DREC雙層加肋雙色增強復合管在新都毗河水環境工程中的應用研究

劉 飛 ， 南 金 東， 楊 弦

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

1 概 述

新都區毗河流域水環境綜合整治工程區域面積為497 km2，轄13個鎮(街道)、255個村，人口84.86萬人，其建設內容主要包括：截污治污系統、內源治理系統、生態建設系統、景觀提升系統。工程設計使用環剛度SN8、管徑DN300～DN800的DREC雙層加肋雙色增強復合管(共計52 788 m)用于截污治污系統的污水管網。

2 管材的組成

DREC雙層加肋雙色增強復合管使用特高分子量聚乙烯材質，內層采用一種特殊改性的特高密度(每單位50萬～100萬個分子量)聚乙烯，外層采用超高密度的聚乙烯，內外層采用性質不完全相同的聚乙烯，通過高強度粘合劑和其它輔助材料，經過科學合理、獨特的生產工藝復合成管材。DREC雙層加肋雙色增強復合管采用雙層結構、三重加肋的結構方式(圖1)。

雙層結構：雙層加肋雙色增強復合管的波峰、波谷獨有的雙層結構能使管材在遭遇堅硬物體沖擊的情況下可以更好地保護管材，使管材的雙重內壁不會遭到破壞。

三重加肋結構：在雙層加肋雙色增強復合管的波峰腔內、波谷雙層間通過特殊的生產技藝置入了三條高強度的直立內肋，使管材的波峰、波谷高強度地融為一體，使其既能抵御強大的外部壓力，又能使管材不變形，管材的局部和整體保持一致，進而大大增強了管材的抗沖擊、抗外力、抗彎曲能力。

3 管材特性及其在該工程中使用具有的優勢

圖1 管材外觀及內肋結構示意圖

3.1 管材特性

DREC雙層加肋雙色增強復合管比其他塑料管材的波峰高50%，在雙層加肋雙色增強復合管的波峰與波峰之間、波谷與波谷之間具有較大的接觸面積，因而大大增強了管材的縫與縫之間的拉伸強度，使管材具有更優異的抗橫向拉力。

該管材具有高波峰波紋結構和特殊分子量的雙波谷結構，具有較大的外表面積，擴大了與土壤的壓力接觸面，管材表面均勻承受外力，填入管道波谷內的回填土和管道本身共同承受周邊土壤的壓力，形成管土共同作用，能夠將外部荷載迅速、徹底地分解傳遞到整條管線中去，最大限度地降低外部荷載對管線自身的沖擊性影響。

DREC雙層加肋雙色增強復合管采用“芳綸密封件復式連接法”，即采用“超強PPTA網狀芳綸密封件”與“定向止水熔縫件”相結合的方法確保零滲漏，是傳統產品連接方式抗滲漏能力的10倍以上(圖2)。

圖2 復式連接法示意圖

3.2 DREC雙層加肋雙色增強復合管在該工程中使用具有的優勢

(1)耐腐蝕。新都毗河水環境綜合治理工程以黑臭水體治理和全域截污為主，污水管道需承受長期的腐蝕性污水浸泡沖擊，對管材的耐腐蝕性能要求較高；DREC雙層加肋雙色增強復合管為全塑管材，由于聚乙烯為惰性材料，可耐酸、堿、鹽等各種化學介質侵蝕，無電化學腐蝕，其本身就是極好的防腐材料，從而避免了鋼帶被銹蝕造成管材變形、破裂，最終導致路面塌陷的情況出現[1]。

(2)環剛度高。鑒于新都毗河水環境綜合治理工程位于成都市新都區主城區及城鄉結合部，廠區較多，大部分道路過重車，因此而對管材環剛度要求較高。雖然鋼筋混凝土管的剛度能滿足要求，但其安裝困難，而普通塑料管材的環剛度往往不能滿足要求。DREC雙層加肋雙色增強復合管通過科學的結構設計，大大提高了全塑管材的環剛度，經檢測得知：其環剛度為SN8級別的DREC管的實際環剛度能達到9～10 kN/m2，完全能夠滿足該項目的技術參數要求。

(3)質量較輕，便于安裝。對于城市管道安裝、尤其是巷道內的污水管道安裝，吊裝設備無法進入，若采用重量較大的鋼筋混凝土管，安裝的難度將會大大增加。DREC管在滿足環剛度和耐腐蝕性要求的同時，因其質量較輕，安裝速度快，在安裝過程中具有較大優勢，一根DN400×6 m的DREC管兩個工人就可以抬起，從而大大節約了設備的成本，提高了施工進度[2]。

4 管道的施工

4.1 溝槽的開挖

溝槽的深度及槽底的凈寬度應符合設計文件要求；當設計文件無要求時，可視各地區的具體情況并根據管徑大小、埋設深度、施工工藝等確定。當管徑大于、等于DN600 mm時，管道每邊的凈寬不宜小于500 mm。溝槽的形式應根據施工現場的環境、槽深、地下水位、土質情況、施工設備及季節影響等因素確定。開挖溝槽時應嚴格控制基底高程，不能擾動基底原狀土層。對于基底設計標高以上0.2～0.3 m的原狀土，應在鋪管前人工開挖并清理至設計標高。如遇超挖或發生擾動，可填天然級配砂石料，其最大粒徑不大于40 mm并整平夯實，其密實度不應低于95%。槽底若有尖硬物體必須清除，用砂石回填處理。槽底不得受水浸泡。當雨季施工時，應采取溝槽防泡措施，防止管道漂浮、溝壁坍塌等事故發生；若采用人工降水，應待地下水位穩定且降至溝槽底以下時方可開挖[3，4]。

4.2 管道基礎及地基的處理

管道基礎應采用土弧基礎。對于一般土質，應在管底以下原狀土地基或經回填夯實的地基上鋪設一層厚度為100 mm的中粗砂基礎層；當地基土質較差時，可采用鋪墊厚度不小于200 mm的砂礫石基礎層，亦可分兩層鋪設：下層使用粒徑為5～32 mm的碎石，厚度100～150 mm，上層鋪中粗砂，厚度不小于50 mm。對于管道設計土弧基礎支承角范圍內的腋角部位，必須采用中粗砂或砂礫石回填密實[3]。

4.3 管道的連接及安裝

管材下管前，必須按產品標準逐節進行外觀檢驗，對管材斷口處必須進行密封，不符合標準者嚴禁下管敷設。 根據管徑的大小、溝槽和施工機具裝備情況確定采用人或機械將管材放入溝槽，下管時須采用可靠的吊具平穩下溝，不能與溝壁、溝底激烈碰撞，吊裝應有兩個支撐吊點及以上，嚴禁穿心吊，必須使用吊帶，嚴禁使用鋼絲繩吊裝管材。管材端口面的形式通常有螺旋形和垂直軸線的平面形兩種，相應管材的連接方式、方法應根據其端口面的形式分別合理確定(圖3)。雨季施工時應采取防止管道上浮的措施。

4.4 管道與檢查井的連接

管道與混凝土或磚砌檢查井連接時宜采用剛性連接，連接部位的長度不小于2個或4個螺距。 當管道已敷設到位、在砌筑磚砌檢查井井壁時,宜采用現澆混凝土包封插入井壁的管端。混凝土包封的厚度不宜小于100 mm，強度等級不能低于C20。管道敷前，在砌筑檢查井時，應在井壁上按管道軸線標高和管徑預留洞口。預留洞口的內徑不宜小于管材外徑加100 mm。連接時，用水泥砂漿填實插入管端與洞口之間的縫隙。水泥砂漿的強度等級不得低于M10且砂漿內宜摻入微膨脹劑。對于現澆混凝土包封連接宜采用自膨脹橡膠密封條，可在澆筑混凝土前將橡膠條嵌在插入井壁管端中間部位的波谷內，橡膠條的長度應大于管材波谷周長的1.25倍。在檢查井井壁與插入管端的連接處澆筑混凝土或填實水泥砂漿時管端圓截面不能出現扭曲變形。管道與塑料檢查井連接時，采用專用連接件連接，然后在其外部包裹熱收縮套密封，以保證接頭處的密封良好(圖4)[5]。

4.5 回 填

管道敷設完成后，應立即進行溝槽回填。在嚴密性檢驗前，除接頭部位可外露外，管道兩側和管頂以上的回填高度不宜小于0.5 m；嚴密性檢驗合格后，應及時回填其余部分。 溝槽回填應從管道、檢查井等構筑物兩側同時對稱進行并確保

圖3 管道連接安裝圖

圖4 管道與塑料檢查井的連接照片

管道和構筑物不產生側移，必要時宜采取臨時限位措施防止其上抬。從管底基礎至管頂以上0.5 m范圍內，必須采用人工回填，嚴禁用機械推土回填。管頂0.5 m以上的溝槽采用機械回填時應從管軸線兩側同時進行并夯實、碾壓。回填時溝槽內應無積水，不能帶水回填，不能回填淤泥、有機物及凍土，回填土中不能含有石塊、磚及其它雜硬物體。當溝槽采用鋼板樁支護時，在回填高度達到規定高度后方可拔除鋼板樁，鋼板樁拔除后應及時回填樁孔并應采取措施填實；當采用砂灌填時，可沖水密實；當對地面沉降有控制要求時，宜采取邊拔樁、邊注漿的措施。溝槽回填時應嚴格控制管道的豎向變形，當管徑較大、管頂覆土較高時，可在管內設置臨時支撐或采取預變形等措施。回填土的密實度應符合設計要求[5]。

5 閉水試驗

實施閉水試驗時其水頭應滿足以下要求：

當試驗段上游設計水頭未超過管頂內壁時，試驗水頭應以試驗段上游管頂內壁加2 m計。

當試驗段上游設計水頭超過管頂內壁時，試驗水頭應以試驗段上游設計水頭加2 m計。

當計算出的試驗水頭超過上游檢查井井口時，試驗水頭應以上游檢查井井口高度為準。

試驗中，試驗管段注滿水后的浸泡時間不應少于24 h。當試驗水頭達到規定水頭時開始計時，觀測管道的滲水量，直到觀測結束時應不斷地向試驗管段內補水以保持試驗水頭恒定。滲水量的觀測時間不得小于30 min。在試驗過程中應做記錄。

6 DREC雙層加肋雙色增強復合管在新都水環境工程中的應用

新都毗河水環境項目雨污水管網改造工程采用了部分管徑為DN300～DN500、環剛度SN8的DREC雙層加肋雙色增強復合管作為污水管，管道間采用“超強PPTA網狀芳綸密封件”與“定向止水熔縫件”相結合的“芳綸密封件復式連接法”連接。

通過cctv管道機器人對該工程中已鋪設的DREC管道進行檢測得知：所有管道均未出現腐蝕、破損、開裂分層等現象，質量優異、性能穩定可靠。經檢測，管道連接處未發現滲漏情況，證明該管材及連接件的抗滲能力較強。

DREC雙層加肋雙色增強復合管質量優異、性能穩定可靠，使用年限長，極大地降低了因管材質量導致管網失效的風險，尤其是在PPP項目中，極大地降低了SPV公司在管網運營期內的維護、修復費用和運營成本。

7 結 語

(1)DREC雙層加肋雙色增強復合管是一種良好的城市排水管材，不但能保證環剛度、環柔度等技術指標，其還具有超長的使用壽命。

(2)管材為全塑管道，耐磨性強、柔韌性強、抗地基沉降能力極強，耐酸堿鹽和化學腐蝕能力強。

(3)管材重量較輕，便于安裝，能較大程度地節約安裝成本并提高施工進度。