿命可达50年以上。我国是在20世纪90年代以后投入使用, 近几年发展迅速, 生产厂家和产品也逐渐增多。

本文结合山西塑料总厂生产的HDPE双壁波纹管在太原地区实际应用中积累的经验, 通过与市政传统混凝土排水管在管道功能、工期、施工造价及水力条件等方面比较来论证HDPE双壁波纹管在市政排水工程中的应用推广价值。

3.1 管道功能

传统混凝土管防腐性能差, 用作排污管道需做特殊防腐处理, 使用寿命一般是10年～20年不等, 内壁粗糙, 易阻塞, 抗不均匀沉降性能较弱, 最大的特点是易破碎, 渗漏严重, 容易造成二次污染。而HDPE双壁波纹管内表面光滑, 管道中不易产生沉积, 长期使用后摩阻几乎不变, 容易避开敷设过程中的障碍物以及适应沼泽地区和土质松软地区的土壤沉降。实验证明, HDPE双壁波纹管的寿命可长达50年。

3.2 工期比较

混凝土管的施工一般要经过如下工序:降水 (如地下水位较高) 、开挖沟槽、审底、铺垫层、浇筑混凝土平基、混凝土养护、安装、支模、浇筑护管混凝土、抹带、养护、闭水 (或闭气) 、回填土等。现以50 m一个井段为一个施工单位对两种管道的施工工期做比较, 见表1。

由此可以看出, 施工一个井段 (50 m) , HDPE双壁波纹管比混凝土管节省工期11 d, 如果需要施工降水, 则减少降水台班11 d, 节约费用11×668.6=7 355元 (采用井点降水) 。每米节约147元。

3.3 水力条件

排水管的流速、流量通常按下式计算 (谢才公式) :

其中, V为流速, m/s;n为管壁粗糙系数;R为水力半径, m;I为水力坡降;Q为流量, m3/s;A为水流有效断面面积, m2。管壁粗糙系数n与管道的水力条件、管表面光滑程度、管接头的间隙及数量等因素有关。根据资料《水力计算手册》、HDPE双壁波纹管的n值一般按0.009考虑。而混凝土的n值一般取0.013。

现对两种管做如下比较:

1) 相同直径的HDPE双壁波纹管与混凝土管在相同条件下 (同水力坡降、同水力半径) 的流量比:QHDPE/Q混凝土=n混凝土/nHDPE=0.013/0.009=1.44。这就说明, 同直径的HDPE双壁波纹管的排水能力是混凝土管的1.44倍, 从而增大了排水流量。2) 排水流量相同时 (假定满流情况下) 两种管径比较:DHDPE/D混凝土=nHDPE/n混凝土=0.009/0.013=0.83。

由此看来, 排水流量相等情况下HDPE双壁波纹管所需管直径为混凝土管的83%, 从而达到节约管材的目的。

3.4 工程造价分析

工程造价分析见表2。

4 HDPE排水管的应用前景

HDPE排水板 第2篇

一、排水管材现状

目前国内排水管材市场主要分为金属和塑料排水管材两种, 其主流产品的代表分别为铸铁管材和UPVC管材。这两种管材在国内建筑安装工程上沿用已久, 经过多年的工程实践的检验, 其优缺点已广为熟悉。近年来排水管材市场上新出现的以沟槽式压环为连接方式, 高密度聚乙烯 (HDPE) 为材质的塑料排水管材, 兼具传统塑料管和金属管的优点, 并有其自身的卓越性能, 很快受到了广大工程技术人员的关注。本着多年医疗建筑专业设计和工程实践经验, 笔者认为沟槽式压环连接的高密度聚乙烯 (HDPE) 排水管材在医疗建筑室内排水系统上有其特有的优势。

二、性能指标

首先, 排水管材的基本性能是应具备良好的水力特性。类似于一般塑料管材, HDPE管同样具有光滑的内表面, 管内壁粗糙系数约为0.010, 水流阻力小, 较铸铁排水管具有更高的液体输送能力, 从而使建筑内排水系统更加顺畅。此外, HDPE管材有良好的抗紫外线能力, 露天存放, 不会因受到紫外线的辐射而老化、脆化, 埋地管道在-60℃～60℃范围内可安全使用50年以上。而普通UPVC管材一般非曝晒寿命仅15年左右。在材料的燃烧特性方面, 普通UPVC管材属于可燃材料, 且焚烧时会产生大量有害气体而严重污染环境, HDPE管材则属于慢燃材料, 燃烧时无毒素产生。

作为医疗建筑内应用的排水管材应具有良好的静音性能。HDPE管材质密度小 (约950kg/m3) , 较铸铁管柔软且有弹性, 起减震和吸收可闻声波的作用, 降噪效果优秀;其特有的沟槽式压环的连接方式是一种柔性接口, 两管件通过C型密封圈分隔开, 起到减震和阻隔声波传递的效果。

另一个适用于医疗建筑的性能是拥有良好的化学稳定性, 一般使用环境中的土壤、电力、酸碱等因素都不会使管道损坏, 也不会滋生细菌、微生物或苔藓类生物, 这为医疗建筑内带菌废水安全排放, 为建筑内环境卫生提供了保障。HDPE管材在室温下除了少数强氧化剂外, 大多数化学物质均对其不起作用, 该特性为大中型公共卫生中心、疾病防治控制中心等建设项目中的实验室排水管材的选择提供了依据。采用HDPE排水管材可常年排放高酸碱度的化学废水, 无需担心管道的腐蚀和其他化学作用导致的损坏。而普通UPVC管塑料管材不具有耐酸碱腐蚀的性能, 铸铁排水管材需要内壁涂覆耐腐蚀材料层后才能用于排放化学废水, 但耐腐蚀效果远不及HDPE管材。

需要着重介绍的是HDPE排水管采用沟槽式压环柔性连接的方式 (如图) 。特有的压环 (卡箍) 连接, 大大节约了原材料, 安装损耗非常低, 可拆卸, 免维护;管件安装无需任何特殊技术, 施工安装速度快捷, 安装费用大大降低, 而普通承插连接的方式需要花费较多人力、物力;其C型橡胶圈实现三重密封, 保证了连接密封的可靠性。由于建筑的自然沉降或者地震产生建筑变形等原因, 管道受到垂直于管道轴线的外力时, 压环处可提供最高达15°的管材偏转角度, 以保证管道系统的功能正常。

根据相关设计安装规范, 为防止因环境温度或水温变化引起塑料管材伸缩, 使得管道变形损坏, 排水干支管应按要求设置伸缩节。而沟槽式压环连接管道系统可以较好地解决这个问题, 管道系统安装固定管卡后, 管材热胀冷缩受限于固定管卡, 塑料管管道系统的伸缩量将转化为轴向应力。压环连接的管件, 每层排水立管最少有2～3个压环, 每个压环节点内可有2mm～4mm的伸缩空隙。因而每个压环本身除了具有连接密封的功能外, 同时具有了管道伸缩的功能, 沟槽式压环连接的排水管道系统无需再安装伸缩节, 也可以很有效地防止管道因伸缩变形导致的损坏。

管道安装实景

排水管道系统的初次投资及维护成本通常是决定施工安装单位选材的重要指标。UPVC管材价格低廉是其广受欢迎的主要原因, 但是维护成本却非常高, 一般在10年左右为一个维修、更换周期。铸铁管材维护成本较低, 但是初次投资造价高昂, 尤其是采用卡箍式连接的铸铁管配件价格更让总的造价居高不下。相比之下, 采用沟槽式压环柔性连接HDPE管材价格适中, 维修成本较低, 几乎是以50年为一个维修周期, 大大减少了业主的后顾之忧。

三、结束语

HDPE排水板 第3篇

1 HDPE管的优良性能

HDPE管之所以能够代替水泥管、混凝土管、钢管等传统管材成为当前市政给排水工程施工中应用最广泛的管材, 是因为HDPE管具备多种优良性能, 能够满足现代城市给排水工程的施工需要。具体来讲, HDPE管的优良性能主要体现在以下几方面:

1.1 抗压能力更强。

由于HDPE管的外壁设计有专门的环形波纹状结构, 使得HDPE管的刚度大大增强, 从而提高了其对外界压力的抵抗能力, 不会时管材在受到土壤的挤压后发生破裂现象。

1.2 流量大, 通过能力强。

HDPE管是一种高性能的新型高分子复合型有机材料, 其具备光滑的内壁, 并且摩阻系数相对较小, 一般为0.009, 要远远小于混凝土管材内壁, 为此, 在相同口径的情况下, HDPE管的水流通过能力更强, 流量更大。为此如果流量需求固定, 就可以采用口径较小的管材, 这样不但节省管材, 而且节省了地下空间。

1.3 易于施工, 轻便安全。

由于HDPE管是一种塑料管材, 质量非常的轻, 因此在施工中可以随意搬运和安放, 并且连接起来也更加方便, 劳动强度较低, 因此非常易于施工。

1.4 化学性能稳定, 不会污染水源和环境, 且使用寿命很长。

HDPE管本身是化学性能非常稳定, 这是由其组成分子所决定的。无论是在碱性土壤或是酸性土壤中, HDPE管都不会受到侵蚀, 能够长期保证良好的结构, 使用寿命要比混凝土管或钢管更长, 可达50年以上。另外, HDPE管不会对环境和水源造成污染, 能够保证水源的安全、卫生和干净, 非常适合用于供水管道施工。

2 HDPE管在市政给排水工程中的施工工艺

由上述分析我们可以看出, 在市政给排水工程中使用HDPE管是非常适合的, 并且其所具备的性能也决定了HDPE管会在给排水工程运行中发挥更佳的作用, 取得更大的综合效益。但是要达到这一目的, 还要注意HDPE管的具体施工工艺和施工质量要求。具体来讲, HDPE管的施工工艺主要有以下几点:

2.1 沟槽开挖。

沟槽开挖宽度=管径+0.4 m (DN300-DN500) , DN600及以上的开挖宽度为管外径+0.6m。开挖沟槽时应严格控制基底高程, 禁止超挖。基底设计标高以上0.2 m-0.3 m的原状土层应由人工清理至设计标高。如果局部超挖或基面被扰动, 不得回填泥土, 可换填粒径为10 mm-15mm天然级配的砂石或最大粒径40 mm的碎石, 整平并夯实。槽底若有坚硬物体则必须清除至设计标高以下0.2 m, 再用砂石回填。雨季施工时应尽可能缩短开槽长度, 并要求尽快成槽、回填, 同时要防止泡槽。一旦发生泡槽, 应将受泡的软化土层清除, 换填砂石或中、粗砂。

2.2 管道基础。

设计采用砂垫层基础。一般土质的地段, 基底只需铺一层厚度为10cm的砂垫层即可;若为软土地基, 宜先铺垫一层厚度≥15cm的砂砾或碎石 (碎石粒径为5 mm-40mm) , 再铺砂垫层 (中、粗砂) ;厚度>5cm。管道基础的接口部位, 应预留凹槽以便接口操作。凹槽宽约为0.4 m-0.6 m, 槽深约为0.05 m~0.10m, 槽长约为管道直径的1.1倍。凹槽在接口完成后, 随即用砂填实。

2.3 管道接口。

管道采用橡胶圈或热熔连接。管道采用橡胶圈接口时, 应先检查橡胶圈是否配套完好, 确认橡胶圈的安放位置, 然后将接口范围内的工作面用棉纱清理干净, 并在承口内壁及插口橡胶圈上涂润滑剂。接口作业时, 应将管道的插口顺水流方向、承口逆水流方向安装, 一般先安装下游的管道, 而后向上游推进。首先将橡胶圈严密地套在一侧管道的插口槽内, 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, 最后套上管箍。热熔焊接按规范进行。

2.4 管道铺设。

(1) 由人工搬运管节, 搬运时必须轻抬、轻放、严禁在地面上拖拉。 (2) 可采用人工下管或起重机下管两种方法。由人工下管时, 可由位于地面的人员将管道传递给位于沟槽底的人员, 也可用非金属绳索系住管身两端, 将其缓慢溜放至沟槽内, 严禁将管道由槽边翻滚人槽内。采用起重机下管时, 可用非金属绳索系住管身缓慢放至槽内, 严禁串心吊装。 (3) 为防止接口合拢时已铺设管道的轴线偏离, 需采取稳管措施。即在编织袋内装满黄砂并封口, 将其压在已铺设管道的顶部, 编织袋的数量视管径大小而异。管道接口后应复核其高程和轴线。

2.5 管道与检查井的连接。

管道与检查井 (砖砌) 连接的砖砌部分要设止水圈, 井与管之间用1:2.5水泥砂浆接合密实, 并且该部分井壁砌砖要求发旋砖, 砌墙时砂浆应饱满, 以防砖接缝处渗水。井底流槽与管内壁接合平顺, 管口与井内壁齐平。当所有管道都连接安装完毕后, 要对其进行试压试验和闭水试验, 确保所有的法兰阀和连接处都无渗漏现象后方可进行下一步工序。

2.6 沟槽回填。

(1) 安管、砌井、闭水试验后要及时回填沟槽。 (2) 回填时, 从管底基础至管顶以上0.7 m范围内, 必须用人工回填, 严禁用机械推土回填。回填先从管底与基础结合部位开始, 沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实, 每层回填高度宜为0.15m-0.20 m, 管顶以下宜用中粗砂回填, 管顶以上0.5m范围内, 宜回填砂土或接近最佳含水率的素土。管顶0.7 m以上部分回填土, 可采用机械回填, 但必须从管线两侧同时回填并夯实, 可使用机械碾压, 但必须确保管道及构筑物不产生位移, 必要时可采取限位措施。 (3) 回填土密实度应符合下列规定:主管区的回填土密实度不应小于95% (按轻型击实标准, 下同) ;管道宽度以外次管区的回填土密实不应小于90%。

结束语

综上所述, HDPE管以其特有的多种优良性能, 在市政给排水工程中具有了很大的应用优势。现如今HDPE管已经得到了广泛的推广应用, 施工工艺也在不断的完善进步。只要能够在施工中选用合理口径的管材, 并加强施工质量监管, 就能够使HDPE管在市政给排水工程发挥良好作用, 保证给水系统和排水系统的正常运行。

参考文献

[1]柯林.市政给排水施工中HDPE管施工工艺的应用分析[J].江西建材, 2013 (6) .

[2]赵丽航.浅谈HDPE管在市政排水工程中应用[J].科技资讯, 2008 (21) .

HDPE排水板 第4篇

随着塑料管材的应用规模增大,由塑料管材引发的工程事故呈现上升态势。在全国范围内,管道开裂、渗漏、坍塌的事故时有发生,造成的后果也相当严重。其管道工程施工与交付使用过程中所表现出来的问题已经成为行业重点关注的焦点。

1 HDPE管道的技术优势

采用新型HDPE双壁缠绕管有其独特的优点:1)施工周期短。2)符合排水管道工程装配化施工的发展方向。3)工艺简单,施工方便。4)HDPE双壁缠绕管内壁光滑、流水摩阻力小,过水断面平均流速大,相同流量设计口径比混凝土管小。5)HDPE双壁缠绕管的抗渗性能好,不易渗水。6)适用性强。7)HDPE管道配合HDPE成品井属于工厂化制造装配式的施工,更适应当前市政大规模建设的需求。8)HDPE管道无毒无污染,可回收利用。

2 在HDPE排水管道施工中存在的主要问题

1)敷设管道时,存在管材在施工过程中的变形问题,环刚度低的管材,放在路面上就有2%～3%的径向变形,在沟槽回填,开放交通过程中都存在管道变形情况,最大变形在6%左右;2)在敷设管道时,经常会遇到管道走动的问题;3)敷设的管道出现接口的渗漏水现象;4)管道连接端开口问题;5)管道承插连接施工过程中的管壁顶穿问题。

3 HDPE排水管道施工工艺问题分析与改进措施

3.1 管道变形

1)对于管道自重变形一般可以在管内加设木条进行临时支撑,以减少管道的径向变形量;沟槽回填过程中管道变形过大,主要是回沙不够,回沙不实。特别是管道胸腔的边及两底角回沙不实。2)回沙和回土尽量要靠管顶操作,不要在高处投入,而且要均匀敷设。对回土不要用挖机斗压土,用挖机斗耙、拉土面均匀,使土逐步下沉并压实,这样可减少变形。3)管材埋地后的复土,考虑土的重量会使管材稍微变形,再装入管时有困难(可能损坏承口),在复土前根据管材内径用木挡上下撑好,不致变形。4)管道排好即复土要通车,要考虑钢板的厚度,如复土与钢板相贴,钢板薄,车载直接作用于钢板传递给复土层,这时亦会使管道变形及支撑杆顶穿管道,因为土体还未均匀密实。

3.2 管道走动

可采用在管道内外堆放沙包的办法来固定管道;在进行检查井与管道连接时,要特别注意落底基坑的位置和大小,连接时不要让管道发生走动;回填黄沙时,要注意管道和检查井的走动现象,要及时进行调整。采用分层、对称的回填方式可以减少管道的走动和检查井的倾斜。

3.3 接口漏水

在进行管道连接时,要清理承口,主要没有砂粒,并涂润滑液。如承口留有砂粒容易渗漏。管道连接顶入时要用力均匀,不能单边受力,否则可能顶翻橡胶圈。如口径大的管道,可派人员进入管道监看顶入。顶管时发现顶入轻松,没有管与橡胶圈的摩擦声,立即停止操作,通知厂方,检查管与承口的配合,以免渗漏。

3.4 管道连接端开口

在排管中首先是基础的质量决定管道是否会有下沉,回沙、回土不良会导致管道左右偏移及尾端上浮,这样就会造成管的对接口开口过大。在排管完成调整左右和标高后,不再检查管的对接,这样也会造成开口。

3.5 管壁顶穿

为使在施工中管子减少变形,复土前在管内装有支撑杆。因管子为结构壁缠绕管,单壁厚度较薄,所以支撑杆两端应有大于10 cm×30 cm×5 cm的横板,特别是横板的厚度大于5 cm,否则管道瞬间受力,折断横板也会顶穿管道。

4 设计过程的问题

在排水管道设计工作中,对于新型管材往往偏重于较高的环刚度要求,而忽视了其他诸如环柔性、接口密封性等重要的保证管道工程质量的指标。过高的环刚度增大了工程投资,也发生过管材环柔性不达标而造成管道开裂的事故。

5 设计过程改进措施

相关埋地塑料排水管道规范主要对管道的结构设计计算方法做了规定,最基本的规范是GB 50332-2002给水排水工程管道结构设计规范[1]。该规范中规定了对柔性排水管道两种极限状态的计算方法,最终计算结果是确定管道的环刚度。

对于柔性管材主要是管道环截面的变形验算。

其变形量Wd,max可按下式计算:

$W{}_{d,\max }=D{}_1\frac{{\rm K}{}_d\cdot (F{}_{sv,k}+2\psi {}_q\cdot q{}_{vk}\cdot r{}_0)}{8S{}_p+0.061E{}_d}$。

HDPE管材质量中唯一可由设计决定的参数是Sp(环刚度)。

设计为了保险起见,对环刚度的要求一般在8 kN/m2～12 kN/m2之间。但在实际实施过程中,有部分厂家为了满足过高的环刚度要求放弃了管材其他的重要指标,造成了不良后果。

在欧盟规范EN13476-2 AnnexB中也明确铺设质量的重要性——规范规定了3种不同的铺设状态并给出了相应铺设状态下不同环刚度管道的变形量,见图1。

管道的最终变形量决定了管道的最终质量,由图1可以看出,环刚度主要为8 kN/m2的管道在差的铺设条件下的变形量仍可以达到3%,最差的情况也仅有6%,与实际相吻合,这和管道的管径、埋深、动载荷并无大的关系。

由于现行规范DG/TJ 08-308-2002埋地塑料排水管道工程技术规程[4]中对车行道下管材的环刚度作了明确规定不小于8 kN/m2,所以在现状排水管道工程施工质量参差不齐的情况下,暂时不降低环刚度为宜,也没必要增加环刚度要求以造成浪费。总之,环刚度为8 kN～10 kN的DN1 200以下(含DN1 200)管在6 m以内埋深使用是十分可靠的。

同时,为了确保管材质量,在使用HDPE管道与成品井的排水工程设计中,需要明确提出管材、成品井需符合GB/T 19472.2-2004埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材[5]的各项要求,并强调如下重要技术指标:1)环刚度SN8～SN10(非标)。2)环柔性符合GB/T 9647-2003的要求。3)弹性密封件连接的密封性的要求。以便工程建设方、监理方在工程实施过程中对管材质量的控制。

6主要结论

1)在排水工程施工中,采用HDPE排水管道具有施工便捷、占路施工场地小、便于组织落实交通方案、有利于公用管线保护等优点,其综合社会效益突出。2)在敷设HDPE排水管道的施工中,为保证施工质量,应针对本文提出的五点常见问题采取相应技术措施。3)排水工程设计,应考虑到排管施工过程对管材的环刚度要求,选择管材的环刚度需要8 kN/m2～10 kN/m2。与此同时,需要按照GB/T 19472.2-2004埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统的第2部分内容,对聚乙烯缠绕结构壁管材提出相应的环柔性等指标要求。

摘要：阐述了HDPE排水管道的技术优势,介绍了HDPE管道设计和施工中存在的问题,结合相关规范分析了问题的成因,并提出相应的改进措施,从而进一步推广HDPE排水管道的应用。

关键词：HDPE排水管道,施工,设计,改进措施,环刚度

参考文献

[1]GB 50332-2002,给水排水工程结构设计规范[S].

[2]EN 13476-2,Polyethylene structure-wall piping system for un-derground usage Part 2:Polyethylene Spirally enwound struc-ture-wall pipes.

[3]赵鹏,张世钰.HDPE双壁波纹管在市政排水工程中的应用[J].山西建筑,2008,34(8):195-196.

[4]DG/TJ 08-308-2002,埋地塑料排水管道工程技术规程[S].

HDPE排水板 第5篇

1 HDPE管相关内容介绍

1.1 HDPE管的发展过程

作为近几年来迅速发展的一种新型塑形管材, HDPE管的外壁和内壁的设计是不同的, 外壁呈现出环状波纹结构, 但是内壁则相对比较平滑一些, 并且随着用途的不同, HDPE管有着不同的管道规格, 而且不同规格的管道其管壁结构也是不同的。一般情况下, 按照管壁结构的类型, 大体可以将HDPE管分为双壁波纹管材和缠绕增强管材两种类型。1980年代, HDPE管产生于德国, 随之被广泛的运用到社会建设的各个领域中。与发达国家相比, HDPE管在我国出现的时间较晚, 但是发展速度极为迅速, 据相关不完全统计, 当前我国生产HDPE的厂家已经达到上百家。

1.2 HDPE管的特性

HDPE管的特性主要有六个主要方面。首先, 由于HDPE管的外壁呈现出环形波状, 这种形状能够极大的提高HDPE管的刚度和承载力, 也就是说, HDPE管的抗压能力很强。其次, 由于HDPE管的内壁是平滑的, 因此与其他管材相比, 其摩擦阻力较小, 相同口径大小的管材, HDPE管的流量较大, 相应的, 相同流量的管材, HDPE管的口径较小, 能够有效的保证给排水系统功能的发挥。第三, HDPE管具有管材质量轻、容易运输和搬运、连接施工简单等优势, 因此能够节约施工时间, 在工期比较紧或者是急需要修缮的市政给排水施工中能够极大的发挥作用。第四, 与其他管材相比, HDPE管的耐用性比较好, 稳定的性能使其能够在给排水系统中长时间的发挥作用, 受外界因素的影响较小。第五, HDPE管的柔软性相对较好, 能够根据施工环境、施工地质条件等适度进行适度的挠曲, 更好地符合给排水系统的施工要求, 保证管道之间的接口严密, 不会出现渗漏问题。最后, HDPE管属于绿色材料, 不会产生污染, 也没有毒害作用, 很好的符合了当前我国提倡的绿色生产、绿色施工的要求。

2 HDPE管施工工艺在市政给排水系统施工中的应用探讨

2.1 沟槽开挖施工工艺

沟槽开挖是市政给排水施工中HDPE管施工的首要步骤, 在进行沟槽开挖施工的时候, 要特别注意控制基底高度, 要结合当地的地质条件和给排水系统的施工要求, 确定合理的沟槽基底高度, 如果出现基底超挖现象, 就会对施工进程和施工质量产生极为恶劣的影响。一般情况下, 如果施工土层高度超过基底高度25厘米左右, 就需要用人工对土层进行清理。如果开挖的沟槽出现了碎石、块石甚至是砖石等容易滑动的物体, 一般是按照低于基底20厘米左右的要求对这些容易滑动的物体进行铲除, 然后再用中砂、粗砂等材料进行铺设夯实。在施工过程中一旦出现局部超挖的现象, 一定要及时的采取措施进行回填, 一般是用中砂或者是粗砂对超挖的基底进行回填和夯实。

2.2 管道基础施工

管道基础施工市政给排水施工中HDPE管施工质量的重要保证。因此, 要严格按照给排水系统设计要求进行管道基础施工。首先, 在基底垫层方面, 如果给排水系统的施工地质条件是一般的土质, 那么只需要在基底铺设一层厚度为10厘米左右的砂垫层就可以了。如果是给排水系统的施工地基是软土地基, 要先在基底铺设一层厚度大于15厘米的砂砾或者碎石, 其中碎石的粒径应当保证在5毫米到40毫米之间, 然后在这层砂砾层或者是碎石层上在铺一层厚度大于5厘米的砂垫层, 具体厚度要根据实际工程情况而定。其次, 在接口部位, 管道基础施工应当留下宽度为40厘米到60厘米、深度为5厘米到10厘米的凹槽, 为管道接口施工奠定良好基础, 另外, 凹槽的长度要根据管道的直径来确定, 一般来说预留凹槽的长度是管道直径的1.1倍。

2.3 管道接口施工

橡胶圈和热熔焊接是两种常见的管道施工工艺。其中热熔焊接技术有相关的操作规范, 在给排水施工中按照相关规划进行操作即可。这里着重探讨一下橡胶圈施工工艺。运用橡胶圈施工工艺的时候, 首先要检查橡胶圈的配套是否完好, 然后确定橡胶圈的安防位置在哪里, 并用棉纱将接口附近的工作面擦拭干净, 在橡胶圈插口处涂上润滑剂。其次, 在进行接口施工的时候, 要按照顺水流方向安装管道插口、逆水流方向安装承口的方式, 先安装下游管道, 然后安装上游管道的顺序进行管道接口施工。

2.4 管道铺设施工

管道铺设施工要特别注意三个问题。首先, 在搬运HDPE管的时候要注意轻拿轻放, 绝对不允许出现拖拉HDPE管的现象出现。其次, 在进行作业的时候, 要根据给排水系统的施工实际情况, 采取人工下管或者是起重机下管两种方式进行施工。需要注意的是, 如果采用人工下管, 地面上的施工人员要将HDPE管传递给沟槽底的铺设施工人员, 不允许将管道从槽边翻滚进槽内的现象。如果采用的是起重机下管, 则要用非金属绳索绑住HDPE管有序的放入槽内, 不允许串心吊装。另外, 要对铺设好的管道进行稳管施工, 用装满黄砂的编织袋铺设在管道顶部进行封口。此外, 要对管道和检查井之间的连接进行施工, 用1∶2.5配比的水泥砂浆对井和管之间的接口处进行密实, 保证管口与井内壁齐平, 并在施工完成之后进行试压实验和闭水试验对施工效果进行检验。

2.5 沟槽回填施工

管道铺设完成之后, 要对沟槽进行回填施工, 回填应当从HDPE管的管底与基础结合的部位开始, 沿着管道的两侧进行对称逐层回填, 每一层回填的高度在15厘米到20厘米之间为宜。另外, 如果管道顶部超过70厘米, 可以采用机械回填的方式, 但是在回填的时候必须从管线两侧对称回填并用机械碾压。

3 市政给排水HDPE管施工的疑难点解析及处理对策

3.1 按照具体施工条件选择合适的施工工艺

在实际施工过程中, 要根据项目的实际地质条件选择符合实际的HDPE管施工安装方式。如果是在流砂或者是地下水水位比较高的地方, 整体的沟槽开挖和管道基础处理之后在安装HDPE管显然不能满足工程需求, 最好是采取挖一段、处理一段、安装一段的方式进行施工, 这样能够有效的避免出现管道上浮、下窝等不良现象。

3.2 特殊施工时期应当注意的问题

如果市政给排水施工是在雨季进行的, 那么就要采取相关措施防止HDPE管材上浮。要在管材安装完成之后, 及时的回填, 避免管材受到雨水浸泡影响施工质量。一旦出现水泡现象, 就要对施工的管道进行整体的复测, 查看管材外观是否受损, 是否出现上浮、下窝或是位移等现象对于出现的问题要进行及时返工保证回填时, 管道位置正确且没有受到损伤, 在进行回填时应先回填到为管材直径1.1倍的高度。

3.3 HDPE管变形检测及控制

要在回填之后对HDPE管进行及时的检测和控制, 保证施工质量。在变形检测过程中, 一般情况下, 应当保证在每段施工工程的最初50米内至少检查3次。在其后施工中, 要保证每100米至少检测3次, 没有特殊情况的, 一般是选择起点、中点及终点进行变形检测。一旦发现某段管材出现变形问题, 就要对相同施工阶段的全部管材进行检查。按照相关施工标准, 如果HDPE管材的短期压扁率超过了4%, 那么说明管材出现变形, 要进行局部开挖, 对其进行校正。如果超过90%的管材压扁率都超过4%, 那么要对管道进行全部更换。

4 结语

通过以上分析可以看出, HDPE管以其独特的优势在市政给排水施工中得到广泛的应用。当前HDPE管的施工工艺也在不断完善和进步中, 在沟槽开挖、管道基础、管道接口、管道铺设、沟槽回填等阶段都有着独特的施工工艺, 在市政给排水施工中发挥积极的作用, 给城市给排水系统的正常运行奠定了良好的基础。

参考文献

[1]李丽, 石玉东.市政给排水施工中HDPE管施工工艺[J].黑龙江科技信息, 2013, (7) .

[2]阚红明, 宋洋, 任亮.市政给排水施工中HDPE管施工工艺[J].现代经济信息, 2013, (17) .

[3]柯林.市政给排水施工中HDPE管施工工艺的应用分析[J].江西建材, 2013, (6) .

HDPE排水板 第6篇

1 工程实例

伊春市某新建路, 排水管道施工量大, 管径为DN1000, 时值冬季, 合同工期紧迫, 又因污水管道埋深较深, 地势低洼, 地下水位高, 所以排水管道的设计和施工难度很大, 综合比较分析后, 决定采用HDPE塑钢缠绕管。由于采用了塑钢缠绕管, 施工单位仅在冬季的两个月时间里就提前完成了管道工程, 经过实际应用, 塑钢缠绕管的具体优点如下:

(1) 卓越的综合性能, 钢带作为支撑结构赋予管材以抵抗土壤荷载的足够的环刚度, 聚乙烯管体具有优良的水力特性, 极强的内外防腐能力及适度的轴向柔韧性, SRWPE集钢、塑两种材料的优点于一身。 (2) 安全可靠的环刚度, 由于钢塑两种材料的弹性模量比大于200, 重量比大于7.85, 因此与纯塑管相比, 增强的钢带极易使管材 (特别是大口径管材) 具有足够安全可靠的环钢度及相对较高的刚度重量比。 (3) 内壁光滑, 流动阻力比水泥管低20%~30%, 聚乙烯 (PE) 管道内壁光滑, 摩擦系数小, 且沉淀物在管道中不易产生聚集, 长期使用后摩阻几乎不变。 (4) 柔性或无泄漏 (电熔焊、对焊) 连接, 密封性能及环保性能好, 两种密封连接方式均可以简单工具手工操作, 无需机械, 十分简便快捷, 达到可靠无泄露。 (5) 耐腐蚀性能优异。耐酸耐碱, 适应各种性质的土壤, 并可使管道安装在沼泽、潮湿等腐蚀性环境下, 其抗化学腐蚀性能祥见ESO/TR10358标准。 (6) 质量轻、接头少, 无需大型设备, 安装铺设方便重量轻, 安装时不需要大型吊运设备, 因而可以节省安装成本, 大大减轻了施工人员的劳动强度。轴向柔性好, 敷设时对沟槽底部平整度, 坚实度要求较低, 能承受安装不当所造成的非正常应力的能力强。 (7) 抗非正常突发载荷能力强, 由于管材环刚度高, 轴向柔性好, 当发生土壤不均匀沉降, 地下水浮升, 地面局部荷载过大等突发性载荷及灾害时, 管材可通过弹性变形来化解由此产生的应力, 避免管材连接处因承受过大的应力及变形而泄露或破坏。 (8) 使用寿命长, 埋地使用寿命可达50年以上。因此塑钢缠绕管的使用安全可靠。

2 管道施工要点及注意事项

2.1 沟槽开挖。

沟槽形式应根据施工现场环境、槽深地下水位、土质情况、施工设备及季节影响等因素确定。开挖沟槽应严格控制基底高程, 不得扰动基面。槽底设计标高以上0.2~0.3m的原状土应先保留, 在铺管前人工清理至设计标高。当发生超挖或扰动基面时, 可换填天然级配砂石料或最大粒径小于40mm的碎石, 并整平夯实, 其密实度应符合设计要求。

2.2 管道基础。

管道基础采用垫层基础。对一般土质, 应在管底以下原状土地基或经回填的地基上铺设一层厚度为100mm的中粗砂基础层。当地基土质较差时, 可采用铺垫厚度不小于200mm的砂砾基础层。对于软土地基, 当基础承载力小于设计要求或由于施工期降水等因素, 地基原状土被扰动而影响地基承载能力时, 必须先对地基进行加固处理, 在达到规定的地基承载力后, 在铺设中粗砂基础层。

2.3 施工降水。

排水管临近建筑物的地方, 降低地下水位时, 应采取预防措施, 防止对临近建筑物产生影响。降低地下水位的方法, 应根据土层的渗透能力、降水深度、设备条件等选定。沟槽内不得积水, 严禁带水施工。地下水位应降至槽底最低点以下0.5m。管道敷设完后, 进行回填土作业时, 不得停止降低地下水, 待管道稳固后, 方可停止降低地下水。

2.4 管道安装。下管可采用非金属绳索系住管身两端, 保持管身平衡均匀溜放至沟槽内就位, 严禁将管材由槽顶边直接滚入槽底。

2.5 管口连接。

2.5.1 采用卡箍式弹性连接。

具体操作应符合下列要求: (1) 应先检查管材表面、肋片顶面是否平整破损、有无凸凹或钢带裸露。检查塑料密封块是否焊接牢固, 与管体和肋片之间有无缝隙, 如有问题应及时修补; (2) 将橡胶套套入管材端部, 套入长度为橡胶套得一半, 然后将另一半翻折回来套在同一管端; (3) 将两根管材管端对正 (轴线平直) , 并留出不小于10mm的伸缩间隙, 然后将橡胶套翻回套在另一侧管端; (4) 将发泡橡胶板缠绕在橡胶套外面, 发泡橡胶板应自然均匀贴合在橡胶套外, 对口自然对靠且处于管顶中部, 用胶带粘和固定; (5) 将不绣钢活套圈套在橡胶板外, 对不绣钢活套的弯曲成型过程中, 应保持连续圆顺得变形, 不得出现死弯或折皱。不绣钢套弯曲围套到位后, 穿上并逐渐拧紧螺栓, 在拧紧时应边紧边用橡皮锤敲击不绣钢套外表面, 保证钢套与橡胶套均匀贴合, 敲击力应适度, 不得使板面上出现塑性凹陷。

2.5.2 管材采用电热熔带连接。

具体操作应符合下列要求: (1) 将待连接二根管材端口对齐对靠并尽可能同轴, 在管材椭圆度较大时尽可能使二根管材端口长短轴对应; (2) 使用支撑机具将电热熔带敷设于而根管材连接处内壁上, 电热熔带搭接口及接线柱应位于管材上方, 热熔带宽度方向上的中心线应尽可能与两管端对接线在同一垂直面上; (3) 在电热熔带搭接处, 用仿形热熔片将空隙填充; (4) 打开支承机具将电热熔带撑圆并均匀压紧贴合在管材内壁上, 机具的所有压板均应整齐无遗漏的覆盖压合在热熔带上; (5) 将热熔焊机 (电源) 与电热熔带热回路连接, 依管材生产厂家提供的电流、通电时间等焊接工艺参数进行通电加热焊接。通电加热焊接过程中, 电流可能有一定的连续稳定降低过程, 但不得有升降突变, 电热熔带熔焊区的表面温度在圆周上应是相对均匀的, 如出现异常情况应对接头进行详细检查并采取相应措施; (6) 焊接完毕后, 进行自然冷却, 冷却过程中不许移动焊接机具, 并保证接头不受外力作用, 冷却后放可将机具移开。

3 回填

(1) 沟槽覆土应在管道隐蔽工程验收合格后进行, 覆土前必须将槽底杂物如砖块等清理干净。 (2) 在密闭性试验前, 除接头部位可外露外, 管道两侧管顶以上 (不宜小于0.5m) 须回填, 密闭性试验合格后, 应及时回填其余部分。 (3) 回填过程中, 槽内应无积水, 不得带水回填。如果雨季施工排水困难时, 应采取随下管连接随回填的措施, 为防止漂管, 应先回填到管顶 (至少0.5m) , 并夯实。 (4) 沟槽回填, 应先从管道、检查井等构筑物两侧同时对称回填, 确保管道与构筑物不产生偏移。 (5) 从管底基础至管顶以上0.5m范围内, 必须采用人工回填, 严禁用机械推土回填。 (6) 管顶0.5m以上采用机械回填时应从管轴线两侧同时均匀进行, 并夯实、碾压。 (7) 当沟槽采用钢板桩支护时, 在回填达到规定高度后, 方可拔出钢板桩。拔除后, 应及时回填桩孔, 并应采取措施填实。当采用砂灌填时, 可冲水密实;也可采用边拔桩边注浆的措施。 (8) 沟槽回填时应严格控制管道的竖向变形。当管径较大、管顶覆土较高时, 可在管内设置临时支撑或采用预变形等措施。沟槽回填土的密实度见下表:

HDPE排水板 第7篇

关键词：HDPE管,施工应用,经济性评价

1 国内外发展现状

目前, 在给排水管道系统中, 塑料管材逐渐取代了混凝土管、铸铁管和镀锌钢管等传统管材成为了主流使用管材。塑料管与传统管材相比, 具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装简便迅速、造价较低等显著优势, 受到了管道工程界的青睐。同时, 随着石油化学工业的飞速发展, 塑料制造技术的不断进步, 塑料管材产量迅速增长, 制品种类更加多样化。而且, 塑料管材在建筑中的设计理论和施工技术等方面取得了很大的发展, 在建筑给排水管道工程中占据了重要位置, 并形成一种势不可挡的发展趋势。

根据建设部《关于发布化学建材技术与产品的公告》精神, 应用于排水的新型管材主要是塑料管材, 其主要品种包括:聚氯乙烯管 (PVC-U) 、聚氯乙烯芯层发泡管 (PVC-U) 、聚氯乙烯双壁波纹管 (PVC-U) 、玻璃钢夹砂管 (RPMP) 、塑料螺旋缠绕管 (HDPE、PVC-U) 、聚氯乙烯径向加筋管 (PVC-U) 等。HDPE管由于其特殊的结构与性能、较小的投资, 在排水管领域内倍受青睐。因此对新型排水管材的设计研究应用以HDPE管为主。

上海市早在1998年规定:淘汰水泥管 (混凝土管) , 推广使用塑料管。北京市在2008年奥运会前, 也逐步淘汰水泥排水管, 并计划在“十五”期间总投资2800亿元用于市政建设, 其中800亿用于市政排水管网建设及污水处理。在广州、深圳、昆明等城市也极力推广使用HDPE管材。西方发达国家早在上个世纪80年代已开发出了替代产品———塑料管材, 并在工程建设中极力推广使用。HDPE由于其特殊的中空壁结构, 使得管材比重减轻, 环刚度增强, 而且设备投资也较小, 因此在排水管领域内越来越受到青睐。在欧洲, HDPE管道得到了更为迅猛的发展和应用, HDPE管道逐渐取代了PVC-U管道的地位, 成为主要消费管道。特别是在德国、韩国和日本, 大口径排水管中, HDPE缠绕管的使用率分别为60%、75%和90%。

2 HDPE管介绍及连接方法

2.1 HDPE中空壁缠绕管的主要用途

⑴水利工程、自来水工程输水;

⑵市政工程雨水、污水排放;

⑶工业废水排放、小区排水;

⑷盐业输卤、渔业输水;

⑸矿井、建筑物内通风系统;

⑹电线、电缆护套。

2.2 连接方式

HDPE管在温度190℃~240℃之间将被熔化, 利用这一特性, 将管材 (或管件) 两熔化的部份充分接触, 并保持适当压力, 冷却后两者便可牢固地融为一体。因此, PE管的连接方式与U-PVC管不同, 通常采用电热熔连接及热熔对接两种方式, 按照管径大小情况具体可分为:DN≤63时, 采用注塑热熔承插连接;DN≥75时, 采用热熔对接连接或电熔承插连接;与不同材质连接时采用法兰或丝扣连接。

3 HDPE管与其它排水管材比较

以笔者从事过的广州国际会展中心周边道路工程 (二期) 为例, 原设计管道为水泥承插排水管, 但后期对新型管道和水泥承插排水管进行了经济性比较, 每延长米的相关费用比较:

3.1 土方费用计算 (以100m计算)

⑴HDPE结构壁管土方费用:

(1) 挖掘施工费用:

2.960元/m3×3.202m3×100m=947.792元

(2) 残土运输费用:

18.860元/m3×3.202m3×100m=6038.972元

(3) 回填撼沙费用:

48.600元/m3×3.173m3×100m=15420.780元

(4) 土方总费用: (1) + (2) + (3) =22407.544元

⑵水泥承插管土方费用:

(1) 挖掘施工费用:

2.960元/m3×4.202m3×100m=1243.792元

(2) 残土运输费用:

18.860元/m3×4.202m3×100m=7924.972元

(3) 回填撼沙费用:

48.600元/m3×4.173m3×100m=20280.780元

(4) 土方总费用: (1) + (2) + (3) =29449.544元

对比结果:HDPE结构壁管比水泥承插管节约24%。

3.2 施工费用计算 (以100m计算)

⑴HDPE结构壁管连接施工费用:

(1) 单价:2.8元/口

(2) 施工口数量:施工长度 (100m) /管材长度 (6m/根) =16.67个

(3) 施工费用总计:单价 (2.8元/口) ×施工口数量 (16.67) =46.648元

⑵水泥承插管连接施工费用:

(1) 单价:3.6元/口

(2) 施工口数量:施工长度 (100m) /管材长度 (2.5m/根) =40

(3) 施工费用总计:单价 (3.6元/口) ×施工口数量 (40) =144元

对比结果:HDPE结构壁管比水泥承插管节约68%。

3.3 管材造价费用

⑴HDPE结构壁管造价:

HDPE结构壁管单价:115.85元/m

总费用:HDPE双壁波纹管单价 (115.85元/m) ×100m=11585.000元

⑵水泥承插管造价:

水泥承插管单价:47.00元/m

总费用:水泥承插管单价 (47.00元/m) ×100m=4700元

综上计算, 两种管材的施工总造价为:

⑴HDPE结构壁管总造价:土方费用+施工费用+管材造价费用=22407.544元+46.648元+11585.000元=34039.192元

⑵水泥承插管总造价:土方费用+施工费用+管材造价费用=29449.544元+144.000元+4700.000元=34293.544元

结论:虽然HDPE结构壁管材料费比水泥承插管材料费高, 但两种管材工程总造价基本持平。

另外, 除以上三项指标外, HDPE结构壁管比水泥承插管具有更好的经济效益和社会效益。

⑴大大缩短工期和缩小施工难度。

由于HDPE双壁波纹管质量远轻于水泥管材, 非常容易承插, 所以大大缩小了施工难度;并且HDPE双壁波纹管最短为6m一根, 而水泥管为2.5m一根, 大大缩短工期。

⑵HDPE双壁波纹管对沟底要求不高。

由于水泥管材为钢性管, 为保证承插效果, 沟底必须处理平整, 最好打基础层, 并且要求施工人员有绝对的责任心。HDPE双壁波纹管为柔性管, 对沟底要求不高。

⑶HDPE管在地面下沉或地壳变动时不断裂。

HDPE管的伸长率为钢管的20多倍, 是PVC的六倍半, 其断裂伸长率却非常高, 延伸性很强。这就意味着当地面下沉或发性地震时地壳有变动的情况下, HDPE管能够产生抗性变形而不断裂。这一点远优于钢管, 也优于有明显脆性的PVC管。这一性能已被国内外证明 (日本阪神大地震未造成管断裂;HDPE管在支南保山地震中未破坏都是证明) 。

⑷HDPE管的渗透率远低于水泥管材, 低于2%, 对地下水不会造成二次污染。

水泥管材无弹性, 虽然配有胶圈, 但密封效果差, 特别是施工人员由于水泥管材重, 不好施工, 索性不管承插的效果, 导致胶圈失去作用, 从而使管材渗透率提高。

⑸HDPE管使用寿命长, 50年以上。

PE管的安全使用期为50年以上, 这一点不仅已为国际标准和新国际所证明, 而且已被先进国家证明。水泥管理论上使用寿命20年, 但是其为硅酸盐类产品, 长期受到酸碱的腐蚀, 寿命大大降低。全国各地均有水泥管材由于污水渗漏导致地面下沉、接口断裂、几年内就不得不更换的实例。

⑹HDPE管内表面光滑, 不带正负电核, 不结垢。

水泥管材易结垢, 结垢后, 使管径缩小, 影响通流量。

⑺HDPE质量轻, 便于运输与安装, 无损耗。

水泥管材质量重, 不便于运输与安装, 并且在运输与安装时易损耗。

⑻当管道通过流量、坡降及埋深相同时, HDPE可以比水泥管小一两个型号。

HDPE内表面粗糙系数为0.009, 水泥管材内表面粗糙系数为0.014, 按照世界公认的谢才定律, 进行同流量计算, HDPE管材可以比水泥管材小两个型号, 而实际应用中, 建议小一个型号即可。如设计为600口径的水泥管材可以用500口径的HDPE替换。

通过以上的对比, 最终决定使用HDPE螺旋管作为室外排水管道。

4 结论与建议

⑴新型塑料管材无论从技术性能指标、施工安装工艺还是综合经济比较, 都是传统管材所不能比拟的。

⑵在各种新型管材层出的今天, 国家、行业标准已出台相应的规章条文, 对新型管材进行推广使用, 并限制使用传统管材。