HDPE管在市政排水工程中的应用

　　本文探讨了HDPE管的主要特点及工程应用实例，介绍了HDPE管的一些常用做法，对于其性能与传统管材进行了比较。

　　随着我国国民经济的持续快速发展，市政建设的规模也在不断扩大。排水系统作为城市的重要基础设施，对保障城市的正常运转及城市安全具有重要作用，其重要性日益得到人们的重视。排水管材作为排水系统的重要组成部分，其性能的优劣将直接影响排水系统的可靠性及安全性。传统的排水管材由于其本身固有的一些缺点，已经难以适应城市发展的需要。因此，近年来出现了许多新型管材，这些管材无论是性能还是施工难易程度都优于传统管材，因而得到了较为广泛的应用，HDPE（高密度聚乙烯）管就是其中的一种。
　 　1、HDPE管的发展历程
　　HDPE管是一种具有环状波纹结构外壁和平滑内壁的新型塑料管材，由于管道规格不同，管壁结构也有差别。根据管壁结构的不同，HDPE管可分为双壁波纹管和缠绕增强管两种类型。HDPE管于20世纪80年代初在德国首先研制成功，经过近二十年的发展和完善，已经由单一的品种发展到完整的产品系列。目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。
　　HDPE管在我国的应用起步较晚，但推广应用十分迅速，HDPE管在许多大型市政排水工程中得到了广泛的应用，目前国内生产该管材的厂家已达上百家。由于HDPE管是新型管材，尚无统一的国家标准，各地在使用过程中也出现过这样那样的问题，因而有必要结合具体工程对HDPE管的有关问题做一探讨。
　　 2、HDPE管的性能特点
　　HDPE管具有优异的化学稳定性，优良的耐候性，并具有良好的综合机械性能，其主要特点有：
　　（1）抗压能力强。
　　HDPE管外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环行刚度，从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力。
　　（2）摩阻系数小，通过能力强。HDPE管的内壁摩阻系数为0.009，而钢筋混凝土管的内壁摩阻系数为0.013.因此，HDPE管比同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之，同流量情况下，可采用口径较小的HDPE管。
　　（3）施工便捷。由于HDPE管重量轻，搬运和连接都很方便，因而施工速度快。在工期紧和施工条件差的情况下，其优势更加明显。
　　（4）化学稳定性佳，使用寿命长。HDPE分子没有极性，所以化学稳定性好，一般使用环境的土壤、电力、酸碱等因素不会使管道损坏。在埋地情况下，HDPE管使用年限可达50年以上。
　　（5）适当的挠曲度。HDPE管属柔性管材，可抵御一定程度的地基不均匀沉降，管道接口严密，无渗漏。
　　（6）顺应时代要求，绿色环保。该管材符合国家环保要求，无污染，无毒害，且可重复回收利用。
　　 3、HDPE管与其它排水管材的性能比较
　　 4、工程实例
　　青岛市汇泉湾改造工程是青岛市重点工程，汇泉湾地区是青岛市第一海水浴场所在地，以下几方面原因决定了本工程不能使用钢混管材：
　　①本工程为奥运配套工程，环保奥运、绿色奥运要求使用环保管材
　　②工期紧张，由于汇泉湾地区为旅游中心区，为不影响游客游览，必须在旅游旺季到来之前完成工程施工，总工期只有6个月的时间。钢混管材施工复杂，难以保证如此严格的工期要求
　　③冬季施工，本工程于11月开工，施工期处于全年最冷的时期，钢混管材难以保证施工质量。
　　④地质条件差，开挖后发现部分管段为流沙和淤泥，用混凝土管基础处理复杂。经过比选，我们设计选用了HDPE管。
　　由于选用了合适的管材，因此工程质量及工程进度都得到了保证，该工程现已顺利完工，右图为该工程的资料照片。由于施工队伍是第一次使用该管材，因此在施工过程中也出现过一些技术问题，在设计单位、管材供应商、甲方及施工队伍的密切配合下，这些技术问题都得到了顺利解决。
　　 5、常用做法说明
　　由于HDPE管为新型管材，没有统一的国家标准，因此施工过程中会出现一些问题，笔者结合汇泉广场改造工程及生产厂家提供的资料，谈一些常用做法，供参考。
　　5.1 挖土开槽
　　挖土开槽应严格控制基底高程，禁止超挖。基底设计标高以上0.2-0.3m的原状土要用人工清理至设计标高。如果局部超挖或发生扰动，可换填粒径10-15mm天然级配砂石料或中、粗砂并夯实。沟底如有易滑除的块石、碎石、砖等坚硬物体时，应铲除至设计标高以下0.2m，然后铺上天然级配砂石料，面层铺上砂土整平夯实。
　　5.2 管道基础
　　管道基础应按设计要求铺设，基础毛垫层厚度，应不小于以下规定：管径315以下为100mm，管径600以下为150mm.管道基础的接口部位，应预留凹槽以便接口操作。凹槽宽约为0.4-0.6m，槽深约为0.05-0.10m，槽长约为管道直径的1.1倍。凹槽在接口完成后，随即用砂填实。
　　5.3 管道接口
　　管道采用橡胶圈或热熔连接。
　　管道采用橡胶圈接口时，应先检查橡胶圈是否配套完好，确认胶圈的安放位置，然后将接口范围内的工作面用棉纱清理干净，不得有泥土等杂物。接口作业时，应先将橡胶圈严密地套在一侧管口，调整另一侧管使两侧管在同一轴线上，然后套上橡胶圈，调整橡胶圈使其与管外壁接合紧密，最后套上哈夫外固管箍。
　　5.4 管道与检查井衔接
　　5.5 沟槽回填
　　从管底基础至管顶以上0.7m范围内，必须用人工回填，严禁用机械推土回填。
　　 沟槽回填
　　从管底基础至管顶以上0.7m范围内，必须用人工回填，严禁用机械推土回填。回填先从管底与基础结合部位开始，沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实，每层回填高度宜为0.15-0.20m，管顶以下宜用粗砂回填，管顶以上0.5m范围内，宜回填砂土或接近最佳含水率的素土。管顶0.7m以上部分回填土，可采用机械回填，但必须从管线两侧同时回填并夯实，可使用机械碾压。
　　 6、结语
　　总之，HDPE管是一种新型管材，其各方面指标都优于现在常用的传统排水管材，代表了未来排水管材的发展方向。当然，新事物的出现也需要一个逐步认识的过程，相信这一过程不会太久。