政排水工程中HDPE管的施工应用-论文网__集群智慧

发布时间：2022-10-05 10:12 热度：

　　市政排水工程中HDPE管的施工应用
　　王端喜
　　徐州市政建设工程有限责任公司江苏徐州221000
　　摘要：本文结合工程实践经验，详细论述了HDPE管的性能特点，及其在市政排水工程中的施工工艺过程，并提出了施工中应注意的若干问题。
　　关键词：HDPE管性能施工工艺铺设质量
　　1概述 
　　高密度聚乙烯（HDPE）管是一种具有环状波纹结构外壁和平滑内壁的新型塑料管材，由于管道规格不同，管壁结构也有差别。根据管壁结构的不同，HDPE管可分为双壁波纹管和缠绕增强管两种类型。
　　双壁波纹管是由HDPE同时挤出的波纹外壁和一层光滑内壁一次熔结挤压成型的，管壁截面为双层结构，其内壁光滑平整，外壁为等矩排列的具有梯形中空结构的管材。该管材具有优异的环刚度和良好的强度与韧性、重量轻、耐冲击性强、不易破损等特点，运输安装方便。管道主要采用橡胶圈承插连接（也可采用热熔带连接）。由于双壁波纹管特殊的波纹管壁结构设计，使得该管在同样直径和达到同样环刚度的条件下，用料（HDPE）最省。但受到生产工艺限制，目前国内能生产的最大口径也只有DN1200，使得其推广受到一定的限制。
　　缠绕增强管是一种以HDPE为原料生产矩形管坯，经缠绕焊接成型的一种管材。由于其独特的成型工艺，可生产口径达3000mm的大口径管材。此种管材与双壁波纹管在性能上基本一致，管道连接主要采用热熔带连接方式，连接成本较双壁波纹管略高；此外该管的一个主要缺点是在同样直径和达到同样环刚度下，一般要比直接挤出的双壁波纹管耗费更多的原材料，因此，其生产成本较高。
　　HDPE管是新型管材，在使用过程中或多或少的出现一些问题，本文结合施工实践对HDPE管的有关问题作一论述，以便今后此类工程施工参考。
　　2工程实例
　　苏州宿迁工业园区四期市政建设工程Ⅰ标段（青海湖路）污水工程的污水主干管管径为DN600，布置在道路南侧非机动车道下，埋深3.6～4.2m，距路牙3m，沿途预留DN400的污水预留管以便收集道路两侧200m左右范围内的污水，主干管内的污水最终排入园区污水处理厂。
　　DN400污水管采用HDPE双壁波纹管，DN600污水管采用HDPE双壁缠绕管，环刚度≥8KN/m2，电熔接口，管基础采用180°砂基础。该施工工程地段位于农田，地质情况不稳定。由于这种管材具有一定的柔性，可承受因轻度不均匀沉降而产生的影响，且直接铺设在天然地基上，省去混凝土基础，能降低工程造价，缩短工期。
　　3HDPE管的性能特点
　　HDPE管具有优异的化学稳定性，优良的耐候性，并具有良好的综合机械性能，其主要特点有：
　　⑴重量轻、施工方便：HDPE管重量仅为混凝土管管重的１／５，搬运和操作极为方便。管道接口连接方便而且密封性能好，管道基础简化，塑料管的开挖土方量为混凝土管的２／３左右，也无需做混凝土基础，沟槽底部夯实后只需敷设一层黄砂或米砂，施工进度快，也不受季节影响。
　　⑵刚柔兼备：HDPE管既有足够的强度又兼备卓越的柔韧性，还具有耐压、耐冲击性能。HDPE管外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环行刚度,从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力，同时又具有较强的土壤适宜性，断裂延伸率可达500%；所以对地基的不均匀沉降、土层变动具有很强的适应性而不断裂。
　　（3）水力性能好，粗糙系数小，通过能力强：HDPE管的内壁粗糙系数为n=0.009～0.01，而钢筋混凝土管的内壁粗糙系数为n=0.013～0.014。根据曼宁公式Q=A•R2/3•S1/2/n
　　其中Q——流量（m3/s）；
　　A——水流有效断面面积（m2）；
　　S——水力坡降；
　　n——粗糙系数；
　　R——水力半径（m）；
　　计算结果表明，按同一流量HDEP管管径比水泥混凝土管管径缩小20%左右。因此，HDPE管比同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之，同流量情况下，可