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摘要:从建水县“一水两污”乡镇污水处理工程采用 HDPE钢带缠绕管的施工安装出发 ,对管道连接施工的方法进行介绍,目前国内市场针对HDPE钢带缠绕管的连接主要采用电热熔带连接、热熔挤出焊接、热收缩带连接、卡箍连接和承插口五种连接方法,本工程管道采用热缩带连接并简单介绍。
关键词:HDPE钢带缠绕管;热缩带;管道安装
随着生态环境的不断改善,在国内建筑大环境下,高原湖泊治理、流域水生态综合治理、乡村振兴、雨污分流等新建市政工程或改建市政工程越来越多,其中新建或改建市政污水工程尤为居多。市政排水排污管,从最初的混凝土管和钢筋混凝土管再到之后的铸铁管,此类管材施工过程比较复杂,管道接头数量多,接头难以完全密封,防渗漏处理得不到保证,易损坏和老化,随着时间的推移累积会造成路基下沉,污水渗漏导致土壤污染、水污染等;在雨水季节导致雨水内渗,枯水季节污水外流,无法很好的收集污水。
建水县“一水两污”乡镇污水处理工程项目作为新建的市政污水收集处理厂,污水收集管道管材主要采用HDPE钢带缠绕管,该管材施工存在新的技术难题,特别是管道连接处的施工工艺决定着管网工程质量的成败。
1 工程概况
建水县“一水两污”乡镇污水处理工程,本工程涉及五个乡镇,其中岔科镇484m,官厅镇1615m,面甸镇241m,青龙镇915m,曲江镇4497m共施工管网7752㎞,管径及参数DN300-600(环刚度≥8KN/㎡),管道覆土0.7-4.5m,平均覆土深度约3.5m,由于管道埋深较大,管道沟槽开挖属危险性较大工程,施工过程中要科学组织,减少沟槽开挖后暴露及管道安装时间。
2 HDPE钢带缠绕管的技术性能和特点
2.1 刚柔兼备
它的结构比较独特、强度高又具有很好的柔韧性,抗压耐磨,耐冲击强。
2.2 耐腐蚀性强
HDPE钢带缠绕管材其化学分子无极性,大多数化学介质对它们没有破坏作用,化学性能优异。因此耐酸碱腐蚀,不受土壤中酸碱度的影响,埋地使用寿命长,据有关试验表明其使用寿命可达五十年以上。
2.3 排水效果好
由于HDPE 钢带缠绕管材表面光滑,在同梯度、等流量的条件下其摩阻系数小于水泥管,很明显HDPE钢带缠绕管材的排水效果优于水泥管。另外,HDPE钢带缠绕管因为其化学成分多为塑料材质,所以材料分子自身不带电荷,也不会吸附污水中带有电荷的杂质,所以管道内壁不容易形成水垢,进而影响排水效果,所以塑钢缠绕管的排水流量同比其他管材具有更大优势。
2.4 管道施工快捷
(1)长度长。其通用规格为6m,可根据工程需要定制长度,最长可达到12 m,减少设置接头的质量风险。
(2)重量轻。HDPE钢带缠绕管的重量只有相同规格混凝土管重量的1/8,是目前所有埋地管材中最轻的材质之一,可极大降低运输费用和安装时的吊装费用。
(3)接头少,连接方便。因为HDPE钢带缠绕管的质量比水泥管的轻得多,且 HDPE钢带缠绕管的单个管件长度为至少6m,而水泥管最长管长为2.5 m,所以施工难度降低很多,管道接头大幅减少,工人的劳动强度降低,工期也同步缩短。
3 工艺流程及技术要点
HDPE 塑钢缠绕管的施工流程为:施工准备—管沟开挖—下管—管道对接—与检查井连接—闭水试验—沟槽回填—场地平整。
3.1 施工准备
管材进场后,通知建设单位及监理对施工单位进场的管材及配件进行检查验收,检查管材各证书(出厂合格证、检验报告等)是否齐全,管材是否满足设计图纸要求,并按照规范取样送检,送检合格后方可投入使用。
3.2 测量放线
安装管道前要用全站仪找出管道的中心线,按照管道中心线偏移放出沟槽开挖线,间距10m设置一个木桩方便标记该段的管底高程,过程中通过木桩高程用水准仪测管底的高程,并做好相应测量记录 。
3.3 管沟开挖
(1)人工配合机械自下游向上游方向开挖。如管沟较深,为保证施工安全,沟槽边坡应以1:0.25进行放坡或支护后开挖,有条件的可采取分台放坡开挖。
(2)当机械开挖至离设计沟槽底20cm左右时停止作业,用人工开挖整平。以确保沟槽底部的土壤不受干扰,且精确挖掘槽底的高度、宽度及坡度,防止过度挖掘。如果发生超挖时,必须按规范要求对地基进行加强处理。
(3)沟槽挖土余方较小,外运土质较差且不能回填的部分至业主指定地点,沟槽边1.5 m范围内不得堆土,减轻沟槽壁的侧压力。开挖基坑的土方,在场地有条件堆放时,一定要留足回填用的好土。
(4)地下水丰富的地区,在槽底开挖的同时同步设置集水井进行集中排水,并沿槽底一侧设置排水沟以保证槽底不被浸泡。
(5)在开挖过程中如遇松软土或扰动土时,应及时采用人力插钎法测定其深度,报监理工程师及建设单位工程师会同设计单位处理。
(6)不得掩埋测量标志、警示标志、管道闸阀、雨水口及各种井盖,应在行人和车辆通过的地方设置防护栏,挂醒目的安全标志,夜间设置警示灯及爆闪灯。
3.4 管道安装
(1)管道安装前,应对沟槽的深度、槽底的宽度、压实度分别进行检查,并确保沟槽内无任何杂物,管材下管安装前均应进行初步对接质量检查,不合格的应当标记后返回仓库另行处理,合格的方可下管安装。
(2)将两根待连接管道调整到合适高度后(方便后续有操作面施工),检查两端连接管的接头端面是否平整,要求接头合拢后的间隙小于2mm,对达不到要求的进行现场返工,直到达到要求为止。
(3)将两根待连接管道接头处150mm范围内表面打磨粗糙,打磨四个波节长,钢丝刷的外形应与波纹管外形一致,管道接口位置清理干净,将PE材料的热收缩带中心对准管道连接部位中央放置,然后将热收缩带内层塑料薄膜撕掉后紧密贴合。
(4)固定完成后,采用煤气对热收缩带通过火焰喷烧,保证热收缩管与波纹管之间周向间隙均匀,利于提高热缩管的收缩均匀性和表面平整性,使其完全粘粘合在管材上,完成焊接作业。
(5)管道与检查井连接处,采用水泥土回填,小型机具压实,并在管道延伸处保证管基及周边回填土压实度,将管道沉降变形值降到最小。
(6)管道与检查井施工完后,在回填之前,每5个检查井为一组之间做闭水试验(不超过5个检查井为一段),试验前应先备好充足水源,选定排水位置,预留的管洞封堵并无漏水现象,严密封堵管道两端,尤其是下游的封堵,管道较长的适当减少检查井,封堵完成后向管道内注满水,管道在注满水后浸水超过24h后进行满水试验。管道满水试验时进行外观检查,不得发生漏水现象,有漏水现象应当立即返工后再次进行试验,管道渗水量应小于允许渗水量,允许渗水量应按下式计算:q=0.0046Di
式中q—允许渗水量[m³/24h·km]
3.5 沟槽回填
满水试验合格后开始进行沟槽原土回填,在管道两侧分层对称回填,每层回填厚度约 30 cm,回填时保证管道不能发生位移,回填土中不能含有坚硬的物体,防止损坏管道。
(1)回填时,每节管道往中部向两边缓慢进行,禁止将回填物直接砸向管道接口,回填过程中拆除管道支撑时,要密切注意检查沟槽边坡的稳定性及周边环境的安全。
(2)为了保证在回填质量,管道与基础三角区及管道两侧回填之初应采用人工回填,人工回填高度超过管顶50cm后,方可使用小型机械回填。
(3)沟槽应沿排水方向由高向低分层进行回填,严禁回填石块、砖头及其他有棱角的硬物质,也禁止回填淤泥和有机物等,沟槽回填完成后,进行平整恢复原状。
4 质量控制要点
根据相关规范要求,施工质量控制主要以下几点:
4.1 认真查看施工图纸,对比相关技术规范,审阅设计图纸问题,争取在施工前解决相应技术难题,施工前项目管理人员应将施工意图、施工工艺、工作重点、难点、质量要求等,详细向每一位作业人员做好技术交底,并要求施工员做好当天施工记录,有问题及时上报、及时处理解决。
4.2 热缩套施工中,掌握好加热温度及时间,既不能温度过高把管外壁烧损,又不能温度太低使热熔胶未充分熔化,粘结效果过差,达到不到剥离强度要求。
4.3 HDPE钢带缠绕管质量比较轻,雨季施工重视管道的抗浮问题,作业面不能铺得太大,宜分段完成,采取必要的防水及排水措施避免发生浮管造成的质量隐患。
4.4 沟槽的最终回填可以使用开挖出的土,也可以选用中粗砂及河沙等适合的材料,但无论选用什么材料,回填过程中不得含有石块、砖块或其他可能损坏管道的材料。
5 结束语
综上所述,在乡镇污水集中处理项目中,管道的材料的选择及接头施工至关重要,关系到后期维护和污水收集的效果。对比水泥管、铸铁管、陶土管存在着接口比较容易渗漏水,污染地下水的现象,将被以HDPE钢带缠绕管为代表的新型管材所代替,在后续工程中的应用会越来越广泛。
参考文献:
[1]埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程:CECS122:2001
[J].北京:中国建筑工业出版社,2001.