以往國內地(dì)下(xià)給排水管道係統使用的管材主要是混凝土管、鋼筋混凝土管、鑄鐵管, 由於建造年限較長及車流量較大,有些路段的地下混凝土排水管(guǎn)及鑄鐵供水管已相繼(jì)破損(sǔn)老化(huà),造成城市排水堵塞、供水管爆裂, 不僅(jǐn)給市民生活帶來不便, 而且因施工工序較複雜 、管道接口(kǒu)數目較多、防滲漏不易及時處理, 日積(jī)月累會造成道(dào)路地基下沉, 汙水滲漏還會汙染土(tǔ)質(zhì)、水(shuǐ)源, 成為公害。 為此, 采用具有良好的耐壓(yā)、質輕(qīng)、耐腐蝕、環保(bǎo)型管材(cái)已成當務之急。
1 HDPE雙壁波紋管的性能(néng)特點
HDPE 雙壁波紋管, 其內壁(bì)光滑, 外壁(bì)帶有與軸線垂直的係列中空波紋, 結構獨特, 且具有優越的力學、物理、化學性能,應用領域廣(guǎng)泛, 更具(jù)有很高的經濟價值(zhí)。 因其優越的產(chǎn)品性能, 在市政排汙工程、農(nóng)田灌溉(gài)工程、輸水工程、電信工程等領域得(dé)到廣泛應用 , 並被列為建設部科技成(chéng)果重點推廣項目。HDPE 雙壁波紋管在實際應用中(zhōng)還具有質輕堅韌、耐壓、耐衝擊、耐酸堿、不易(yì)破裂、吸水性優、搬運方便、施工(gōng)容易、可縮短
工期等其他管材所不具備的性能特點:
a)管(guǎn)重僅為 0.94~ 0.96 g cm 3 , 是目前所有埋地管材中最輕的材質。
b)管(guǎn)外壁為中(zhōng)空矩形結構, 具有優良的抗壓性。
c)管(guǎn)內壁平滑(粗糙係數僅為 0.009;混(hún)凝土管為(wéi) 0.013)可使水流更為流暢, 並可避免廢棄物的囤(dùn)積停滯, 免除管道疏通之憂。
d)管內壁平滑, 在同樣坡度鋪設條件(jiàn)下, 流量(liàng)、流速二項數值均高(gāo)於混凝土管(guǎn), 從而在管材規格選擇上可小於混凝土管。
e)具有優良(liáng)的韌性(xìng)及塑性, 為硬混凝(níng)土(tǔ)管和柔性 PVC 管都無法與之相比。
f)水(shuǐ)密性佳, 采用(yòng)橡膠密封圈承插或(huò)哈夫外固方式接管,可(kě)確保(bǎo)管內汙水不外漏, 並可順應地基不均勻沉降, 不會產生(shēng)混凝土管的脫節斷裂現象。
g)管材由惰性高密度聚乙烯製(zhì)成, 可有效抵禦工業及生活汙水的腐蝕。
2 與傳統管材的比(bǐ)較
HDPE雙壁波紋管質輕而堅韌, 與其他同類(lèi)產品(鑄鐵管、混(hún)凝土管、陶管)相比, 搬運輕便、作業(yè)省力、接管快捷, 是一種高效率的管材產品。 在都市中(zhōng)由於生活空間狹小, 人群密集,傳統的管材常因過於笨重及施工繁瑣不便, 導致工期進度緩慢與意(yì)外事件頻繁。 使用 HDPE 雙壁波紋管可一(yī)改傳統(tǒng)管材弊(bì)端, 提高施工效率(lǜ)和經濟效益(yì)。
2.1 施(shī)工工序比較
1)混凝土管施工流程 :
開挖(wā)溝(gōu)槽※安裝模板※砂石墊層 ※澆築基礎※基礎養生(shēng)
※安(ān)裝管道※築(zhù)管座砼※接口抹帶※砌築檢查(chá)井 ※閉水試驗
※回填土
2)HDPE 雙壁波紋管施工流:
開挖溝槽(cáo)※安裝管道(dào)※接口處理 ※砌築檢查井※閉水(shuǐ)試
驗※回填土
從上(shàng)述工序流程比較可以(yǐ)看出, HDPE 雙壁波紋管減少了基礎、管座混凝土的澆築及養生環境, 開挖溝槽、安裝(zhuāng)管道、回填土可一氣嗬成, 混凝土管工藝流程複(fù)雜。 同樣一段管道,HDPE 雙壁波紋管可大大縮短工(gōng)期並(bìng)可節省一定的工程費用。
2.2 綜合造價比(bǐ)較
HDPE雙壁波紋管雖然單價上比(bǐ)混(hún)凝土管高, 但從運輸吊裝、施工流(liú)程、施工效(xiào)率等方麵進行綜合比較, 其造價整體上相當於混凝土管(見(jiàn)表 1)。
由於HDPE雙壁波紋管內壁(bì)光(guāng)滑, 允許通過的流量比同口徑的混凝(níng)土管要(yào)大, 設計時有較(jiào)大的選擇餘地, 其中(zhōng)包(bāo)含了客觀的經濟效益。
3 HDPE 工程應用
近兩年, HDPE雙壁波紋管在太原地區逐(zhú)步得到推廣和應用, 在建設北路排水工程、瓦流路排水工程、南北沙河截汙工程、新蘭路排水工程等施工中, 原設計為使用水泥混凝土管(guǎn), 後(hòu)根據現場勘察, 考慮交通非常(cháng)繁忙, 為加快施工進度以緩解交通壓力, 經業主與設計部門研(yán)究決定, 全部管材采(cǎi)用 HDPE 雙壁波紋管(guǎn), 取得較好效(xiào)果。
a)施工安裝方便, 無需大型(xíng)吊裝設備, 節約吊裝設備(bèi)機械台班費。
b)大大加快了(le)工程施工進度。 一般情況下, 一個井段的施工, 采(cǎi)用水泥管需要 3~ 4 d, 而采用 HDPE 雙壁(bì)波(bō)紋管, 最(zuì)快(kuài) 1
d 即可完成, 縮(suō)短(duǎn)了工期, 節約了管理成本。
4 施工應注意的問題
HDPE 雙壁波紋管道在國(guó)內已處(chù)於逐步推廣應用階段, 目前國家標準(zhǔn)及行業標準也逐步成型。1998年 10 月天(tiān)津市市政工程研究院製定了“高密度(dù)聚乙烯(HDPE)雙壁波紋管排水管道工程施工(gōng)及驗收技術(shù)規範”(試行本), 根據實際使用情況市政局編製(zhì)了《高密度聚乙烯雙壁波紋管施工技術規程》 。 2004年由上海城市建設設計研(yán)究院編製、中國工程建設標(biāo)準化協會批準《埋地聚乙烯排水管管道工程技術規(guī)程(chéng)》標準, HDPE 雙壁波紋排水管的施工及驗收除執行該規程外, 還應符合現行的《市政排水管渠工程質量檢驗評(píng)定(dìng)標準》(CJJ3-90)中的有關規定。 工程實踐中, 我們的主要經驗是:
a)嚴格(gé)管材(cái)的驗收製度, 凡是進場的管材必須(xū)有合格證和檢驗報告, 必須進行複試。 外(wài)觀檢查(chá):管(guǎn)材的端麵應平整, 與管軸線垂直, 管材長度方向(xiàng)不應有明顯的彎曲現象。
b)管材及橡膠圈在保存及運輸中, 不應受擠壓, 以免變形,且應(yīng)防止日曬及受高溫直接影響(xiǎng)。
c)開挖溝槽時, 應嚴格控製基底高程, 不得超挖或擾動基麵, 槽底(dǐ)不得(dé)受水浸泡, 保證管道砂石墊層的平整密實直順, 防止管材的扭(niǔ)曲變形及沉降(jiàng)。
d)嚴格遵守管道(dào)安裝的各(gè)道工序要求。 對於 HDPE 管(guǎn)特別是小管徑, 一定要先做閉水(shuǐ)試驗, 沒有問題後再回填土。滲漏往往發生在接口處, 尤其是檢查井與管子(zǐ)連接處。 在管子(zǐ)與檢查(chá)井連(lián)接處增加兩道橡膠圈, 止水效果較好。 如果有滲漏采用混凝土包管也能達到預(yù)定(dìng)效果。
e)回填土是 HDPE 管道(dào)施工的關鍵工序, 必須嚴格控製質量。 應先從管底(dǐ)與基礎結(jié)合部位開始, 沿管身兩側同時對(duì)稱分層回填並夯實, 每層回填高度不超過 20 cm, 直至管頂以上(shàng) 30cm。回填材料質量應符合設計要求。HDPE雙壁波紋管還處於逐步(bù)推廣及應用階段, 實踐經驗較少, 施工中難免會出現這樣或那樣的一些問題, 但隻要我們不(bú)斷(duàn)探索, 不斷改進(jìn)工藝, 進一步對 HDPE 管(guǎn)本身存在(zài)的缺陷提出改進意見, 這種新材料、新工藝、新(xīn)技術定可日趨完善, 得到廣(guǎng)泛的應用。