聚乙烯纏繞結構壁管（B型）施工技術

王路兵 郭榮華 田曉強 王海強

1.北京新機場建設指揮部 北京 102602；2. 北京希達建設監理有限責任公司 北京 100036；3.中國建筑第二工程局有限公司 北京 100160

1 工程設計

在一般工程設計中，雨污排除系統的管道斷面在DN1 800 mm以下時采用聚乙烯纏繞結構壁管（B型），雨水排泄系統多采取重力流排水方式，污水排泄系統采取以重力流為主、強排為輔的排水方式。

2 工藝流程

測量放線→溝槽開挖→地基驗槽→砂基礎鋪設→管道安裝→管道周圍回填→檢查井施工→閉水試驗→井筒模塊砌筑→回填土→管道豎向變形率檢測[1-2]

3 工序控制要點

3.1 測量放線

1）排水管道溝槽開挖前，應對設置的臨時水準點、管道軸線控制樁、高程樁進行復核，復核無誤后建立工程測量控制網，對工程進行點面相結合的測量控制。

2）應對設置的測量控制點進行保護，并應經常校核。

3）管道以檢查井連接，測量放出各檢查井中心位置，連接檢查井中心即為管道中心線。測量原地面標高，結合設計管底標高，確定開挖深度，每次測量均要閉合，嚴格控制閉合誤差。

4）施工測量的允許偏差應滿足國家現行標準GB 50026—2016《工程測量規范》和CJJ 8—2011《城市測量規范》的有關規定；對有特定要求的管道還應遵守其特殊規定。

3.2 溝槽開挖

1）管道溝槽邊坡坡度、高程應嚴格按照設計圖紙及施工方案進行開挖施工。

2）挖土時，嚴禁超挖，凡是機械挖不到的地方，應配合人工隨時進行開挖，距離槽底設計標高300 mm時，抄出水平線，釘上木樁，然后用人工將剩余土層挖走。

3）放坡施工時用坡度尺檢查坡度，槽底由兩端軸線（中心線）引樁拉通線（用小線或鉛絲），檢查距槽邊尺寸，確定槽寬標準，以此修整槽邊。

4）溝槽開挖斷面尺寸的允許偏差應符合現行標準DB11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質量檢驗標準》中的規定。

3.3 地基驗槽

1）基坑底滿足設計高程，表面應平整、中心線及坑底寬度應符合設計圖紙要求。

2）地基釬探技術要求：穿心套錘（10 kg）、落距50 cm，釬徑25 mm，釬頭呈60°尖錐形狀，釬長2.1 m，釬探桿在打釬過程中要保證豎直，釬探布置點的間距及檢驗深度應符合GB 50202—2002《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》中附錄A表A.2.4的規定要求。

3）打完的釬孔，經過質檢、工長和監理單位共同查驗無誤后，即可進行灌砂，灌砂時每填入30 cm采用鋼筋棍搗實1次，驗收完成后，統一灌砂1次。

4）若出現不良地基，應根據地基驗槽記錄的實際情況標明地基土質情況，并編制有針對性的施工方案，方案中應包含地基處理平面圖及剖面圖、回填材料、虛鋪厚度以及碾壓方式，經監理單位審批通過后，方可進行地基處理施工，處理后須由建設、勘察、設計、施工、監理五方單位重新對該部位進行驗槽。

3.4 砂基礎鋪設

1）砂基礎回填壓實度應滿足設計要求，并嚴格控制每層虛鋪厚度。

2）砂基礎允許偏差應滿足DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質量檢驗標準》的有關規定。

3.5 管道進場、存放、安裝

1）管材進場后，首先由施工單位進行自檢，自檢合格后報監理驗收，需要進行復試的項目在監理見證取樣下送第三方檢測機構進行檢測。材料進場驗收按照下列程序進行：材料進場→施工方、監理驗收→監理方審查合格證、質量證明文件等是否符合要求→施工方在監理方見證下取樣送檢→符合資質規定的單位檢測、試驗。管材進場復試檢測項目包括：規格尺寸、環剛度、環柔度、沖擊強度、灰分、熱穩定性，抽樣檢測頻率按生產批次進行（同一批次存在不同規格產品時，按產品規格進行抽檢）。

2）管材存放場地應平整，遠離熱源。直徑小于2 m的管材，堆放高度應在2 m以下；直徑超過2 m的管材，其堆放高度不得超過其外徑。

3）塑料排水管道下管前，對應進行管道變形率檢測的斷面，應首先量出該管道斷面的實際直徑尺寸，并做好標記。應根據管道管徑大小、溝槽和施工機具的情況，確定下管方式。采用人工方式下管時，應使用帶狀非金屬繩索平穩溜管入槽，不得將管材由槽頂滾入槽內；采用機械方式下管時，吊裝繩應使用帶狀非金屬繩索，吊裝時不應少于2個點（管材上2個吊點應在距離管兩端1/4管長處），不得串心吊裝，下溝應平穩，不得與溝壁、槽底撞擊。

4）穩管：穩管時支墊應采用中粗砂以調整管底設計高程，過程中不得使用灰砂磚等硬質材料進行穩管，防止管道被損壞。

5）管道敷設：敷設管道應將插口順水流方向，承口逆水流方向；安裝宜由下游向上游依次進行。

6）管道接口連接（承插式電熱熔連接）工藝流程：檢查管材承、插口并清理→插入深度檢查→設定設備焊接參數→加熱管材并觀察融化程度→承口熔接、抱緊（管徑大于DN1 000 mm時，須在承口處設置內支撐環，圖1）→冷卻至規定時間→取出工具。

① 檢查承口端焊絲是否有短路、斷裂等情況。

圖1 承、插口處內支撐環

② 安裝前，應先將承口內外表面清理干凈，承口與插口處不得有任何雜物、淤泥、液體等影響承插作業的物體，并在插口端畫出插入深度標線。

③ 當管材不圓度影響安裝時，應采取整圓工具整圓。

④ 應將插口端插入承口內，至插入深度標線位置，并檢查尺寸配合情況。

⑤ 通電前，應校直2個對應的連接件，使其在同一軸線上，并應采用專用工具固定接口部位。

⑥ 一般采用220 V電壓的專用B型管焊接機進行焊接操作，根據焊機、天氣、環境溫度等不同，可適度調整焊接工藝和電熔連接時間。設定焊接電流、焊接時間，并在焊接過程中，通過觀察焊口處溢料情況對承插口進行緊固作業，一般緊固3次左右。

⑦ 管道采用電熱熔連接（圖2），通電時連接電纜不能受力。通電完成后，取走電熔機，讓管道接口自然冷卻。自然冷卻期間，保留夾緊帶和支撐環，不得移動管道。接口應平整、嚴密、垂直、不漏水。

圖2 電熱熔連接示意

⑧ 冬季施工時，為保證管道接口處熱熔質量，應設計3.0 m×3.0 m×2.5 m的活動棚，暖棚骨架采用5 mm×5 mm的方管制成，鋪上5 cm的阻燃防火棉被1層，外鋪防水篷布1層，暖棚內準備2 000 kW的電暖器2臺，確保棚內溫度在5 ℃以上，管道熱熔均在棚內完成。棚內外各掛溫度計1支，隨時了解溫度變化情況，并認真做好溫度記錄。

⑨ 管道熱熔需采取預熱，同時調整焊接時間。管道熱熔均在活動棚內操作，保證管道熱熔時氣溫不低于5 ℃，調整焊接工藝，采用低電流預熱，同時延長接口預熱和焊接時間。

7）管道鋪設允許偏差應符合DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質量檢驗標準》的有關規定。

3.6 管道周圍回填

管基的中、粗砂含泥量不得大于3%。因砂基屬于管道結構的一部分，不得降低要求，而當回填材料混入碎石或素土，碎石或土中的石子會在回填壓實過程中硌壞管道。因此，施工單位不得擅自將砂基材料改為碎石或素土等。

1）管兩側到管頂以上500 mm，必須用人工回填，嚴禁機械回填，尤其是大管徑的肋與肋之間必須采用人工進行搗實。

2）管道兩側回填、夯實應均勻對稱，以保證塑料排水管道不產生位移。

3）分層回填厚度應符合規范要求。

4）井室周圍回填應沿井室中心對稱進行，且不得漏夯，路面范圍內的井室周圍回填寬度不宜小于0.4 m。

5）如若現場不能連續回填施工，應留階梯形接茬。

3.7 檢查井施工

檢查井應按照施工設計圖紙及YBJ-PS04—2006《混凝土雨水檢查井》、YBJ-PS05—2006《混凝土污水檢查井》配合施工。

1）遇水膨脹橡膠圈的設置：小管徑的遇水膨脹橡膠圈應放置在井室側壁的中部，使其閉合；大管徑的可以不閉合，當肋距較大時（主要為中空螺旋肋），橡膠圈如不能控制在井側壁厚度范圍內，則可超出側壁厚范圍進入接井包封構造范圍。

2）管道進檢查井施工：根據規范要求，結合現場實際，保證不影響水流，管材插入檢查井內壁30～50 mm。

3）檢查井流槽要求：污水檢查井流槽高度與下游管道內頂齊平，流臺寬度不小于200 mm；雨水檢查井流槽高度與上游管道中心高度齊平，流臺寬度不小于200 mm。

4）對于檢查井的質量要求及其允許的偏差應符合DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質量檢驗標準》的有關規定。

3.8 管道閉水試驗

管道安裝后，周圍回填前，應及時進行閉水試驗以及管道密閉性檢驗。試驗從上游往下游分段進行，上游試驗完畢后，可往下游充水，以節約試驗用水。閉水試驗階段應注意下列事項：

1）試驗管段應按井距分段進行，每段檢驗長度不宜超過5個連續井段，并應帶井試驗。

2）管道及檢查井外觀質量驗收合格，管道未回填土且溝槽內無積水，全部預留孔應封堵，不得滲水。

3）試驗段上游設計水頭不超過管頂內壁時，試驗水頭以試驗段上游管頂內壁加2 m計。

4）試驗段上游設計水頭超過管頂內壁時，試驗水頭以試驗段上游設計水頭加2 m計。

5）當計算出的試驗水頭小于10 m，但已超過上游檢查井井口時，試驗水頭以上游檢查井井口高度為準。

6）將水灌至規定水位，浸泡24 h后，開始記錄，對滲水量的測定時間應不少于30 min，根據井內水面的下降值計算滲水量，滲水量不超過規定的允許滲水量即為合格。

7）聚乙烯纏繞結構壁管（B型）實測滲水量應符合DB11/1071—2014《排水管（渠）工程施工質量檢驗標準》的有關規定。

3.9 回填土

1）優先使用基槽挖出的原狀土、良質土，去除其中的有機雜質、石塊、磚及其他雜物，不得回填淤泥、凍土。

2）回填土應分層夯實，管道兩側及管頂以上0.5 m內的回填土須人工夯實，當回填土超過管頂以上0.5 m時，方可使用小型機械。

3）回填時須注意控制管道豎向變形，覆土深度≥6 m且內徑≥1 200 mm的管道，宜通過內支撐和側向還土預變形法施工。

4）每層回填的虛鋪厚度應根據所采用的壓實機具選取，并符合現行標準CJJ 143—2010《埋地塑料排水管道工程技術規程》中的要求。如若進行冬季施工，每層鋪土厚度應比在常溫施工時減少20%～25%。

4 管道變形率檢測

當塑料排水管道溝槽回填至設計高程后，應在12～24 h內測量管道豎向直徑變形量，并應計算管道變形率。管道變形檢測在相同條件下，每100 m測3處，分別是起點、中間點、終點附近，每處平行測2個斷面。當管道內徑≥800 mm時，可采用人工進入管內檢測，當管內徑＜800 mm時，規范要求采用光學、電測等方法或心軸法進行檢測，測量偏差不得大于1 mm，塑料排水管變形率不應超過3%。

對于內徑小于800 mm的管道豎向變形率檢測，宜采用光學、電測測量儀器，但目前國內市場上很少能購置到上述儀器，變形檢測尺只能檢測管道兩側靠近端頭處的變形情況，管道中間部位的管道變形情況無法測定，而技術規范要求雨污水管道全長均須檢測，規定在100 m范圍內必須檢測3個點，故而，為了保證變形率的檢測要求，制定一種簡易工具“軸心球”測定管道變形。

4.1 檢測工具

測量尺及軸心球等測量工具，需通過監理和建設單位的共同驗收，并提供加工制作標尺的檢驗合格證，結合現場實際，管道變形率檢測可使用檢測尺、軸心球、紅外測距儀3種檢測工具。

4.2 檢測方法

4.2.1 檢測尺

1）檢測尺制作：管道變形檢測尺由找垂點器、主測尺、三角尺3個部分組成。找垂點，是根據管道直徑制作的等邊三角形鋼筋架外加線錘；主尺長2 m，為了防止自身變形帶來的測量誤差，測尺采用鋁合金方管制作，并在尺上標定準確刻度；垂直測量采用三角尺（圖3）。

圖3 檢測尺制作

2）檢測尺使用：檢測時首先在管道口外利用圓心器將雨污水管道的垂直直徑找出來（由于管道端口處的變形量較小），然后將主尺沿管道垂直直徑深入，進入0.6、1.2 m處，在管口截面處用三角尺測量主尺打開的垂直距離，根據三角對應成比例原理計算得出管道實際變形量（圖4），假如三角尺測量垂直距離h為260 mm，技術規程規定管道允許變形量δ=3%D（D為管道公稱直徑）。由H/h=b/a，代入已知數據得H=780 mm，ΔH=D－H= 800－780=20 mm＜δ=3%D=24 mm。故此位置處管道變形在技術規程規定允許變形量范圍內，檢測合格。

圖4 檢測尺使用

4.2.2 軸心球

1）軸心球制作：變形軸心球采用φ8 mm鍍鋅鋼筋（D≥600 mm時采用φ10 mm鋼筋）參照地球經緯線焊制而成，并用角磨機將焊渣打磨干凈；在外圈一側經線處系上尼龍繩，檢測時用來拉動軸心球，以達到檢測的目的。軸心球直徑在制作過程中嚴格按照各直徑管道制作，即軸心球直徑D′=D－δ=D－3%D。以D=500 mm為例，代入公式得D′=485 mm，但考慮到D為公稱直徑，按照GB/T 19472.3—2004《埋地用聚乙烯（PE）結構壁管道系統第2部分：聚乙烯纏繞結構壁管材》中7.3.2節，D=500 mm的最小平均內徑dim,min=490 mm，則D′=dim,minδ=dim,min－3%dim,min=475.3 mm≈476 mm，軸心球只要順利通過相應管徑的污水管道中，即為合格。同樣的，其他管徑的軸心球按照表1進行制作。

表1 軸心球直徑參考

2）軸心球使用：根據要檢測的排水管道選擇好軸心球，在檢測段兩端的檢查井里分別安排1名工人，從一井里穿上鋼絲至要檢測的排水管道里，直到鋼絲從另一個檢測井拉出為止。再把軸心球牢牢系在鋼絲上，同時還系上尼龍繩，以防軸心球在管道中卡住而無法退出。軸心球順利通過排水管道，表明管道變形量符合規范要求（圖5）。

圖5 軸心球檢測管道示意

4.2.3 紅外測距儀

作業人員進入管內大約1.5 m處，首先將紅外測距儀放在面前，調好水平距離，用右手按住機器上的紅色三角鍵，鎖定要測定的目標，再按一下即可對目標之間的距離進行觀察，機器上的顯示屏也會顯示出距離的數值，保存數值。作業人員退出管外。根據保存的數值計算管道內徑，了解變形率是否符合設計和技術規程要求。

5 結語

為推廣和應用聚乙烯纏繞結構壁管（B型）管材，在施工中總結出了整個施工工藝的關鍵工序控制點以及檢查標準，可用以控制施工過程中的質量，為今后同行業的技術進步提供參考。