1、HDPE 缠绕增强管施工技术特点分析中国核电工程有限公司概 要 本文从高密度聚乙烯（HDPE）缠绕增强管的材料特点出发，简单介绍其主要技术特性，然后结合工程现场实际，对四通一平雨污水管道中 HDPE 缠绕增强管的施工工艺进行描述，重点针对施工中出现的一些具体问题作出分析，提出解决思路。关键词 HDPE 管 施工 特点1. 前言海南昌江核电工程，规划建设 4650MW 核电机组，一期建设 2650MW 核电机组。本工程四通一平给排水管线沿道路和穿越道路埋设，其中排水管线包括生产废水和雨污水系统，管道采用高密度聚乙烯缠绕增强管和钢筋混凝土管，承插电热熔连接。 12. 管材简介2.1 一般介绍高密度
2、聚乙烯（HDPE）缠绕增强管，是一种内壁光滑、外壁为螺形状加强肋，由螺旋缠绕工艺制成的异形结构壁管材，属柔性管材。HDPE 管采用高密度聚乙烯为原料，在热熔状态下通过缠绕成型工艺制成，壁厚均匀，采用承插式电熔连接，承口端嵌入电熔丝，连接时只需接入电源即可完成焊接。此种管材被广泛应用于城市排水、市政排水、电力和石化等领域，是钢筋混凝土和铸铁管的理想换代产品。2.2 技术特性 2HDPE 管具有以下几个特性：1）水力条件好。内壁表面光滑，同等管径条件下，比砼排水管道过流量大 30%左右。2）柔韧性、延伸性能好，较能适应地基较差条件和沉降，特别是在沿海地区。3）密封性好。采用电熔焊接技术，使接口处两
3、段管完全熔为一体，保证接口不易出现渗漏。4）管道为聚乙烯材质，质量轻，便于安装，可以相对减轻劳动强度，缩短施工工期。5）管径范围广。可实现 DN300DN4000 的管径生产范围，较 PVC 管生产的管径范围大大增加。6）耐磨损、耐腐蚀、抗老化性能好。聚乙烯组成的高分子原材料，能够有效抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀，抗老化性能也较普通 PVC 管为好。7）化学性质稳定，强度高，使用寿命可达 50 年以上。2.3 连接方式本工程中，HDPE 管的连接方式主要有三种：1）排水管道与混凝土检查井连接；2）雨水管道与砖砌雨水口连接；3）两段管道的承插式电熔连接。前二者需重点考虑如何避免连接缝处产生渗漏，第
4、三种方式因是电熔融合连接，正常情况下一般不会出现渗漏。3. 施工工艺流程及特点本工程四通一平排水管线中的 HDPE 缠绕增强管，均为埋地施工，其一般施工工艺流程为：施工准备测量放线管沟、井室开挖沟槽验收管沟垫层（井室施工）管道敷设管道连接管道与井室间密封部分回填闭水试验隐蔽验收全部回填。管沟开挖后，混凝土检查井的施工贯穿于整个管线施工过程，工期相对较长，所以管线敷设和井室施工一般同时进行，没有严格的先后顺序，但应保证井室墙体钢筋绑扎前，管线已敷设到位，避免因预留孔洞造成位置偏差。相对于钢筋混凝土管道，HDPE 管质量轻，装卸方便，安装简单，可大大降低劳动强度。由于采用电热熔连接方式，接口处有效
5、熔为一体，更不易渗漏。4. 施工重点及难点分析4.1 管材检验HDPE 管作为一种新型管材，对其质量应严格进行把关。对于到场管材，可先采用目测法，如发现管道有损伤应将其与其它管道分开，并立即通知管道供应厂家进行检查，分析原因并作出鉴定以便及时妥善处理。HDPE 管材生产标准为企业标准，应复测其各项数据以符合出厂标准。工程中实际遇到的问题是，HDPE 管两端接口处无法反映真实壁厚，且因有加强肋，必须采用专用工具方能测其壁厚。最初厂家未提供专用测量工具，致使到场材料的验收工作一度停滞。经各方协商，前期采用在切割管段的方法测量其壁厚。但不能从根本上解决问题，一旦壁厚不合格，必将影响施工进度。后厂家提
6、供自制工具一套，此问题才得以解决。后续工程中，对于类似的特殊材料问题，在提供的采购技术规格书中应明确由厂家提供专用测量仪器、施工机具以及技术指导等，以避免出现责任的真空。4.2 储存、运输与吊装HDPE 管材的最高使用温度为 45，而海南昌江地区属于典型的热带海洋季风气候区，尤其在夏季高温季节，储存时应按要求进行苫盖，避免管材长期曝晒，并保持管间空气流通，以免温度过高对管道质量造成不良影响。雨季时做好防水措施，承插口保持清洁。短距离搬运不应在坚硬不平地面或石子地面上滚动以防损伤管道，内径1000mm 时不宜叠放运输，小口径管道叠放时其高度不宜超过 2m。管道主要采用机械装卸，因其材质为聚乙烯塑
7、料，装卸时应采用柔韧性好的非金属吊带进行绑扎，不宜采用钢丝绳或链条，以免对管道造成损伤。管道吊装是管道施工过程中一个独立的操作工序，起吊时应按照相关规程采取合理的保护措施，采用两个支撑点起吊，保证管道在空中的均衡与稳定，若操作不当就很可能造成不必要的管道损坏。避免这种情况发生的唯一途径，就是严格遵守起重操作规程。4.3 HDPE 管承插电热熔连接电热熔连接时，首先清除承插口对接面的污垢，并检查焊线是否完好，对接好以后先用卡具在承口外压紧，然后根据不同型号的管道设定电流及通电时间。具体操作流程应严格执行厂家技术说明，厂家代表应现场进行技术指导。此时要特别注意防止接口合拢时的变形，管道直径大于 D
8、N800 时，需用支撑环进行撑紧，支撑环放置在管子承口内靠近电熔接头的地方。另外，为防止已敷设管道轴线位置移动，应采用稳管措施，可将装满砂土的编织袋封口后压在管道顶部，具体数量视管径大小而定。管道连接完成后，应及时复核管线标高和轴线位置以使其符合要求。4.4 防止回填变形与漂浮HDPE 管属柔性材料，回填时应严格按照规范和厂家技术要求，从管底基础至管顶以上 500mm 范围内，必须采用人工回填，防止其发生变形。对于大口径管道（DN1400mm） ，回填前应采用木方进行内部支撑。回填过程中应随时检测管道的变形率，一旦超标，应按照不符合项纠正程序进行整改。雨季施工时，要特别注意防止管材漂浮。管沟开
9、挖一次不应过长，保证开挖一段及时回填一段，可先回填至管顶以上一倍管径的位置。管道安装完毕尚未回填时一旦遭到雨水浸泡，进行管线坐标的复测和外观检查，如果发现位移、漂浮和拔口现象，应立即返工处理。 24.5 HDPE 管与井室的连接本工程排水井为混凝土检查井，做法参照给排水标准图集 02S515排水检查井 。现场采用 HDPE 管和混凝土检查井井室整体浇筑（这样做的好处是不留施工缝减少漏水或渗水） ，在检查井上下游管道底标高与检查井底板落差很小的情况下，闭水试验时多次出现HDPE 缠绕增强管与检查井连接处渗水的问题。分析其原因，HDPE 管作为一种新型管材，其外壁上缠有一圈加强肋（随着管径加大增强
10、肋的高度也增加，一般都在 30mm 以上） ，检查井井壁厚度一般为 200mm，通常有23 个加强肋浇注在井壁里面。当管道直接放在检查井底板上，在浇筑时混凝土很难进入两肋之间的空隙以及管道与检查井底板之间的空隙，再加上空间不够，振捣不到这些部位，从而易于形成一些细小的缝隙，造成渗水情况的发生。按照规范要求，管道与井室连接处应加密封胶圈，此处认为密封胶圈对于 PVC 管之类外壁无肋的管道可以起到作用，但对于 HDPE 管来说，胶圈缠绕到螺旋肋上并不能起到密封的作用。以标准图集 02S515 第 13 页为例（见图 4-1） ，在井底与井盖距离高度 HD+4000mm情况下，井室高度 1800mm
11、 和井筒高度400mm 都是一个范围值，根据实际情况可以变动。可以增大上下游管道与检查井底板之间的高度（200300mm） ，上下游管道标高不变，这样砼可以充分进入管道与检查井底板之间的部位以达到密实、饱满，在检查井内部做流槽时上下游管道与底板之间多出的空间用水泥砂浆砌砖补到流槽标高，见图 4-2 所示，这样可有效解决 HDPE 缠绕增强管与检查井连接处渗水问题。所以说，标准图集可以参考但不宜照搬，根据实际情况需要有所变通。图 4-1 标准图集中排水管与检查井的连接示意 3图 4-2 建议变通后的连接示意 70或 8预 制 砼 井 筒 或 铸 铁 井 盖 及 支 座座 浆管 外 壁 凿 毛砼
12、盖 板砼 井 圈 70或 8预 制 砼 井 筒 或 铸 铁 井 盖 及 支 座座 浆管 外 壁 凿 毛砼 盖 板砼 井 圈水 泥 砂 浆 砌 10砖4.6 HDPE 管与临时给排水管道的交叉冲突临建区施工时，四通一平给排水图纸尚未到位，给排水管道布置时无法参考正式管道的位置，属于“摸着石头过河” ，施工后也未留下竣工资料。四通一平给排水管道施工时，多处遇到与临时管道相撞的现象，尤其对于排水管道管径较大，且属重力流，难于现场调整管线标高。即使是临时排水管道，更改管线时也非常困难，既耗费人力物力，也拖延施工工期。一般现场的解决办法是：对于小口径临时管道，在碰撞处增加或从附近平移来一个检查井，使临时
13、管道直接穿越井室；对于大口径临时管道（通常为排水管） ，更改其管道走向，将其接入附近的正式雨水检查井，雨污合流实现排放。但更为合理的解决途径，应该是将临建区的给排水布置纳入到四通一平总体规划里，二者统一考虑，避免出现冲突。5. 结束语HDPE 缠绕增强管作为一种新型管材，有其独特的技术优势，在施工中一方面要使其发扬出自身的有利特点，实现安装轻便、连接无渗漏的初衷，另一方面还要根据实际遇到的问题，积极探讨更合理的解决方式，找到新材料与施工实际的最佳结合点，达到工程合格移交的目的。参考文献1 海南昌江核电厂 1、2 号机组给排水设计说明及图例 07380001JPS01-0012 埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程 CECS 164:20043 给排水标准图集 02S515排水检查井 建质2002104 号
