蔡偉
摘 要:隨著社會的進步、科學技術的發展以及人們生活水平的提高,對居住環境有了更高的要求。人們對居住環境的新要求促使整個建筑行業開始追求高質量、高性能的建筑。而建筑行業的施工工藝是決定建筑質量和性能的關鍵。因而,人們不斷探索新技術、新工藝、新方法在建筑行業的應用。這為市政給排水施工工藝發展和創新提供了有利的契機。自20世紀80年代,HDPE管在德國研發成功后,就受到整個行業的高度關注,并加強推廣和應用。但HDPE管在我國發展起步較晚,各地在應用過程中出現了諸多問題。因此,有必要對HDPE管進行進一步的探討和研究,促進HDPE管在我國市政給排水乃至整個建筑行業的應用。
關鍵詞:市政排水 HDPE管 施工工藝
1.HDPE管的性能特點
1.1管材的性能特點
(1)抗壓能力強
抗壓能力強勢HDPE管一個比較突出的性能,從給排水領域來說這項特點是比較重要的一點。之所以HDPE管具有比較強的抗壓能力,主要是因為管內部結構較為平滑,加上外部利用環形波紋狀,整體剛度比較強。
(2)環形波紋結構,具有剛柔兼備的優良力學性能,環剛度大,柔韌性好,抗壓、耐沖擊。
(3)重量輕,運輸、施工便捷,降低施工費,便于搬運和施工,不需要搬運吊裝設備。
(4)連接方便,接頭密封性好,長期運行質量可靠,無泄漏。安全可靠,采用承插口連接技術,施工快捷,連接質量高,接頭強度大,可確保管內污水不外漏,減少施工時間和費用。
(5)耐低溫,耐磨性好,埋地使用壽命可長,在不受陽光紫外線直射的條件下,使用年限可達 50 年以上。
(6)具有較好的柔韌性,抗沉降性能好。其柔韌性能較好地順應地基的不均勻沉降,從而提高管道的抗震能力,不會像剛性混凝土管那樣產生脫節斷裂現象。適當的撓曲度,可不用管件直接將管材鋪設于略彎的溝槽內。
(7)施工幾乎不受季節、氣溫的影響,在 -20℃~40℃溫度范圍內可正常操作。
(8)管道內壁平滑,流體摩阻小,輸流量大。輸送液體時摩擦阻力明顯小于混凝土管,在同等使用條件下輸水量可比同內徑的混凝土管提高40%,因此可用小口徑 HDPE 纏繞管替代大口徑水泥管。
1.2化學穩定性佳
HDPE管與其他管材相比,其化學分子的穩定性更強,對土壤等的侵蝕影響性也更小,所以,HDPE管的使用時間非常長,可以與市政給排水施工要求相符合。
2、市政給排水施工中的HDPE管主要施工工藝
2.1溝槽開挖施工
該步驟是給排水作業過程中不可缺少的一個步驟,在施工過程中必須將基底控制在一定的標準范圍內,并且要結合到施工區域的環境條件,如地質條件。在此基礎上對溝槽基底進行合理確定,施工結果如果出現了超、欠挖現象,對整體工程的進度與質量都會造成影響。在施工過程中,需要對土層開展清理工作,工作開展的依據是施工土層的高度達到一定的標準,一般情況下,標準值為25厘米。開挖溝槽土層中會存在磚、碎石和塊石等滑動物體,應實現鏟除這些滑動物體,然后利用粗砂、中砂進行鋪設夯實。如果出現了局部超挖現象,應該停止施工并及時進行回填工作,回填材料有中砂,細砂等。
2.2管道安裝
管道安裝工作主要分為管道基礎和管道接口。為了保證施工質量,每一個環節都必須嚴格按照施工工藝要求進行施工。
(1)下管
下管前必須進行管的外觀檢查,不合格嚴禁使用;下管時嚴禁將管從溝槽上面向下自由滾放。采用人工安裝,槽深度不大時可由人工扛管下槽,槽深>3m或管徑大于公稱直徑DN400時,可用非金屬繩索溜管入槽,依次平穩地放在砂礫基礎管位上。嚴禁用金屬繩索勾住兩端管口或將管材自槽邊翻拋入槽中。穩管前,對基礎設計高程和中線位置進行檢查,符合設計和規范要求后方可進行穩管,同時需做好管道安裝的高程和中線的測量定線工作。敷設管道時,承口應逆水流方向,插口應順水流方向。
(2)管道接口
因HDPE管道為承插口連接,所以不得強行頂進管道,以防損壞管口。安裝前檢查橡膠圈是否配套完好,確認橡膠圈安放位置及插口應插入的深度并做好標記。兩截管道用纜繩系住,連接前用潔凈棉紗擦凈管道連接面上的污物,并在承口內工作面涂上潤滑劑,插口端中心對準承口的中心軸線,然后用手扳葫蘆等工具將管材緩緩拉入承口內。
(3)管道與檢查井銜接
管道與檢查井采用剛性連接。在施工檢查井時兩端各設置長2m的預留支管,預留支管應隨砌隨安,預留管的直徑、方向、標高應符合設計要求。管材插入檢查井內壁應>30mm,管道與檢查井間用1:2防水砂漿結合密實,沿管道中心的井壁外側可以用C15混凝土滿包。當管道敷設在軟土地基或不均勻地層上時,管道與檢查井連接可設過渡段,管道下側回填級配砂石。
2.3溝槽回填
溝槽回填是市政給排水HDPE管施工最后一個環節。在這一環節中,要注意以下幾點:(1)回填從基礎管底與管底結合處開始,至管頂以上0.7m內,必須采用人工方式,沿著管道對稱兩側分層回填;(2)管頂以下用中粗砂回填,管頂以上0.5m內用素土或砂土回填;(3)管頂0.7m以上可用機械回填,但必須采用一定的限位措施,防止管道產生位移;(4)每層回填高度保持在15-20cm內,夯實后方可繼續回填;(4)管頂以上0.5m內不得使用壓路機壓實。
3.案例分析
某市功能區為填海造陸形成,自2006年開始進行排水管網建設,2006~2009年采用混凝土排水管,管徑400~2600mm,2009年陸續使用HDPE管。由于管道的造價占了整個工程造價的50%以上,因此選擇合適的管道對降低造價、提高管道使用壽命有著重要意義,現從施工條件、性能和經濟等方面對比混凝土管和HDPE管道。
施工條件比較:①鋼筋混凝土管比統一口徑等級的塑料管道施工周期長,HDPE管施工周期短;②鋼筋混凝土管施工場地較大,HDPE管施工場地較小;③鋼筋混凝土管開挖面積和回填土方量大,HDPE管開挖面積和回填土方量較少;④鋼筋混凝土管施工簡單,HDPE管回填過程需要有一定的技術,施工容易。性能比較:①鋼筋混凝土管使用壽命較長,HDPE管使用壽命長;②二者抗滲透能力都較強;③鋼筋混凝土管對基礎要求較高,HDPE管對基礎要求較低;④鋼筋混凝土管承壓能力大,HDPE管容易因自重而變形,不耐外壓;⑤鋼筋混凝土管施工水平較難,HDPE管則一般;⑥鋼筋混凝土管運輸麻煩,HDPE管方便運輸;⑦鋼筋混凝土管接口是承插式或橡膠圈止水,HDPE管接口承插式或橡膠圈止水(焊接);⑧鋼筋混凝土管防腐蝕能力較強,HDPE管防腐蝕能力則很強。
結束語
市政給排水HDPE管施工工藝相對是比較復雜的,每一個施工環節都有不同的規定和要求。同時,HDPE管在市政給排水系統中應用的特點和優勢也是顯而易見的。隨著人們對建筑質量和性能要求的不斷提高,HDPE管在市政給排水乃至整個建筑行業中的應用會越來越普遍。因此,必須加強對水HDPE管施工工藝的研究,并不斷進行改進和完善。這不僅是提高市政給排水施工質量的要求,也是整個建筑行業可持續發展的要求。
參考文獻
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