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水利工程论文-HDPE管在市政排水工程中的应用.doc

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水利工程论文-HDPE管在市政排水工程中的应用.doc

水利工程论文HDPE管在市政排水工程中的应用摘要本文探讨了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。关键词HDPE管0引言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。1HDPE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。2HDPE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(见右图),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。3HDPE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0.20.3m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1015mm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0.40.6m,槽深约为0.050.10m,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。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0.150.20m,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。

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