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市政排水工程HDPE-B管材損耗成因分析及控制
  瀏覽次數(shù):3894  發(fā)布時(shí)間:2023年05月04日 15:34:37
[導(dǎo)讀] 為了降低市政排水工程中 HDPE-B管材損耗犯建,從HDPE-B管材定義出發(fā)讲冠,介紹了HDPE-B管材特點(diǎn)以及施工流程;對(duì)市政排水工程中 HDPE-B管材損耗產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入分析适瓦,包括管材滲漏竿开、管材上浮位移和管材變形等谱仪,并提出有針對(duì)性的防控措施。結(jié)果表明:防控措施可有效降低 HDPE-B管材損耗率德迹,確保工程施工進(jìn)度,降低工程施工成本揭芍。
 李燕楠
(中國安能集團(tuán)第一工程局有限公司胳搞,廣西 南寧 530200)

摘要:為了降低市政排水工程中 HDPE-B管材損耗,從HDPE-B管材定義出發(fā)称杨,介紹了HDPE-B管材特點(diǎn)以及施工流程肌毅;對(duì)市政排水工程中 HDPE-B管材損耗產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入分析,包括管材滲漏姑原、管材上浮位移和管材變形等悬而,并提出有針對(duì)性的防控措施。結(jié)果表明:防控措施可有效降低 HDPE-B管材損耗率锭汛,確保工程施工進(jìn)度笨奠,降低工程施工成本。

關(guān)鍵詞:市政排水工程唤殴;HDPE-B管材般婆;損耗控制

隨著中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的不斷提高,城市人口數(shù)量逐年增加朵逝,人口密度越來越大蔚袍,原有的市政排水設(shè)施已不能滿足社會(huì)發(fā)展需要,各大城市大規(guī)模地開展市政排水改造工程配名。在市政排水改造工程中啤咽,HDPE-B 管材因其施工要求低、質(zhì)量輕渠脉、強(qiáng)度高宇整、壽命長等優(yōu)點(diǎn),在工程中得到了廣泛應(yīng)用芋膘,但損耗率高也成為限制其使用的關(guān)鍵因素没陡。排水工程中的排水管是關(guān)鍵原材料,一旦管材出現(xiàn)破損索赏、變形等損傷盼玄,會(huì)導(dǎo)致工程整體返工,經(jīng)濟(jì)損失較大潜腻。因此埃儿,本文對(duì)如何降低HDPE-B管材的損耗率問題進(jìn)行了研究,對(duì)管材耗損原因進(jìn)行了深入分析融涣,并提出針對(duì)性防控措施童番。

1 HDPE-B管材定義
HDPE-B管材主要生產(chǎn)原料為高密度聚乙烯樹脂精钮,是由相同或不同材料(例如聚丙烯(PP)單壁波紋管)作為輔助支撐,通過熱態(tài)環(huán)繞揚(yáng)型工藝加工成型的埋地排水塑料管材剃斧。HDPE-B管材主要應(yīng)用于市政排水工程轨香、住宅小區(qū)排水工程、海綿城市建設(shè)幼东、地下綜合管廊建設(shè)等多種工程建設(shè)中臂容,由于具有較強(qiáng)的耐酸堿、耐腐蝕性能根蟹,在地震帶脓杉、鹽堿地、灘涂等惡劣環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用简逮,見圖1球散。


圖1   HDPE-B管材實(shí)物

2 HDPE-B管材特點(diǎn)
(1)強(qiáng)度高,耐高壓散庶,壽命長蕉堰。 HDPE - B 管材采用高密度聚乙烯樹脂,通過熱熔技術(shù)進(jìn)行一次成型悲龟。因此嘁灯,該管材整體性較好、穩(wěn)定性高躲舌,整體壽命可達(dá)50a以上丑婿。管材內(nèi)部光滑,外部呈螺紋狀没卸,整體強(qiáng)度較高羹奉,能夠耐高壓,特別適用于地鐵工程等超重負(fù)荷路面约计。
(2)韌性高诀拭。HDPE-B管材具有良好的柔韌性及延展性能,適用于地基條件較差或是存在不均勻沉降的工程煤蚌,在發(fā)生地震等自然災(zāi)害時(shí)耕挨,可大大降低管道損耗程度,提高工程穩(wěn)定性尉桩。
(3)抗刮擦能力強(qiáng)筒占。HDPE-B管材抗刮擦能力是同等直徑鋼管強(qiáng)度的4倍,具有極好的抗耐磨性能蜘犁。
(4)抗腐蝕能力強(qiáng)翰苫,環(huán)保指數(shù)高。HDPE-B管材以高密度聚乙烯樹脂為主要原材料,屬于一種高分子有機(jī)原材料奏窑,具有耐高溫导披、耐酸堿、耐腐蝕等特點(diǎn)埃唯,無毒無味撩匕,不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染,屬于綠色環(huán)保管材墨叛,環(huán)保指數(shù)較高止毕。
(5)密封性能好。HDPE-B管材的連接采用同質(zhì)原料進(jìn)行加熱焊接巍实,兩根管材之間的接口可完全熔為一體滓技,以保證不發(fā)生滲漏哩牍,密封性能優(yōu)良棚潦。
(6)施工速度快,質(zhì)量輕膝昆。HDPE-B管材質(zhì)量較同直徑其他材料的管材小丸边,且抗刮擦能力強(qiáng),便于運(yùn)輸荚孵,對(duì)施工場(chǎng)地要求不高妹窖。除極惡劣環(huán)境外,HDPE-B管材可以實(shí)現(xiàn)邊開挖收叶、邊敷設(shè)骄呼、邊焊接、邊回填判没,大幅加快施工速度蜓萄,因此在工程中被廣泛使用。

3 施工流程
市政排水工程中HDPE-B管材施工流程如下:
管溝開挖→管材澄峰、管件現(xiàn)場(chǎng)檢查→管材嫉沽、管件對(duì)接→電熔焊接→冷卻下管→回填到50cm→分段強(qiáng)度、嚴(yán)密壓力試驗(yàn)→管道整體密閉性壓力試驗(yàn)→回填至地坪標(biāo)高→工程驗(yàn)收俏竞。

4 HDPE-B管材損耗成因及防治
市政排水工程施工中绸硕,HDPE-B管材存在較嚴(yán)重的損耗現(xiàn)象,管材一旦發(fā)生開裂魂毁、變形等損耗玻佩,無法修復(fù),需要更換新的管材席楚,對(duì)施工進(jìn)度影響較大增加施工成本夺蛇。需要對(duì)HDPE-B管材損耗產(chǎn)生的原因及防治措施進(jìn)行分析。

4.1  HDPE-B管材滲漏
HDPE-B管材發(fā)生滲漏可以分為3種情況:①管材開裂造成的滲漏酣胀;②管材接口不良造成的滲漏刁赦;③地基不均勻沉降造成的滲漏娶聘。

4.1.1  管材開裂造成滲漏
(1)管材開裂原因。HDPE-B 管材雖然韌性較高甚脉,但容易變形丸升,且因管壁較薄,容易發(fā)生開裂牺氨。造成開裂的情景包括:①在裝卸過程中存在暴力搬運(yùn)造成的管材破損開裂狡耻;②儲(chǔ)存環(huán)境不當(dāng)加速管材老化造成的開裂期揪;③由于生產(chǎn)缺陷造成管壁厚度不均界轩,在安裝過程中造成的開裂;④管材放置的基礎(chǔ)場(chǎng)地為剛性基礎(chǔ)茬贵、基礎(chǔ)不平整或有碎石等硬物造成的開裂郊霎;⑤在安裝過程中與坑壁沼头、坑底碰撞造成的管材破損、開裂书劝;⑥用含有碎石等硬物的土進(jìn)行回填掩埋造成的破壞等进倍。
(2)防控措施。在管材進(jìn)場(chǎng)時(shí)對(duì)整個(gè)裝卸過程進(jìn)行全程監(jiān)督购对,督促輕抬輕放猾昆。在放置管材時(shí),將管材承口和插口分層交錯(cuò)排列骡苞,用纜繩綁扎垂蜗,確保管材固定牢固。設(shè)置專門的管材存放場(chǎng)所解幽,場(chǎng)所地面需進(jìn)行硬化贴见,保持干燥潔凈并遠(yuǎn)離火源,確保管材不受污染亚铁;管材存放時(shí)間不得超過1.5a蝇刀,如條件允許應(yīng)將管材放置于庫房內(nèi),當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)條件不滿足要求需露天擺放時(shí)徘溢,必須對(duì)管材進(jìn)行覆蓋吞琐,避免暴曬。在管材進(jìn)場(chǎng)時(shí)對(duì)管壁厚度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢查然爆,確保管材質(zhì)量符合要求站粟,不存在變形、裂紋等缺陷曾雕。HDPE-B管材屬于柔性管材奴烙,不適宜放置于剛性基礎(chǔ)上,應(yīng)采用碎砂石基礎(chǔ)。對(duì)于高度不平整的基礎(chǔ)切诀,可增鋪一層碎砂石基礎(chǔ)找平揩环,平均厚度為10cm;對(duì)于地質(zhì)情況較差的基礎(chǔ)幅虑,采用復(fù)合地基處理方法改良后增鋪一層碎砂石基礎(chǔ)找平丰滑,降低管道軸線彎曲度,從而降低管材開裂幾率倒庵。在放置管材前褒墨,檢查基礎(chǔ)表面,確保水平度符合要求且無碎石等硬物擎宝。加大監(jiān)督力度郁妈,工人下管時(shí)應(yīng)在管材上固定吊具處放置柔性隔離物,用吊具進(jìn)行吊裝绍申,并安排2~3名有經(jīng)驗(yàn)的工人在旁指揮噩咪,確保管材不與基礎(chǔ)的溝壁等碰撞。

4.1.2   HDPE-B管材接口不良造成滲漏
(1)  管材接口不良原因失晴。管材插口角度過小或過大剧腻,并超過允許誤差范圍拘央,造成管材間接口不嚴(yán)密涂屁;管材插口與承接口連接不當(dāng),插口未完全插入承接口灰伟;在管材鋪設(shè)時(shí)發(fā)生位移使接口處橡膠圈產(chǎn)生扭曲而造成滲漏拆又;管材與檢查井連接處未做防水層或防水層被破壞造成滲漏。

(2) 防控措施栏账。管材進(jìn)場(chǎng)需由專人進(jìn)行驗(yàn)收帖族,檢查管材以及管材內(nèi)部密封橡膠圈是否保持清潔、承插口角度是否符合要求挡爵,不符合要求或經(jīng)調(diào)整后仍不能滿足要求的管材不能用于施工竖般。安裝管材時(shí),要將內(nèi)部橡膠圈均勻套在插口處并檢查橡膠圈是否破損茶鹃,先在管材承口和插口處均勻涂抹潤滑油涣雕,再將管材插口放入承口,插入時(shí)的阻力不能過大闭翩,如阻力過大需把管材拔出后重新檢查調(diào)整挣郭,再進(jìn)行安裝。安裝完成后需檢查橡膠圈狀態(tài)疗韵,確保不發(fā)生扭曲兑障、位移等現(xiàn)象,使承插口連接到位。管道鋪設(shè)前應(yīng)檢查基礎(chǔ)流译,確認(rèn)基礎(chǔ)在管道接口部位設(shè)置凹槽且凹槽尺寸符合要求逞怨,參考管材直徑大小設(shè)置凹槽直徑,一般為管材直徑大小的1.1倍福澡,管材鋪設(shè)完成后應(yīng)及時(shí)用砂土進(jìn)行回填并填實(shí)骇钦,以免管材發(fā)生位移。檢查井與管道鋪設(shè)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行竞漾,施工時(shí)將管材的插口與檢查井連接眯搭,避免將管材的承口側(cè)與檢查井連接。將管材與檢查井連接好后业岁,用添加微膨脹劑的水泥砂漿將管材與檢查井之間的縫隙填實(shí)鳞仙,并確保砂漿填補(bǔ)均勻,填補(bǔ)完成后檢查管材接口處是否存在扭曲變形現(xiàn)象笔时,確定無誤后將管材與檢查井接口處用防水層進(jìn)行防水處理棍好,以提高檢查井整體抗?jié)B漏性能。
 
4.2  HDPE-B管材上浮位移
HDPE-B管材密度比水小允耿,遇水易上浮借笙,從而對(duì)管材整體產(chǎn)生影響,特別是接口處以及坡度產(chǎn)生的影響會(huì)造成滲漏并影響排水速度较锡。一般情況下业稼,調(diào)整管道位置即可解決問題,特殊情況下需要對(duì)排水工程重新挖開和處理蚂蕴,對(duì)工程進(jìn)度低散、施工成本及后期使用和維護(hù)都會(huì)造成影響。
(1)上浮位移成因骡楼。HDPE-B管材密度比水小且為空心熔号,在市政排水工程施工中,如遇地下水位高于基礎(chǔ)高程鸟整、工程降水不及時(shí)或在施工中突遇降雨引镊、回填不及時(shí)、回填土不密實(shí)等均會(huì)使管材產(chǎn)生上浮位移篮条。

(2)解決方法弟头。針對(duì)部分地區(qū)施工區(qū)域地下水位較高的工程,應(yīng)先進(jìn)行降水兑燥,待水位降至基礎(chǔ)槽底高程以上時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)槽底開挖亮瓷。在開挖過程中,要保證24h降水降瞳,并密切觀測(cè)地下水位嘱支,確彬拘兀基礎(chǔ)槽底內(nèi)無積水。當(dāng)降水設(shè)備出現(xiàn)問題或工程施工過程中突遇雨天時(shí)除师,可采用臨時(shí)限位法將管材進(jìn)行固定沛膳,防止上浮。每根管材均須在終端和末端用臨時(shí)限位進(jìn)行固定汛聚。將木樁打入管材兩側(cè)并埋入基礎(chǔ)槽底以下深度30cm锹安,防止管材發(fā)生水平位移。同時(shí)倚舀,在管材上部增加一橫向木樁叹哭,與管材兩側(cè)的豎向木樁連接,防止管材發(fā)生垂直位移痕貌。管材敷設(shè)完成后风罩,應(yīng)立即回填土:第一階段回填至距離管頂50cm,先從管材兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行回填舵稠,待兩側(cè)完成回填后超升,再回填至管頂上方50cm處,要求全部采用人工回填及夯實(shí)哺徊,嚴(yán)禁使用機(jī)械室琢。待完成管道的密閉性實(shí)驗(yàn)后再進(jìn)行第二階段回填,回填至與地坪標(biāo)高一致落追,再進(jìn)行夯實(shí)盈滴。

4.3   HDPE-B管材變形
因HDPE-B管材屬于柔性管材,極易發(fā)生變形淋硝,如管道變形率超過一定范圍要重新施工雹熬。因此宽菜,控制管材變形率是降低管材損耗的關(guān)鍵因素谣膳。
(1)管材變形原因。因HDPE-B管材屬于柔性管材铅乡,在運(yùn)輸過程中儲(chǔ)存不當(dāng)以及裝卸過程中操作不規(guī)范都會(huì)造成管材破壞继谚,引起管材變形。同時(shí)阵幸,回填土?xí)r夯實(shí)土操作不規(guī)范也可造成管材變形花履。
(2)控制措施。加強(qiáng)對(duì)管道在運(yùn)輸以及裝卸過程中的管理挚赊,嚴(yán)格對(duì)管道進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)诡壁,確保管道變形率符合要求后方可同意進(jìn)場(chǎng),管道變形率計(jì)算方法如下:
Sv=(1-Dv/Dm )×100%

式中:Sv為管道變形率荠割;Dv為管道鋪設(shè)后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量的內(nèi)徑妹卿;Dm為管道處于自然狀態(tài)的內(nèi)徑旺矾。
在排水工程施工過程中,特別是回填過程中應(yīng)做好管道保護(hù)夺克』妫控制回填土的夯實(shí)力度是確保HDPE-B管材不發(fā)生變形的關(guān)鍵∑膛Γ回填前應(yīng)先在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行回填土試驗(yàn)以確定最佳壓實(shí)機(jī)具和壓實(shí)遍數(shù)柬帕。在距離管頂50cm處進(jìn)行人工回填,根據(jù)《高密度聚乙烯排水管道工程施工與驗(yàn)收技術(shù)規(guī)程》狡门,結(jié)合工程實(shí)際確定的壓實(shí)度陷寝,采用輕型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)。應(yīng)分層進(jìn)行回填其馏,每層回填土厚度不大于20cm盼铁,回填時(shí)注意管道腋角部位的處理,控制腋角部位回填土的支撐強(qiáng)度以及寬度是防止管材變形的關(guān)鍵尝偎。對(duì)于管徑大于80cm的HDPE-B管材饶火,在回填前對(duì)管材周圍增設(shè)支撐,以增加管材的剛性致扯,防止管道變形肤寝。施工完成后,在使用過程中要對(duì)HDPE-B管材的變形率進(jìn)行觀測(cè)抖僵,并通過管道變形率計(jì)算公式計(jì)算變形率鲤看。對(duì)于小口徑管道,可以采用光束檢測(cè)來確定管道情況耍群。管道變形率應(yīng)控制在±5%左右义桂,對(duì)于變形率不超過±5%的工程,可將管道挖開蹈垢,對(duì)腋角部位回填土進(jìn)行處理后重新回填慷吊;對(duì)管道變形率超過±5%的情況需要返工,并做好管道保護(hù)曹抬,在重新安裝前對(duì)管道重新檢查溉瓶,確保無破損變形等缺陷。

5 結(jié)  語
在市政排水工程施工過程中谤民,HDPE-B管材容易產(chǎn)生滲漏堰酿、上浮位移、管材變形等損耗张足,通過加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理以及在HDPE-B管材安裝過程中采取的嚴(yán)格質(zhì)量防控措施触创,可以有效降低HDPE-B管材損耗率,從而確保工程施工進(jìn)度为牍,降低施工成本哼绑。