HDPE缠绕增强管综合项目施工关键技术特点分析发表.doc

HDPE缠绕增强管施工技术特点分析中国核电工程概 要 本文从高密度聚乙烯（HDPE）缠绕增强管材料特点出发，简单介绍其关键技术特征，然后结合工程现场实际，对四通一平雨污水管道中HDPE缠绕增强管施工工艺进行描述，关键针对施工中出现部分具体问题作出分析，提出处理思绪。关键词 HDPE管 施工 特点1. 序言海南昌江核电工程，计划建设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，其中排水管线包含生产废水和雨污水系统，管道采取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. 管材介绍2.1 通常介绍高密度聚乙烯（HDPE）缠绕增强管，是一个内壁光滑、外壁为螺形状加强肋，由螺旋缠绕工艺制成异形结构壁管材，属柔性管材。HDPE管采取高密度聚乙烯为原料，在热熔状态下经过缠绕成型工艺制成，壁厚均匀，采取承插式电熔连接，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理想换代产品。2.2 技术特征2HDPE管含有以下多个特征：1）水力条件好。内壁表面光滑，相同管径条件下，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，尤其是在沿海地域。3）密封性好。采取电熔焊接技术，使接口处两段管完全熔为一体，确保接口不易出现渗漏。4）管道为聚乙烯材质，质量轻，便于安装，能够相对减轻劳动强度，缩短施工工期。5）管径范围广。可实现DN300DN4000管径生产范围，较PVC管生产管径范围大大增加。6）耐磨损、耐腐蚀、抗老化性能好。聚乙烯组成高分子原材料，能够有效抵御酸、碱、盐等介质腐蚀，抗老化性能也较一般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 连接方法本工程中，HDPE管连接方法关键有三种：1）排水管道和混凝土检验井连接；2）雨水管道和砖砌雨水口连接；3）两段管道承插式电熔连接。前二者需关键考虑怎样避免连接缝处产生渗漏，第三种方法因是电熔融合连接，正常情况下通常不会出现渗漏。3. 施工工艺步骤及特点本工程四通一平排水管线中HDPE缠绕增强管，均为埋地施工，其通常施工工艺步骤为：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和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，混凝土检验井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通常同时进行，没有严格前后次序，但应确保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。因为采取电热熔连接方法，接口处有效熔为一体，更不易渗漏。4. 施工关键及难点分析4.1 管材检验HDPE管作为一个新型管材，对其质量应严格进行把关。对于到场管材，可先采取目测法，如发觉管道有损伤应将其和其它管道分开，并立即通知管道供给厂家进行检验，分析原因并作出判定方便立即妥善处理。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。工程中实际碰到问题是，HDPE管两端接口处无法反应真实壁厚，且因有加强肋，必需采取专用工具方能测其壁厚。最初厂家未提供专用测量工具，致使到场材料验收工作一度停滞。经各方协商，前期采取在切割管段方法测量其壁厚。但不能从根本上处理问题，一旦壁厚不合格，必将影响施工进度。后厂家提供自制工具一套，此问题才得以处理。后续工程中，对于类似特殊材料问题，在提供采购技术规格书中应明确由厂家提供专用测量仪器、施工机具和技术指导等，以避免出现责任真空。4.2 储存、运输和吊装HDPE管材最高使用温度为45，而海南昌江地域属于经典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，避免管材长久曝晒，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。雨季时做好防水方法，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出2m。管道关键采取机械装卸，因其材质为聚乙烯塑料，装卸时应采取柔韧性好非金属吊带进行绑扎，不宜采取钢丝绳或链条，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操作工序，起吊时应按摄影关规程采取合理保护方法，采取两个支撑点起吊，确保管道在空中均衡和稳定，若操作不妥就很可能造成无须要管道损坏。避免这种情况发生唯一路径，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污垢，并检验焊线是否完好，对接好以后先用卡具在承口外压紧，然后依据不一样型号管道设定电流及通电时间。具体操作步骤应严格实施厂家技术说明，厂家代表应现场进行技术指导。此时要尤其注意预防接口合拢时变形，管道直径大于DN800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地方。另外，为预防已敷设管道轴线位置移动，应采取稳管方法，可将装满砂土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，应立即复核管线标高和轴线位置以使其符合要求。4.4 预防回填变形和漂浮HDPE管属柔性材料，回填时应严格根据规范和厂家技术要求，从管底基础至管顶以上500mm范围内，必需采取人工回填，预防其发生变形。对于大口径管道（DN1400mm），回填前应采取木方进行内部支撑。回填过程中应随时检测管道变形率，一旦超标，应根据不符合项纠正程序进行整改。雨季施工时，要尤其注意预防管材漂浮。管沟开挖一次不应过长，确保开挖一段立即回填一段，可先回填至管顶以上一倍管径位置。管道安装完成还未回填时一旦遭到雨水浸泡，进行管线坐标复测和外观检验，假如发觉位移、漂浮和拔口现象，应立即返工处理。24.5 HDPE管和井室连接本工程排水井为混凝土检验井，做法参考给排水标准图集02S515排水检验井。现场采取HDPE管和混凝土检验井井室整体浇筑（这么做好处是不留施工缝降低漏水或渗水），在检验井上下游管道底标高和检验井底板落差很小情况下，闭水试验时数次出现HDPE缠绕增强管和检验井连接处渗水问题。分析其原因，HDPE管作为一个新型管材，其外壁上缠有一圈加强肋（伴随管径加大增强肋高度也增加，通常全部在30mm以上），检验井井壁厚度通常为200mm，通常有23个加强肋浇注在井壁里面。当管道直接放在检验井底板上，在浇筑时混凝土极难进入两肋之间空隙和管道和检验井底板之间空隙，再加上空间不够，振捣不到这些部位，从而易于形成部分细小缝隙，造成渗水情况发生。根据规范要求，管道和井室连接处应加密封胶圈，此处认为密封胶圈对于PVC管之类外壁无肋管道能够起到作用，但对于HDPE管来说，胶圈缠绕到螺旋肋上并不能起到密封作用。以标准图集02S515 第13页为例（见图4-1），在井底和井盖距离高度HD+4000mm情况下，井室高度1800mm和井筒高度400mm全部是一个范围值，依据实际情况能够变动。能够增大上下游管道和检验井底板之间高度（200300mm），上下游管道标高不变，这么砼能够充足进入管道和检验井底板之间部位以达成密实、饱满，在检验井内部做流槽时上下游管道和底板之间多出空间用水泥砂浆砌砖补到流槽标高，见图4-2所表示，这么可有效处理HDPE缠绕增强管和检验井连接处渗水问题。所以说，标准图集能够参考但不宜照搬，依据实际情况需要有所变通。图4-1 标准图集中排水管和检验井连接示意3图4-2 提议变通后连接示意4.6 HDPE管和临时给排水管道交叉冲突临建区施工时，四通一平给排水图纸还未到位，给排水管道部署时无法参考正式管道位置，属于“摸着石头过河”，施工后也未留下完工资料。四通一平给排水管道施工时，多处碰到和临时管道相撞现象，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，更改管线时也很困难，既花费人力物力，也拖延施工工期。通常现场处理措施是：对于小口径临时管道，在碰撞处增加或从周围平移来一个检验井，使临时管道直接穿越井室；对于大口径临时管道（通常为排水管），更改其管道走向，将其接入周围正式雨水检验井，雨污合流实现排放。但更为合理处理路径，应该是将临建区给排水部署纳入到四通一平总体计划里，二者统一考虑，避免出现冲突。5. 结束语HDPE缠绕增强管作为一个新型管材，有其独特技术优势，在施工中首先要使其发扬出本身有利特点，实现安装轻便、连接无渗漏初衷，其次还要依据实际碰到问题，主动探讨更合理处理方法，找到新材料和施工实际最好结合点，达成工程合格移交目标。参考文件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 164:3 给排水标准图集02S515排水检验井 建质104号