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HDPE管在市政排水工程中的應用

2017-06-15 14:43      點擊:
摘要:本文探討了HDPE管的主要特點及工程應用實例,介紹了HDPE管的一些常用做法,對於其性能與傳統管材進行了比較。
  關鍵詞:HDPE管
  引言
  隨著我國國民經濟的持續快速發展,市政建設的規模也在不斷擴大。排水係統作為城市的重要基礎設施,對保障城市的正常運轉及城市安全具有重要作用,其重要性日益得到人們的重視。排水管材作為排水係統的重要組成部分,其性能的優劣將直接影響排水係統的可靠性及安全性。傳統的排水管材由於其本身固有的一些缺點,已經難以適應城市發展的需要。因此,近年來出現了許多新型管材,這些管材無論是性能還是施工難易程度都優於傳統管材,因而得到了較為廣泛的應用,HDPE(高密度聚乙烯)管就是其中的一種。
  1、HDPE管的發展曆程
  HDPE管是一種具有環狀波紋結構外壁和平滑內壁的新型塑料管材,由於管道規格不同,管壁結構也有差別。根據管壁結構的不同,HDPE管可分為雙壁波紋管和纏繞增強管兩種類型。HDPE管於20世紀80年代初在德國首先研製成功,經過近二十年的發展和完善,已經由單一的品種發展到完整的產品係列。目前在生產工藝和使用技術上已經十分成熟。由於其優異的性能和相對經濟的造價,在歐美等發達國家已經得到了極大的推廣和應用。
  HDPE管在我國的應用起步較晚,但推廣應用十分迅速,HDPE管在許多大型市政排水工程中得到了廣泛的應用,目前國內生產該管材的廠家已達上百家。由於HDPE管是新型管材,尚無統一的國家標準,各地在使用過程中也出現過這樣那樣的問題,因而有必要結合具體工程對HDPE管的有關問題做一探討。
  2、HDPE管的性能特點
  HDPE管具有優異的化學穩定性,優良的耐候性,並具有良好的綜合機械性能,其主要特點有:
  (1)抗壓能力強。
  HDPE管外壁呈環形波紋狀結構,大大增強了管材的環行剛度,從而增強了管道對土壤負荷的抵抗力。
  (2)摩阻係數小,通過能力強。HDPE管的內壁摩阻係數為0.009,而鋼筋混凝土管的內壁摩阻係數為0.013.因此,HDPE管比同口徑的其他管材可通過更大的流量。換言之,同流量情況下,可采用口徑較小的HDPE管。
  (3)施工便捷。由於HDPE管重量輕,搬運和連接都很方便,因而施工速度快。在工期緊和施工條件差的情況下,其優勢更加明顯。
  (4)化學穩定性佳,使用壽命長。HDPE分子沒有極性,所以化學穩定性好,一般使用環境的土壤、電力、酸堿等因素不會使管道損壞。在埋地情況下,HDPE管使用年限可達50年以上。
  (5)適當的撓曲度。HDPE管屬柔性管材,可抵禦一定程度的地基不均勻沉降,管道接口嚴密,無滲漏。
  (6)順應時代要求,綠色環保。該管材符合國家環保要求,無汙染,無毒害,且可重複回收利用。
  3、HDPE管與其它排水管材的性能比較
  4、工程實例
  青島市匯泉灣改造工程是青島市重點工程,匯泉灣地區是青島市第一海水浴場所在地,以下幾方麵原因決定了本工程不能使用鋼混管材:
  ①本工程為奧運配套工程,環保奧運、綠色奧運要求使用環保管材
  ②工期緊張,由於匯泉灣地區為旅遊中心區,為不影響遊客遊覽,必須在旅遊旺季到來之前完成工程施工,總工期隻有6個月的時間。鋼混管材施工複雜,難以保證如此嚴格的工期要求
  ③冬季施工,本工程於11月開工,施工期處於全年最冷的時期,鋼混管材難以保證施工質量。
  ④地質條件差,開挖後發現部分管段為流沙和淤泥,用混凝土管基礎處理複雜。經過比選,AG真人遊戲平台網址設計選用了HDPE管。
  由於選用了合適的管材,因此工程質量及工程進度都得到了保證,該工程現已順利完工,右圖為該工程的資料照片。由於施工隊伍是第一次使用該管材,因此在施工過程中也出現過一些技術問題,在設計單位、管材供應商、甲方及施工隊伍的密切配合下,這些技術問題都得到了順利解決。
  5、常用做法說明
  由於HDPE管為新型管材,沒有統一的國家標準,因此施工過程中會出現一些問題,筆者結合匯泉廣場改造工程及生產廠家提供的資料,談一些常用做法,供參考。
  5.1 挖土開槽
  挖土開槽應嚴格控製基底高程,禁止超挖。基底設計標高以上0.2-0.3m的原狀土要用人工清理至設計標高。如果局部超挖或發生擾動,可換填粒徑10-15mm天然級配砂石料或中、粗砂並夯實。溝底如有易滑除的塊石、碎石、磚等堅硬物體時,應鏟除至設計標高以下0.2m,然後鋪上天然級配砂石料,麵層鋪上砂土整平夯實。
  5.2 管道基礎
  管道基礎應按設計要求鋪設,基礎毛墊層厚度,應不小於以下規定:管徑315以下為100mm,管徑600以下為150mm.管道基礎的接口部位,應預留凹槽以便接口操作。凹槽寬約為0.4-0.6m,槽深約為0.05-0.10m,槽長約為管道直徑的1.1倍。凹槽在接口完成後,隨即用砂填實。
  5.3 管道接口
  管道采用橡膠圈或熱熔連接。
  管道采用橡膠圈接口時,應先檢查橡膠圈是否配套完好,確認膠圈的安放位置,然後將接口範圍內的工作麵用棉紗清理幹淨,不得有泥土等雜物。接口作業時,應先將橡膠圈嚴密地套在一側管口,調整另一側管使兩側管在同一軸線上,然後套上橡膠圈,調整橡膠圈使其與管外壁接合緊密,最後套上哈夫外固管箍。
  5.4 管道與檢查井銜接
  5.5 溝槽回填
  從管底基礎至管頂以上0.7m範圍內,必須用人工回填,嚴禁用機械推土回填。
  溝槽回填
  從管底基礎至管頂以上0.7m範圍內,必須用人工回填,嚴禁用機械推土回填。回填先從管底與基礎結合部位開始,沿管腔兩側同時對稱分層回填並夯實,每層回填高度宜為0.15-0.20m,管頂以下宜用粗砂回填,管頂以上0.5m範圍內,宜回填砂土或接近最佳含水率的素土。管頂0.7m以上部分回填土,可采用機械回填,但必須從管線兩側同時回填並夯實,可使用機械碾壓。
  6、結語
  總之,HDPE管是一種新型管材,其各方麵指標都優於現在常用的傳統排水管材,代表了未來排水管材的發展方向。當然,新事物的出現也需要一個逐步認識的過程,相信這一過程不會太久。

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