市政给排水管道工程HDPE管施工技术要点_范林青.pdf

工程技术与应用 842023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究市政给排水管道工程 HDPE 管施工技术要点范林青鄄城县自来水公司，山东 菏泽 274600摘要：文章将以某城市排水改扩建工程项目为例，在预估该工程污水量，并在综合考量地质条件的基础上，进一步分析 HDPE 管材在实际施工过程中的重点和难点，以期进一步提升市政给排水管道工程施工质量及施工技术水平，总结 HDPE 排水管道施工技术要点，为同类型工程施工提供参考。关键词：HDPE 管道；污水；沟槽开挖；密闭性试验Abstract:This paper will take an urban drainage reconstruction and expansion project as an example,estimating the sewage volume of the project.Besides,on the basis of comprehensive consideration of geological conditions,the key points and difficulties of HDPE pipes in the actual construction process are further analyzed,in order to further improve the construction quality and technical level of municipal water supply and drainage pipeline engineering,and summarize the key points of HDPE drainage pipeline construction technology,so as to provide reference for the construction of similar projects.Key Words:HDPE pipe;sewage;trench excavation;tightness test分类号：TU992.05Key Points of HDPE Pipe Construction Technology in Municipal Water Supply and Drainage Pipeline EngineeringFAN LinqingJuancheng County Water Supply Company,Heze 274600,Shandong,China027.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介：范林青，女，本科，工程师，研究方向为市政给排水。以适应片区面积扩大后的总污水量的输送需求。在此基础上，市政单位选择在道路东侧增加一条污水主干道的铺设施工。该污水主干道的铺设主要是为了输送片区西南角范围内的大量污水，并对其进行科学处理。2 污水量预测在预测污水量过程中，首先必须依照土地控规，综合分析建设用地的不同性质，在明确相关规范标准的基础上，完成不同性质用地排水量的计算工作1。依据土地利用性质规划，其设计范围内的用地主要以居民生活住宅区和商务区两大类型为主，但同时也不排除二三类工业用地，因此污水量的计算还需参考不同性质用地的指标方法2，具体用水指标数如表 1所示。表 1 地块用水指标数表 单位：万 m3/（km2d）用地性质代码用地性质名称指标R居住用地2.5C行政办公用地1.0M工业用地1.0W物流仓储用地0.5S道路与交通设施用地0.2U公用设施用地0.5G绿地与广场用地0.11 工程概况案例工程主要为某市排水改扩建工程项目，该城市在某条主干道西侧，已完成了一条污水主干管的铺设，而其铺设的管径大小为 DN600 1 000 mm。但经过实地调研核算后发现：该主干管的管径整体偏小，难在污水专项规划的要求下，此次污水主干道的设计铺设地区主要为路段东北侧。该主干道污水管道管径为 DN800 mm。进行该主干道污水管道铺设施工的主要目标是完成道路两侧污水的输送和处理。污水管按非满流计算，其不同管径对应的最大设计充满度如表 2（见下页）所示。工程技术与应用 85工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月表 2 污水管指标表注：h 为污水在管道中的水深。随着收集面积及设计流量的增加，下一管段的管径增大或保持不变，并且保证流速大于 0.6 m/s。3 HDPE 管施工技术要点3.1 测量放样在铺设管道过程中，排水管道的干管道需沿道路路缘进行铺设，管道的铺设需沿苗圃内道路完成3-4。为保证排水管道铺设的顺直度和标准度，在进行管道铺设之前，必须配备专业测量人员，落实前期的测量放样工作，对沟槽开挖进行全面勘察，明确是否存在地下管道、通信线缆或电力线缆。经过全面勘查确认无误后，才可依据工程设计要求及标准进行管道高程放样5。与此同时，还需借助石灰粉完成 HDPE 管道沟槽开挖控制线的明确标识，进而保证排水管道的安装进度与标准要求相符。3.2 沟槽开挖在该工程施工中，支管沟槽开挖深度保持在 600 700 mm，而干管沟槽开挖的深度则为 1 000 1 200 mm。沟槽开挖作业需借助小型挖掘机完成，开挖的宽度需保持在 500 700 mm 范围内。在实际开挖过程中，施工单位也必须对开挖深度进行严格控制，尽量减少因沟槽开挖对现状道路原状土况的负面影响。若超挖部分深度未超出 150 mm，则可利用原土回填夯实，在此过程中，必须保证原基础天然土密实度和回填密实度的一致性。若超挖部分深度超出 150 mm，则需借助砂土或中砂进行夯实处理工作，此时的回填压实度也不得小于 90%。当沟槽开挖的深度与设计深度持平后，需借助人工力量完成修整和找平工作，并进一步夯实整平沟槽。在沟槽开挖期间，若沟槽推土超出坡口距离 500 mm，推土的高度未超出 1 500 mm，则必须充分保障沟槽开挖施工的安全程度。针对开挖出的土方，则可以在分析其具体性质的基础上，选择留用或转运。3.3 基础处理沟槽开挖工作结束后，需通过人工修整等方式，对沟槽中存在的木头、垃圾等杂物进行及时清理，并落实后续夯实整平工作，其密实度不得小于 90%。为充分保障排水管道沟槽的稳定性，避免因自然降雨导致的渗漏和管道弯曲变形问题，施工单位还需在沟槽底部回填天然级配碎石，而其回填厚度需保持在20 30 mm，这样能为后续管材的铺设奠定良好基础。3.4 下管落实前期管道基础施工后，施工单位需对其进行全面检查，并利用起重机完成下管。在进行下管施工过程中，可采取 2 点起吊等方法，在管材的两端到管口的 1/4 长度区域选取吊点，在确保麻绳绑扎牢固程度足够厚的情况下，将管材吊至沟槽内，此时的起吊高度不得超出 1.5 m。而在进行起吊施工期间，必须配备专业技术人员进行现场指挥，对穿心吊装进行严格控制，避免因管材倾斜而引发安全事故。3.5 热熔连接此工程的 HDPE 管材主要选用热熔连接的方式。在完成前期下管工作后，需在明确热熔施工顺序的基础上，在机架卡瓦内放置 HDPE 管材，并对管材两端端口界面的污物进行全面清理，对热熔管材的高度进行合理调整，保证其和热熔连接管材高度处于同一水平位置。与此同时，还需借助卡瓦完成两段管材的固定工作，合理控制热熔界面的距离，通常其距离需保持在 25 30 mm。此外，相关技术人员还需在明确HDPE 管材热熔参数的基础上，完成铣刀的调整，并将两段管材的焊接界面慢慢合拢，在适当增加其压力的基础上，让热熔界面出现连续切屑。此时便可撤掉压力，在等待 2 3 min 之后退出机架，关闭铣刀电源。在此过程中还需严格控制热熔切屑的厚度，将其保持在 0.5 1.0 mm 范围内。而切屑工作结束后，须将铣刀取出，并将热熔两段的管材及时合拢。此时还需全面检查管材中心线的对齐程度，保证管材错位量不超出 10%。在合拢两段管材时，应尽量缩小管材之间的缝隙，其最大缝隙宽度也需保持在固定范围内。若其缝隙宽度与标准要求不符，则需重复切屑工作，保证热熔接缝精度符合标准。在确保 HDPE 管接缝宽度达到要求后，需借助移动机架夹具完成切屑界面拖拉力的检测，并对数值进行详细记录。在开展热工施工过程中，首先要合理设定预热加热板的温度值，并在机架内放入加热板，在参考实际拖拉力的基础上，明确加热板工艺参数施加压力，保证热熔界面两端最小卷边与规定宽度一致，管径 D/mm最大设计充满度 h/D200 3000.55350 4500.65500 9000.70不小于 1 0000.75工程技术与应用 862023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究并在此时将压力减小到规定值范围内，然后完成加热。加热 2 3 min 之后可推开活动架将加热板取出，并将HDPE 管材快速合拢，此时的切换时间应不超过 30 s，以防止管材温度下降导致热熔质量受损。完成 HDPE管材热熔工作后，须将其冷却 5 min 左右，之后可卸除所施加的卡瓦级压力，并将热熔完成的 HDPE 管材取出。而对于 HDPE 管材热熔连接过程中常见的内翻边现象，此工程采取的应对措施主要是利用专用内翻边切除设备，直接切除内翻边部位。在切除内翻边时，必须先对刀头进行折叠，并利用加长杆将切割机刀头直接伸入 HDPE 管材热熔连接区域，之后需旋转长杆并打开刀头，直接将内翻边部位切割。在此过程中需注意的是，管材冷却之后，内翻边区大多会出现硬化，此时人工旋转带动刀头，在切割过程中也面临着较大的难度。因此，内翻边的切割工作必须在热熔完成或者 2 min 内进行。3.6 检查井砌筑在工程实际施工过程中，为保证 HDPE 排水管道后续维修和检查的便利性，施工单位选择在市政排水管网接入、主干管分支位置及干管中间位置进行检查井的砌筑。选用的砌筑方法为混凝土现浇砌筑施工，检查井的砌筑高度达 1.2 m，深度则为 1.5 m。在进行检查井施工期间，施工单位应严格按照工程设计方案及工程测量结果，明确检查井的具体位置，并提前进行管道铺设施工，检查井位置的轴线偏差，不得大于10 mm。除此之外，检查井施工期间，还需对井底和预留口标高进行合理控制，预留口的位置偏差通常不得大于 10 mm，而检查井直径及长宽度的施工误差不得大于 20 mm，井底的标高误差需控制在 10 mm 以下。在进行混凝土施工过程中，必须保证一次浇筑成型，混凝土的振捣也需确保其平整度和密实度，不得出现裂缝、封窝或麻面现象。路面井盖的标高需与路缘保持一致性，高度误差也需控制在合理范围内。为保证相关单位能在第一时间发掘排水管道的渗漏现象，此工程砌筑的检查井主要以密封性检查井为主，在结束检查井的砌筑工作后，必须对封堵预留口进行闭水试验。在闭水试验结果合格之后，才可将 HDPE 管材置入检查井内。3.7 密闭性试验在开展密闭性试验过程中，其试验压力通常设置为 2.0 MPa。除此之外，还需落实压力表的校验工作，保证其精度等级超出 1.5 级表盘的直径应大于 150 mm，其量程也应处于密闭性试验压力的 1.3 1.5 倍范围内。管道的密闭性试验工作也需按照不同层级完成分级施压，每次升压之后都必须对 HDPE 管材接口处是否存在渗漏问题进行检查，若无渗漏现象才为合格。3.8 管槽回填在结束 HDPE 管材的热熔工作后，需在管材管径的 1/2 区域回填细砂。在回填过程中必须对碎石块进行全面检查，避免因碎石棱角过于锋利而刺穿管材。回填细砂的踩实工作需借助人力完成。在结束密闭性试验检查且检查结果合格后，才能继续进行回填和夯实工作，这样才能有效防止 HDPE 管材的移位和变形问题。3.9 沟槽回填在密闭性试验结果符合标准的基础上，沟槽回填工作便可进行。此时所用的回填细砂也需超出 HDPE管材顶部 500 mm，还需进一步夯实回填细沙层，保证其压实度超出 90%。在完成验收和检查工作后，地面标高和回填素填土需保持一致，之后需进一步夯实整平沟槽，并完成多余填土的转移