大口径HDPE中空壁缠绕管施工技术？
在广州项目施工中，我们采用了高密度聚乙烯空心壁缠绕管，管道最大直径为DN1800mm，管道为柔性接头，具有重量轻、无需做管道混凝土基础、缩短工期等特点。施工中，根据大口径管道接口应力大、易泄漏、HDPE材料热膨胀系数大、管口等新管材性能易变形、沟槽开挖深、地下水丰富等环境条件的特点，采用了内外热收缩带密封、外接电熔带连接密封、管道地面拼接、整体吊装的施工方案，减少了地下水对接口工艺的影响，保证了施工进度和安装质量。
1.项目概述
广州安装排水管道19780m，采用国产新型HDPE对接排水管道。
该地区年降雨量为1800-1900mm，沟槽开挖较深，地下水丰富。整个施工过程中采取了排水措施。
2.HDPE空心壁缠绕管
2.1 HDPE管道结构:
高密度聚乙烯，也称为低压聚乙烯，是由乙烯在催化剂存在下聚合而成。它可以通过注射、挤出、吹塑和其他方法形成。具有良好的耐热性和耐寒性，机械性能优于低密度聚乙烯，良好的耐磨性和化学性能，耐各种酸、碱、盐的腐蚀，吸水率和水蒸气透过率低。本次施工使用的主要材料高密度聚乙烯排水管是以HDPE为主要原料，以相同或不同材料为辅助支撑结构的结构壁管，采用热缠绕成型工艺制成，具有对接管口，最大直径1800 mm。
由于管道直径大，现场地质条件复杂，供应商没有安装经验可以指导。
2.2高密度聚乙烯管材的物理测试性能如下:
序列号项目索引的实验方法
1环刚度KN/m2 ≥8 GB/T9647
2平板试验(40%)不开裂、不开裂，且破损的两壁不脱离GB/T9647。
3纵向尺寸收缩% ≤ 3 GB/t6671.2
4.落锤冲击试管内壁不破裂，两壁不分离GB/T14152。
5.水压试验不破裂不渗漏GB/T6111。
6.连接部分密封实验无泄漏GB/T6111。
环刚度也叫环弯曲刚度，是管道抵抗环变形能力的一种度量，通过试验方法或计算方法确定，单位为N/m2。一般是直径变形3%时取测量值。
在平板试验中，连续载荷沿径向施加。当试样内径在垂直方向的变形量为原内径的40%时，立即卸载。在试验过程中，不应降低负荷，样品不应破裂。
纵向收缩率也叫纵向收缩率，是管材试样在110℃烘箱试验后的纵向收缩率，HDPE管材的线膨胀系数比较大，故将此项作为管材的试验项目。
以上三项试验是在测试这种新型排水管道性能的基础上进行的，落锤试验和水压试验是流体输送管道的常规检测项目。
3.施工工艺的确定
由于项目中使用的HDPE管道型号低很多，所以以项目前期安装的DN1600mm管道为讨论对象。
3.1高密度聚乙烯管材的特性分析
(1)制造管道时，确保管道内径、扁管和对接管口通过电加热熔化连接；
②重量轻，中空壁高密度聚乙烯管约为同等长度水泥管重量的1/8；
(3)柔性管道和接口，不需要制作混凝土基础。
3.2选定的安装过程
选择连接工艺，保证管道的连接强度和紧密性，确定管道地面连接整体吊装的施工方案。在沟槽边缘连接管道，整体提升到位，减少沟槽内恶劣的施工条件和水、泥对连接效果的不利影响。质量控制的重点是喷嘴的连接和处理。
3.3确定施工流程
确保按以下程序施工:测量放线；沟槽开挖；基础砂垫层的制作；检查井生产；管道拼接；管道安装；管道与井口连接；管腰压制；闭水试验；回填
4.管道安装施工技术
4.1沟槽开挖
管沟最深开挖4m，土质较差，地下水位高。管道基础应根据分层联合沟槽开挖进行夯实整平，并铺设200mm的砂层，以增加管道底部与基础的接触面积，从而保护管道。
4.2管道地面拼接
4.2.1接口连接模式
HDPE中空壁缠绕管，管接头内外用热缩带粘接密封，外部用电熔固定带连接，保证接头的紧密性和足够的连接强度。
接地拼接
将管道沿管沟放置在管沟平坦的一侧，并根据两井之间的距离切割相应的长度。管子可以用木工锯切割，管端可以用木工刨刨平。在管接头下挖300mm深的操作坑，比电热熔化带宽宽200mm。
热收缩带连接
管道水平和对齐。要求管道水平对齐，两管道中心线相对偏差不大于7mm，对接间隙不大于10 mm..
①准备蒸汽加热装置:液化蒸汽罐、胶管、喷枪。
(2)管接头擦拭干净，管端800mm范围内无泥、沙、灰尘。
(3)用气体喷枪将管道连接部位均匀加热至80 ~ 90℃。
(4)将固定胶带的粘合面加热熔化，贴在管道上部，即对接处应在管道中部以上。
⑤稍微加热收缩带的橡胶表面，以去除水分并软化橡胶。收缩带的三角形尖端在2/3位置粘结压实。要求从管道底部沿中间圆周加固定带，同时加热橡胶表面，加强橡胶的附着力。收缩带的一端被添加成三角形，以增加收缩带和管道之间的接触面积。
⑥当加热到尖端固定件的另一尖端时，应用密封胶带密封，以加固收缩带的末端。
⑦加热后，定影带边缘应溢出少量胶水。如果达不到这一效果，应继续加热。
内壁热收缩带的操作方法与上述步骤相同。
4.2.4电熔固定带连接
①电源采用50kW发电机，供电电缆为10 mm2(dn 1200及以上为12mm2)。
(2)将管接头擦拭干净，管端500mm范围内不得有泥土、沙子和水分。如果有水滴和湿气，先用棉布擦拭，再用气体喷枪吹干。
(3)将电熔带环绕在管道连接位置上，连接线的一端在内，带的中心线垂直于管道中心线，不得偏离接口10 mm..
④用尼龙扣带(DN900以上使用)或钢扣带将电熔带固定在管道上。同时，将PE棒插入靠近电熔带内端的头部，DN450以上管径插入90-100mm，DN400以下管径插入50mm，紧固时尽量缩小该部位的间隙。插PE棒的目的是保证电热收缩带末端密封严密，起到填充作用。
⑤根据环境温度设定加热时间。
⑥选择档位和电流。
管径齿轮电流范围焊接机
200 ~ 400 1(小)12 ~ 16
PE-2004X
450 ~ 600 1(小)16 ~ 25
600 ~ 1000 2(大)20~35
1100~2000 ;26~40 PE-2002
⑦热熔焊机通电加热。
⑧焊接后，切断电源，取下输出线夹，检查皮带周边与管子的间隙，然后夹紧1/4至1/2圈。
⑨在20℃以上冷却15 ~ 20分钟，在20℃以下冷却10 ~ 15分钟，然后松开卡扣。
⑩焊接完成后约10 ~ 15小时，焊接部位完全冷却固化，可移动管道，在焊接过程中或完全冷却前会影响焊接质量。
4.3管道吊装就位
DN 1400 mm ~ DN 1800 mm管道，一次连接4根长6m的管道，用2台吊车吊装到位。吊装时，应使用尼龙吊索加固吊点，防止管线断裂。24米DN1800mmHDPE管道重量约为2.5t，吊车的起重量和吊臂能满足吊装要求。
4.4沟槽内管道连接
管沟内的管道连接与上述地面连接相同，不同的是要注意及时排除地下水，严禁泥浆和水进入接口。管道底部的水位应保持在300毫米以下。罐底整平后，铺200毫米厚的中砂或粗砂，用振动夯夯实。管顶800mm以上，用压路机分层碾压。
4.5管道与井的连接
在管道施工的每一个过程中，都要先做好检查井，并预留管道的安装位置。管道就位后，找好中心线和标高，用半干石棉水泥和油麻包绕管道100mm宽的长度，用錾子锤夯实，其余管道用C30水泥砂浆抹平。
4.6沟渠回填
HDPE的线膨胀系数约为56×10-6/℃,约为钢的5倍。温差较大时，未完全冷却固定的连接部位容易因热胀冷缩而受力，影响连接效果。管道安装完毕后，尽快回填压腰，在连接前后的管道上铺草帘，避免阳光直射，白天浇水，减少管道长度变化。管腰压的另一个作用是排水管道比较轻，抗浮性能差，需要避免地下水位上升过高时使管道上浮。
检查井间管道段最后一个接口的连接宜在早晨或傍晚进行，并根据施工要求检查管道连接处和管道与检查井连接处的外观质量，并回填至管道外径的2/3，回填应按设计图纸进行。
5.操作质量
闭水试验前，管道接口的中下部必须及时回填夯实。悬臂结构作为柔性管道，会对管道造成巨大的径向变形，在实验中应该避免。本工程安装的排水系统已通过闭水试验，管道渗漏低于规范要求。目前管道运行良好。
6.一些经历
在广州工程中，充分利用HDPE中空壁排水管的性能，合理安排施工工艺和流程，克服了各种不利的施工环境和因素:
编号:关于管道性能、结构和应用的说明
对于1扁管，采用电熔接地，减少水、泥、沙对连接效果的不利影响。
2.轻型整体吊装加快进度
3柔性管道和接口不需要制作混凝土基础。两个检查井之间的管段只留一个接口连接在沟槽内。
4新技术内外热收缩带，加电熔带加强密封。
HDPE管是柔性管，与刚性管施工对回填土的要求相比没有明显区别。但对于刚性管道，通常将其视为独立的承重结构，在强度上必须承受所有内外压力；柔性管是“管道与填土相互作用”的系统承载结构，即管道与填土之间。由于力的协调，HDPE管回填土与管身形成系统承重结构，胸腔内回填土的密度大于85%，即管道与填土之间双向压力和力的协调，使其结合成一个高效的整体结构，要求胸腔内回填土的密度大于85%。在施工中，考虑到管底垫层和管箱内回填土的密实度，要求回填土压实到规定的密实度，即按照设计或规范标准进行施工，这决定了“管-土”系统的承载能力和管道的径向变形速率，能够保证工程的安全运行，对于大口径管道的施工尤为重要。对于小口径管道，施工起来就容易多了，也不用考虑回填土密度对管道的影响。现场施工临时通道排水时，使用DN400mm管道12m，未进行任何地基处理，回填土未夯实。当埋深为400毫米时，重型工程车可以保持完好。
HDPE管道从90年代开始就没有从国外进口，其结构形式和连接方式多种多样。文中提到的是一种生产工艺简单，制造成本低，易于推广的管道。HDPE管的使用寿命为50年，是水泥管的两倍多，大大降低了生命周期成本。因此，HDPE管将广泛应用于各种输排水建设中。
更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd