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HDPE管施工方法簡述工學(xué)論文
【摘要】：文章主要闡述了HDPE管施工方法及注意事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】：開挖;敷設(shè);連接;壓力測試;回填;夯實(shí)
在各種埋地管道的應(yīng)用過程中，管道能否達(dá)到規(guī)定的長期使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素就是鋪設(shè)的質(zhì)量，而HDPE管道具有多種獨(dú)特性能使管道的鋪設(shè)更加安全、快捷，同時(shí)正確的施工設(shè)計(jì)與安裝規(guī)程也將使管道的優(yōu)越性得到更大程度的發(fā)揮。
1.施工前的技術(shù)準(zhǔn)備
A、施工前應(yīng)熟悉、掌握施工圖；
B、準(zhǔn)備好相應(yīng)的使用電源和施工機(jī)具；
C、對操作工人進(jìn)行上崗培訓(xùn)；
D、按照標(biāo)準(zhǔn)對管材、管件進(jìn)行驗(yàn)收和確認(rèn)。
2.管溝的開挖
管溝的開挖必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙或工程監(jiān)理指導(dǎo)的開挖路線及開挖深度進(jìn)行施工，而且在沒有征得相關(guān)部門同意的情況下不得擅自進(jìn)行改動。
HDPE管道的柔性好、重量輕，所以可以在地面上預(yù)制較長管線，當(dāng)?shù)匦螚l件允許時(shí)，管線的地面焊接可使管溝的開挖寬度減小。
一般規(guī)定，聚乙烯管道埋設(shè)的最小管頂覆土厚度為：
A、埋設(shè)在車行道下管頂埋深不得小于0.9米；
B、埋設(shè)在人行道下或管道支管不得小于0.75米；
C、綠化帶下或居住區(qū)支管不得小于0.6米；
D、在永久性凍土或季節(jié)性凍土地層，管頂埋深應(yīng)在冰凍線以下。
在結(jié)實(shí)、穩(wěn)固的溝底，管溝的寬度由施工所需要的操作空間決定，空間大小必須允許能夠正常進(jìn)行管溝底部的正確準(zhǔn)備及管溝填埋材料的填埋及夯實(shí)等工作，而且還要考慮到管溝開挖費(fèi)用以及購買填埋材料等費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性。管溝的寬度值一般要考慮到管道的規(guī)格及所用的夯實(shí)工具。下表給出了相應(yīng)的最小寬度值：
75-400ｍｍD+0.3ｍ
�。�400ｍｍD+0.5ｍ
且總寬度不小于0.7米。
3.管溝底的準(zhǔn)備
對于像供水、排污或長距離輸送管線的壓力系統(tǒng)，除非設(shè)計(jì)圖紙有特殊要求，一般來說，管溝底的水平精度要求并不是很高。而對于重力排水系統(tǒng)，坡度的等級必須達(dá)到規(guī)定的要求。
如果管溝底部相當(dāng)平直，而且土壤內(nèi)基本上沒有大的石塊，那么就沒有必要再進(jìn)行平整。當(dāng)然，如果是一個(gè)沒有受到擾動的管溝底層，那就更好。但如果管溝底已經(jīng)被擾動或在開挖的過程中必須被擾動，那么其密實(shí)度至少應(yīng)該達(dá)到其周圍填埋材料的密實(shí)度，開挖的管溝底部一般要用直徑不超過50mm的沒有尖銳棱角的小石頭再混和一些沙土和粘土等材料墊平。所有規(guī)格的HDPE管道一般都可以適應(yīng)少量局部的管溝底的不平坦，但如果在回填材料中含有帶尖棱的石頭或堅(jiān)硬的頁巖，那么就可能會在管道表面產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)以致?lián)p傷管道。對于在頁巖及松散的巖石土壤中的開挖，為了避免與松散的巖石接觸，必須為HDPE管道提供一個(gè)均一的溝床，一般的做法是開控管溝底時(shí)應(yīng)比規(guī)定的深度挖深15～２０ｃm，然后用適當(dāng)?shù)奶盥癫牧匣靥钪烈?guī)定高度，并夯實(shí)到9５%以上。
對于支撐強(qiáng)度較小的濕粘土或沙土等類似的不穩(wěn)定土壤，管溝的開挖的深度要比規(guī)定的值深10～15ｃm。然后用指定的或原開挖的材料進(jìn)行回填，這樣即可保證為HDPE管提供一個(gè)均一的支撐。在不穩(wěn)定的有機(jī)土壤中，如果安裝地點(diǎn)的地下水位較高以致于淹沒了管道，可以在管道上增加額外的重量來抵抗管道受到的浮力，但這個(gè)額外的設(shè)計(jì)重量不應(yīng)該超過基礎(chǔ)層的支撐強(qiáng)度。
4.管溝內(nèi)管道的敷設(shè)
在管道被放入管溝之前，首先應(yīng)該對管道進(jìn)行外觀檢查，在沒有發(fā)現(xiàn)缺陷的情況下，管道才被允許吊入或滾入管溝內(nèi)。
管道通常會在地面預(yù)先連接好，有時(shí)管道可能會被預(yù)先連接成大約150米長的許多管段，貯存在某一個(gè)地方，當(dāng)需要下放及連接時(shí)，再被運(yùn)到安裝地點(diǎn)，然后采用熱熔連接或機(jī)械連接的方式連接這些管段。
公稱直徑小于20mm的管道可以手工拖入管溝內(nèi)；對所有的大管道、管件、閥門、消防栓及配件，應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咦屑?xì)將它們放到管溝內(nèi)；對于長距離的管道的吊裝，推薦采用尼龍繩索。
5.最終的管道連接與裝配
管溝內(nèi)管道的熱熔連接同地面上管道的熱熔連接方式相同，但必須保證所連接的管道在連接前必須冷卻到土壤的環(huán)境溫度。
HDPE管道與金屬管道、水箱或水泵相連時(shí)，一般采用法蘭連接。對于HDPE管材之間，當(dāng)不便于采用熱熔方式連接時(shí)，也可采用法蘭連接。法蘭連接時(shí)，螺栓應(yīng)預(yù)先均勻擰緊，待8小時(shí)以后，再重新緊固。
6.HDPE管道的壓力測試
HDPE管道系統(tǒng)在投入運(yùn)行之前應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)包括強(qiáng)度試驗(yàn)和水密性試驗(yàn)兩項(xiàng)內(nèi)容。測試時(shí)一般推薦采用水作為試驗(yàn)介質(zhì)。
(1)強(qiáng)度試驗(yàn)
在排除待測試的管道內(nèi)的空氣之后，以穩(wěn)定的升壓速度將壓力提高到要求的壓力值，壓力表應(yīng)盡可能放置在該段管道的最低處。
壓力測試可以在管線回填之前或之后進(jìn)行，管道應(yīng)以一定的間隔覆土，尤其對于蛇行管道，壓力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將管道固定在原位。法蘭連接部位應(yīng)暴露以便于檢查是否泄漏。壓力試驗(yàn)的測試壓力不應(yīng)超過管材壓力等級或系統(tǒng)中最低壓力等級的配件的壓力等級的1.5倍，開始時(shí)，應(yīng)將壓力上升到規(guī)定的測試壓力值并停留足夠的時(shí)間保證管子充分膨脹，這一過程需要2-3小時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，將壓力上升到工作壓力的1.5倍，穩(wěn)壓1小時(shí)，仔細(xì)觀察壓力表，并沿線巡視，如果在測試過程中并無肉眼可見的泄漏或發(fā)生明顯的壓力降，則管道通過壓力測試。在壓力測試過程中，由于管子的連續(xù)膨脹將會導(dǎo)致壓力降產(chǎn)生，測試過程中產(chǎn)生一定的壓力降是正常的，并不能因此來證明管道系統(tǒng)肯定發(fā)生泄漏或破壞。
(2)水密性試驗(yàn)
HDPE管道采用電熱熔方式連接，使得HDPE管道具有較傳統(tǒng)管材更為優(yōu)越的水密性能。水密性試驗(yàn)的測試壓力不應(yīng)超過管材壓力等級，當(dāng)管道壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力后，應(yīng)保持一定時(shí)間使管道內(nèi)試驗(yàn)介質(zhì)溫度與管道環(huán)境溫度達(dá)到一致，待溫度、壓力均穩(wěn)定后，開始計(jì)時(shí)，一般情況下，水密性試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)壓24小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束后，如果沒有明顯的泄露或壓力降，則通過水密性試驗(yàn)。
如果不馬上啟用此工程，實(shí)驗(yàn)完畢后要及時(shí)將管道內(nèi)的水排放。
7.回填與夯實(shí)
一般情況下，可以采用以下三類材料作為HDPE管道的回填材料；
第一類：5-40mm的棱角石頭，包括大量當(dāng)?shù)厝菀兹〉玫牟牧希缟汉�、碎礦渣、碎石及碎貝殼；
第二類：最大直徑40mm的粗沙及砂礫，包括含有少量粉末的不同等級的沙子或砂礫，一般是粒狀的且是不粘的，可以是濕的也可以是干的；
第三類：優(yōu)良的沙子與粘土砂礫，包括細(xì)沙，粘沙及粘土砂礫的混和物。
1.防止槽內(nèi)積水造成管道漂浮，如有積水，應(yīng)想辦法排盡。
2.對石方、土石混合地段的管槽回填時(shí)，應(yīng)先裝運(yùn)粘土或砂土回填至管頂200-300mm，夯實(shí)后再回填其它雜土。
3.回填必須從管兩側(cè)同時(shí)回填，回填一層夯實(shí)一層。
4.管道試壓前，一般情況下回填土不宜少于500mm。
5.管道試壓后的大面積回填，宜在管道內(nèi)充滿水的情況下進(jìn)行，管道敷設(shè)后不宜長時(shí)間處于空管狀態(tài)。
管材安裝及回填完畢后，要對管道沿線設(shè)置醒目的警告標(biāo)志，防止后續(xù)工程對管線開挖破壞。
參考文獻(xiàn)
[1]《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》,CJJ101-2004.
[2]孫遜.《聚烯烴管道》.
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