HDPE管在市政排水工程中的應用

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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，對于其性能與傳統(tǒng)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(xù)快速發(fā)展，市政建設的規(guī)模也在不斷擴大。排水系統(tǒng)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。排水管材作為排水系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣將直接影響排水系統(tǒng)的可靠性及安全性。傳統(tǒng)的排水管材由于其本身固有的一些缺點，已經難以適應城市發(fā)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(yōu)于傳統(tǒng)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(fā)展歷程

　　HDPE管是一種具有環(huán)狀波紋結構外壁和平滑內壁的新型塑料管材，由于管道規(guī)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管于20世紀80年代初在德國首先研制成功，經過近二十年的發(fā)展和完善，已經由單一的品種發(fā)展到完整的產品系列。目前在生產工藝和使用技術上已經十分成熟。由于其優(yōu)異的性能和相對經濟的造價，在歐美等發(fā)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。由于HDPE管是新型管材，尚無統(tǒng)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(yōu)異的化學穩(wěn)定性，優(yōu)良的耐候性，并具有良好的綜合機械性能，其主要特點有：

　?。?）抗壓能力強。

　　HDPE管外壁呈環(huán)形波紋狀結構，大大增強了管材的環(huán)行剛度，從而增強了管道對土壤負荷的抵抗力。

　　（2）摩阻系數小，通過能力強。HDPE管的內壁摩阻系數為0.009，而鋼筋混凝土管的內壁摩阻系數為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。

　?。?）施工便捷。由于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(yōu)勢更加明顯。

　?。?）化學穩(wěn)定性佳，使用壽命長。HDPE分子沒有極性，所以化學穩(wěn)定性好，一般使用環(huán)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。

　?。?）適當的撓曲度。HDPE管屬柔性管材，可抵御一定程度的地基不均勻沉降，管道接口嚴密，無滲漏。

　?。?）順應時代要求，綠色環(huán)保。該管材符合國家環(huán)保要求，無污染，無毒害，且可重復回收利用。

　　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(qū)是青島市第一海水浴場所在地，以下幾方面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(huán)保奧運、綠色奧運要求使用環(huán)保管材

　　②工期緊張，由于匯泉灣地區(qū)為旅游中心區(qū)，為不影響游客游覽，必須在旅游旺季到來之前完成工程施工，總工期只有6個月的時間。鋼混管材施工復雜，難以保證如此嚴格的工期要求

　?、鄱臼┕?，本工程于11月開工，施工期處于全年最冷的時期，鋼混管材難以保證施工質量。

　?、艿刭|條件差，開挖后發(fā)現部分管段為流沙和淤泥，用混凝土管基礎處理復雜。經過比選，我們設計選用了HDPE管。

　　由于選用了合適的管材，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。由于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

　　由于HDPE管為新型管材，沒有統(tǒng)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

　　挖土開槽應嚴格控制基底高程，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(fā)生擾動，可換填粒徑10-15mm天然級配砂石料或中、粗砂并夯實。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，然后鋪上天然級配砂石料，面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，應不小于以下規(guī)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。凹槽在接口完成后，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，然后將接口范圍內的工作面用棉紗清理干凈，不得有泥土等雜物。接口作業(yè)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，然后套上橡膠圈，調整橡膠圈使其與管外壁接合緊密，最后套上哈夫外固管箍。

　　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范圍內，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范圍內，必須用人工回填，嚴禁用機械推土回填?；靥钕葟墓艿着c基礎結合部位開始，沿管腔兩側同時對稱分層回填并夯實，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范圍內，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并夯實，可使用機械碾壓。

　　6、結語

　　總之，HDPE管是一種新型管材，其各方面指標都優(yōu)于現在常用的傳統(tǒng)排水管材，代表了未來排水管材的發(fā)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。