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摘要:在城镇建设中,排水管道是不可缺少的市政设施之一。本文介绍了市政排水管的类型和选用,从而论述了PE管材和复合管材的施工工艺过程。
关键词:市政道路排水;管材;施工
中图分类号:TU992.04文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)21-0044-02
市政排水管道是城镇建设不可缺少的市政设施之一,目前大多排水管采用PE(高密度聚乙烯中空壁缠绕)管(简称PE管),以高密度聚乙烯(HDPE)为材料,采用特殊挤出工艺在热熔状态下缠绕成型,属于结构壁管类A型管材。PE管使用在有车辆荷载的道路排水上,它具有耐磨蚀,排水流畅,耐用、价格低等特点,另外多数采用钢筋混凝土管协作为排水管之一。
钢筋混凝土管制造工艺简单,一度成为排水管道施工的必选用管,但因其受压力有限,易渗漏,不耐腐蚀等缺点,现在出现了纤维缠绕玻璃钢管,其优点是强度高,无渗漏腐蚀,密度小,表面光滑,水头损失小,使用寿命长,但价格昂贵。
1PE管施工工艺
施工工艺:测量→放样→沟槽开挖→基础处理→连接、下管、校管→管槽回填→检查井砌筑,回埴→验收。PE管施工除按施工规范执行外,PE管自身特点,应注意以下几点:
(1)PE管热胀冷缩严重,因此PE管宜在温差变化不大的环境里施工和使用。
(2)PE管埋深低于建构物基础底面时,管道不得设在建构筑物基础下地基扩散角受压的范围内。
(3)地下水位高于开挖沟槽底高程的地区,地下水位降至槽底最近点以下0.3 m～0.5m。
(4)管槽开挖时,严格控制挖深,不得扰动基底底层原状土,如发生超挖和扰动,换填粒径0.1 m～0.5 m的天然级配砂石料,并找平夯实。
(5)PE管道基础采用砂砾基础,而不是混凝土基础,厚度为0.05 m～20 m,根据地质情况而定。
(6)管道铺设过程,下管用人工或起重机进行,起重机下管时,用非金属绳索扣系住管材两端距管口1/4处,严禁穿心吊装。
(7)回填中对回填土要求较严,部分回填土采用一定规格的中(粗)砂(本地称石棉砂),碎石(土)坚硬的棱角容易损坏PE管且回填不易密实,石棉砂在最佳含水量时具有自动密实功能,再加小型夯实机具夯实就能满足密实度要求。
(8)在管顶0.7 m以上部分回填,采用机械回填。在管顶以下回填必须从管材两侧同时回填,并夯实,否则容易使PE管受压不均,导致PE管变形,移位。其他回填按规范执行。
(9)管道与检查井连接。在原来施工方案中,管口缩进检查井内壁0.3 m～0.5 m,用砂浆粉刷成“喇叭状”,周围用砂浆填充密实,之后砌筑砖块,但做闭水试验不能满足要求,经检查存在以下问题:①PE管热胀冷缩将检查井撑裂,导致检查井渗漏水。②没有将检查井撑裂,却由于管道与检查井连接处密封达不到要求,导致渗、漏水。
针对上述两个问题,提出以下解决方案:①将PE管埋深提高,使PE管处于相对温度变化不大的环境内,同时PE管铺设完后立即回填,且在较短时间内完成。施工长度控制在一定范围内。②PE管道敷设完毕后,再进行检查井的砌筑。③针对第二个问题,重新采用了如图连接方式,检查井与PE管连接处采用热熔纤维密封, 取代原来的砂浆填塞密封。
2集合管的优势及特点
(1)与钢筋混凝土相比,通过水力计算,输水能力提高。
(2)耐腐蚀性能好,玻璃钢的主要原料由高分子成分的不饱和聚酯树脂和矿物成分的玻璃纤维组成,它以有效抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业废水及众多化学液体的侵蚀,玻璃钢可在-40℃～80℃的范围内长期使用。
(3)承压能力增强。其原因在于两个方面:一是复合过程中,底漆会浸入混凝土的微孔对之进行补强。二是玻璃钢衬层本身具有较高的承载能力。
(4)与玻璃排钢水管比较,复合管比钢筋混凝土管增加25元/m,比市场上同管径的玻璃钢排水管造价降低1/2左右。可见经济效益十分明显,对排水管工程建设具有十分重要的意义。
(5)混凝土排水管存在着渗漏的可能,因此会污染土壤和地下水,而本复合管密不渗漏,无二次污染,用于排水管道工程的主干道的向污水处理厂的输送水管道,对于保护环境有良好的社会效益。
3复合管的施工过程
(1)按设计图纸,测设排水管道中心线,测设设计管底高度,沟槽开挖,测量员指挥控制沟槽中心线和沟底高程,达到设计沟底高程后开始浇筑底板混凝土带基。
(2)按管带基混凝土强度达到60%开始将玻璃网与钢筋混凝土管复合,现场安管的过程和正常的排水管要求是一样的,安管结束,经检查管中心线,底层高程达到设计要求后,开始管道接口。
(3)管道接口。需用设备,鼓风机,电热吹风机,应急灯或220 V变l2 V变压器,每个井段接1∶3前安设鼓风机,保证管道内通风顺畅,然后用纤维浸泡树脂胶填塞管缝,填实后在管内缝两侧100 mm也就是保证接口玻璃钢宽200 mm,施涂树脂混合料,使玻璃纤维增强材料充分渗透,铺设玻璃纤维,用电热吹风机加热烘干,重复以上过程,直到达到要求。
(4)砌筑检查井。检查井按照GB50268-97规范要求,按设计要求100#混凝土基础75#红砖,75#砂浆砌筑,1∶25水泥砂浆抹面20 mm厚,待抹面达到要求,表面干燥时,开始施涂树脂混合料,要均匀,然后铺设玻璃纤维,施涂树脂混合料,必须浸透玻璃纤维,用电热吹风机加热烘干,重复以上过程,直到达到要求厚度。
(5)闭水试验。闭水试验前检查管道接口,检查井外观都合格;管道未回填土而且沟槽无积水;全部预留孔都提前堵死,不得渗水。当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2 m计算。
闭水试验合格后开始回填,回填按设计要求执行。(见图1)
4施工注意事项
(1)选择少雨季节施工。
(2)选择气温较高时施工,树脂容易固化。
(3)尽量与原有排水管距离大些,避免透水进入施工沟槽影响接头。
综上所述,在市政道路建设中排水管道占据着重要的地位,而管道的选用和施工也是我们不容忽视的,所以,我们必须重视。
The Usage of PE and Compond Water Pipe in Road Drainage
Huang Weizhi
Abstract:Water pipe is an infrastructural facility. This essay introduced different types of water pipes especially the application of PE pipes and compound pipes.
Key words: road drainage; pipe; construction
关键词:市政道路排水;管材;施工
中图分类号:TU992.04文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)21-0044-02
市政排水管道是城镇建设不可缺少的市政设施之一,目前大多排水管采用PE(高密度聚乙烯中空壁缠绕)管(简称PE管),以高密度聚乙烯(HDPE)为材料,采用特殊挤出工艺在热熔状态下缠绕成型,属于结构壁管类A型管材。PE管使用在有车辆荷载的道路排水上,它具有耐磨蚀,排水流畅,耐用、价格低等特点,另外多数采用钢筋混凝土管协作为排水管之一。
钢筋混凝土管制造工艺简单,一度成为排水管道施工的必选用管,但因其受压力有限,易渗漏,不耐腐蚀等缺点,现在出现了纤维缠绕玻璃钢管,其优点是强度高,无渗漏腐蚀,密度小,表面光滑,水头损失小,使用寿命长,但价格昂贵。
1PE管施工工艺
施工工艺:测量→放样→沟槽开挖→基础处理→连接、下管、校管→管槽回填→检查井砌筑,回埴→验收。PE管施工除按施工规范执行外,PE管自身特点,应注意以下几点:
(1)PE管热胀冷缩严重,因此PE管宜在温差变化不大的环境里施工和使用。
(2)PE管埋深低于建构物基础底面时,管道不得设在建构筑物基础下地基扩散角受压的范围内。
(3)地下水位高于开挖沟槽底高程的地区,地下水位降至槽底最近点以下0.3 m～0.5m。
(4)管槽开挖时,严格控制挖深,不得扰动基底底层原状土,如发生超挖和扰动,换填粒径0.1 m～0.5 m的天然级配砂石料,并找平夯实。
(5)PE管道基础采用砂砾基础,而不是混凝土基础,厚度为0.05 m～20 m,根据地质情况而定。
(6)管道铺设过程,下管用人工或起重机进行,起重机下管时,用非金属绳索扣系住管材两端距管口1/4处,严禁穿心吊装。
(7)回填中对回填土要求较严,部分回填土采用一定规格的中(粗)砂(本地称石棉砂),碎石(土)坚硬的棱角容易损坏PE管且回填不易密实,石棉砂在最佳含水量时具有自动密实功能,再加小型夯实机具夯实就能满足密实度要求。
(8)在管顶0.7 m以上部分回填,采用机械回填。在管顶以下回填必须从管材两侧同时回填,并夯实,否则容易使PE管受压不均,导致PE管变形,移位。其他回填按规范执行。
(9)管道与检查井连接。在原来施工方案中,管口缩进检查井内壁0.3 m～0.5 m,用砂浆粉刷成“喇叭状”,周围用砂浆填充密实,之后砌筑砖块,但做闭水试验不能满足要求,经检查存在以下问题:①PE管热胀冷缩将检查井撑裂,导致检查井渗漏水。②没有将检查井撑裂,却由于管道与检查井连接处密封达不到要求,导致渗、漏水。
针对上述两个问题,提出以下解决方案:①将PE管埋深提高,使PE管处于相对温度变化不大的环境内,同时PE管铺设完后立即回填,且在较短时间内完成。施工长度控制在一定范围内。②PE管道敷设完毕后,再进行检查井的砌筑。③针对第二个问题,重新采用了如图连接方式,检查井与PE管连接处采用热熔纤维密封, 取代原来的砂浆填塞密封。
2集合管的优势及特点
(1)与钢筋混凝土相比,通过水力计算,输水能力提高。
(2)耐腐蚀性能好,玻璃钢的主要原料由高分子成分的不饱和聚酯树脂和矿物成分的玻璃纤维组成,它以有效抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业废水及众多化学液体的侵蚀,玻璃钢可在-40℃～80℃的范围内长期使用。
(3)承压能力增强。其原因在于两个方面:一是复合过程中,底漆会浸入混凝土的微孔对之进行补强。二是玻璃钢衬层本身具有较高的承载能力。
(4)与玻璃排钢水管比较,复合管比钢筋混凝土管增加25元/m,比市场上同管径的玻璃钢排水管造价降低1/2左右。可见经济效益十分明显,对排水管工程建设具有十分重要的意义。
(5)混凝土排水管存在着渗漏的可能,因此会污染土壤和地下水,而本复合管密不渗漏,无二次污染,用于排水管道工程的主干道的向污水处理厂的输送水管道,对于保护环境有良好的社会效益。
3复合管的施工过程
(1)按设计图纸,测设排水管道中心线,测设设计管底高度,沟槽开挖,测量员指挥控制沟槽中心线和沟底高程,达到设计沟底高程后开始浇筑底板混凝土带基。
(2)按管带基混凝土强度达到60%开始将玻璃网与钢筋混凝土管复合,现场安管的过程和正常的排水管要求是一样的,安管结束,经检查管中心线,底层高程达到设计要求后,开始管道接口。
(3)管道接口。需用设备,鼓风机,电热吹风机,应急灯或220 V变l2 V变压器,每个井段接1∶3前安设鼓风机,保证管道内通风顺畅,然后用纤维浸泡树脂胶填塞管缝,填实后在管内缝两侧100 mm也就是保证接口玻璃钢宽200 mm,施涂树脂混合料,使玻璃纤维增强材料充分渗透,铺设玻璃纤维,用电热吹风机加热烘干,重复以上过程,直到达到要求。
(4)砌筑检查井。检查井按照GB50268-97规范要求,按设计要求100#混凝土基础75#红砖,75#砂浆砌筑,1∶25水泥砂浆抹面20 mm厚,待抹面达到要求,表面干燥时,开始施涂树脂混合料,要均匀,然后铺设玻璃纤维,施涂树脂混合料,必须浸透玻璃纤维,用电热吹风机加热烘干,重复以上过程,直到达到要求厚度。
(5)闭水试验。闭水试验前检查管道接口,检查井外观都合格;管道未回填土而且沟槽无积水;全部预留孔都提前堵死,不得渗水。当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2 m计算。
闭水试验合格后开始回填,回填按设计要求执行。(见图1)
4施工注意事项
(1)选择少雨季节施工。
(2)选择气温较高时施工,树脂容易固化。
(3)尽量与原有排水管距离大些,避免透水进入施工沟槽影响接头。
综上所述,在市政道路建设中排水管道占据着重要的地位,而管道的选用和施工也是我们不容忽视的,所以,我们必须重视。
The Usage of PE and Compond Water Pipe in Road Drainage
Huang Weizhi
Abstract:Water pipe is an infrastructural facility. This essay introduced different types of water pipes especially the application of PE pipes and compound pipes.
Key words: road drainage; pipe; construction