HDPE双壁波纹管施工质量问题及防治

HDPE双壁波纹管施工质量问题及防治在市政排水、污水处理及工业废水排放等工程领域，HDPE双壁波纹管凭借耐腐蚀、环刚度高、水力性能优异、安装便捷等优势，已成为埋地排水管道的主流选择之一。然而，施工环节的质量把控直接决定管道系统的使用寿命与功能稳定性。若施工过程中质量问题未得到有效管控，轻则引发管道渗漏、变形，重则导致排水不畅、路面沉降，甚至危及周边建（构）筑物安全。本文结合多年工程实践经验，系统剖析HDPE双壁波纹管施工中常见的质量问题，深入探究成因，并提出针对性防治措施，为工程质量提升提供实用参考。一、常见施工质量问题及表现（一）接口渗漏接口渗漏是HDPE双壁波纹管施工中最易出现的质量隐患之一。表现为管道接口处持续渗水，尤其在闭水试验阶段，渗漏量超出规范允许值（通常≤30L/（m·h）或≤20L/（m·h），依设计要求而定）。长期渗漏不仅会降低排水系统效率，还可能因水土流失引发管道周边土体空洞，加剧管道沉降风险。（二）管道变形施工后管道出现椭圆化、局部凹陷或整体压扁等变形现象，严重时会导致管道过水断面缩小，水力条件恶化，甚至完全堵塞。变形问题多发生在回填阶段或后期使用过程中，若管材环刚度不足或回填质量失控，极易引发此类病害。（三）基础沉降不均管道基础局部沉降或整体沉降量过大，导致管道接口拉裂、管道错台，进而引发渗漏或结构破坏。基础沉降通常与地质条件复杂、基础处理工艺不当、回填土压实度不足等因素相关，如软土地基未做换填或加固处理，易出现不均匀沉降。（四）回填土质量缺陷回填土压实度不足、材料粒径超标、含水率失控等问题，会导致管道上方土体后期沉降，对管道形成附加荷载，加速管道变形或接口破坏。此外，回填时若直接采用建筑垃圾、冻土块等不合格材料，还会引发管道局部应力集中，造成管材开裂。（五）管道位置偏移管道轴线或高程偏离设计要求，表现为管道平面位置偏差超标（通常≤50mm）、高程偏差影响排水坡度（如倒坡）。位置偏移会导致管网衔接不畅，甚至与其他地下管线冲突，增加后期整改难度。二、质量问题成因剖析（一）接口渗漏成因1.材料缺陷：部分厂家生产的管材承口、插口尺寸偏差超标，橡胶圈材质老化、弹性不足，或橡胶圈规格与管材不匹配，导致接口密封性能先天不足。2.施工不规范：橡胶圈安装时未清理承口、插口的油污、杂物，或橡胶圈扭曲、未完全嵌入凹槽；接口连接时，管材轴线未对齐，采用蛮力顶进导致橡胶圈移位；接口完成后，未按要求检查橡胶圈是否回弹到位。3.环境影响：低温环境下橡胶圈弹性降低，安装时易出现褶皱；雨季施工时，接口处积水未清理，影响橡胶圈与管材的密贴性。（二）管道变形成因1.选型失误：设计阶段未充分考虑工程地质条件（如地下水位、土压力），选用的管材环刚度（如SN4、SN8、SN12.5等）无法承受实际荷载，导致后期受压变形。2.回填失控：管道安装后，胸腔及管顶回填土未分层夯实，压实度未达到设计要求（通常胸腔压实度≥95%，管顶以上500mm内≥85%）；回填土中混入大粒径石块、冻土，或含水率过高形成“橡皮土”，无法有效传递荷载。3.荷载超标：管道回填未达到设计强度前，重型机械（如压路机、载重车辆）直接在管顶作业，或沟槽两侧堆土过高（通常≤1.5m），导致管道承受额外荷载。（三）基础沉降不均成因1.勘察疏漏：勘察阶段未查明地下软弱土层、墓穴、暗浜等不良地质，设计未针对性提出基础处理方案，如软土地基未采用换填、灰土挤密桩等加固措施。2.施工缺陷：基础材料（如砂石垫层）级配不良、含泥量过高；基础施工时未按设计厚度、宽度分层铺设夯实，或未设置排水盲沟，导致地下水浸泡基础，强度降低。3.荷载不均：管道接口处未做加强处理，或相邻管材环刚度不一致，受荷载时易出现局部应力集中，引发沉降差。（四）回填土质量缺陷成因1.材料不当：盲目采用原状土回填，未按设计要求选用级配砂石、灰土等透水性材料；回填土中含有机物、垃圾等杂质，或粒径超过规范要求（通常≤40mm）。2.工艺错误：回填时未分层（通常每层虚铺厚度≤200mm），或采用小型夯机时未保证夯击遍数（如蛙式打夯机≥3遍）；管顶500mm范围内采用重型机械碾压，破坏管道结构。3.含水率失控：回填土含水率过高（最优含水率±2%范围外），压实后出现“弹簧土”；含水率过低则土颗粒间黏结力不足，压实度难以达标。（五）管道位置偏移成因1.测量误差：施工测量仪器精度不足，或测量人员操作失误，导致管道轴线、高程控制点偏差；沟槽开挖时未及时复测，轴线随开挖进度逐渐偏离。2.沟槽缺陷：沟槽开挖时边坡支护不到位，土体坍塌导致沟槽轴线扭曲；沟槽底部未找平，出现局部起伏，影响管材安装精度。3.连接推力影响：采用承插式连接时，顶进力过大且未控制方向，导致已安装管道移位；多段管道连接时，未设置临时支撑固定已安装管段。三、针对性防治措施（一）接口渗漏防治1.材料检验：管材进场时，逐根检查承口、插口的圆度、壁厚、尺寸偏差；橡胶圈需检查外观（无破损、老化）、弹性（拉伸后回弹率≥90%），并抽样做密封试验。2.施工规范：安装前清理承口、插口的油污、泥土，橡胶圈表面涂抹中性润滑剂（如洗洁精溶液），确保橡胶圈平顺嵌入承口凹槽，无扭曲、翻转。采用专用拉紧器（如手动葫芦、液压顶管机）连接管材，保证轴线对齐，顶进速度均匀，顶进后检查橡胶圈是否完全回弹，接口间隙均匀（通常≤3mm）。低温施工时，将橡胶圈提前置于20~30℃环境中预热，恢复弹性；雨季施工时，接口处设置挡水板，确保干燥作业。3.验收强化：接口完成后，采用“手推检查法”（沿管道轴向轻推管材，无明显位移）和“注水试验法”（承口内注水观察是否渗漏）检验，闭水试验时重点监测接口渗漏量。（二）管道变形防治1.科学选型：根据工程地质报告（如土压力、地下水位）、设计埋深，选择合适环刚度的管材（如埋深≥4m时，宜选用SN8及以上环刚度管材），并要求厂家提供第三方检测报告。2.回填严控：回填材料优先选用级配砂石、灰土或压实性好的素土，严禁采用冻土、建筑垃圾、淤泥等；回填土粒径≤40mm，含泥量≤5%。分层回填压实：胸腔部位（管道两侧）采用人工或小型夯机夯实，每层虚铺厚度≤200mm，压实度≥95%；管顶500mm范围内采用轻型压路机（≤6t）静压，压实度≥85%；管顶500mm以上按路基要求分层压实（压实度≥90%~95%，依道路等级而定）。回填时设置临时支撑（如圆木、型钢），防止管道移位；重型机械作业时，管顶上方500mm内严禁碾压，500mm以上需铺设钢板分散荷载。3.荷载控制：管道回填至设计强度前（通常≥7d），严禁重型机械在管顶作业；沟槽两侧堆土高度≤1.5m，且距槽边≥1.0m，避免侧压力过大。（三）基础沉降不均防治1.勘察与设计优化：勘察阶段采用钻探、物探结合，查明地下不良地质，设计针对软土地基采用换填（换填深度≥1.0m，材料为级配砂石）、灰土挤密桩（桩长≥3.0m）等加固措施；管道基础采用C15素混凝土带基或砂石垫层（厚度≥150mm，宽度≥管道外径+200mm）。2.基础施工规范：砂石垫层采用中粗砂与碎石（粒径5~31.5mm）级配，含泥量≤3%，分层铺设（每层≤200mm），平板振捣器振捣密实，压实度≥95%。混凝土带基施工时，模板支设牢固，采用商品混凝土浇筑，振捣密实，顶面平整度偏差≤5mm；养护期≥7d，强度达到设计值75%后方可安装管道。3.接口抗沉降设计：在管道接口处设置柔性接头（如橡胶圈+承插式连接），或采用“承插+焊接”复合连接，增强接口抗变形能力；相邻管材环刚度偏差≤1个等级（如SN8与SN12.5不宜直接连接）。（四）回填土质量缺陷防治1.材料优化：根据设计要求，管底至管顶500mm范围内采用级配砂石（砂:碎石=3:7）或灰土（石灰:土=3:7或2:8）回填，管顶500mm以上采用素土或改良土（如掺入石灰、粉煤灰）。2.工艺细化：分层回填：胸腔部位人工夯实，每层虚铺厚度≤200mm，蛙式打夯机夯击≥3遍，确保夯印重叠1/3；管顶500mm范围内采用轻型压路机（≤4t）静压，速度≤2km/h，碾压≥2遍。含水率控制：回填土含水率控制在最优含水率±2%范围内（可通过现场“手握成团、落地开花”判断），含水率过高时晾晒，过低时洒水闷料。3.过程管控：回填前清除沟槽内积水、淤泥，严禁带水回填；每层回填后采用环刀法或灌砂法检测压实度，合格后方可进行下一层施工。（五）管道位置偏移防治1.测量精度提升：采用全站仪、水准仪等高精度仪器放线，管道轴线控制点间距≤10m，高程控制点间距≤5m；沟槽开挖过程中，每20m复测一次轴线与高程，确保偏差在允许范围内（轴线≤50mm，高程≤±30mm）。2.沟槽质量优化：沟槽开挖时，边坡坡度依土质而定（如粉质黏土边坡1:0.75~1:1.0），采用钢板桩或土钉墙支护，防止土体坍塌；沟槽底部采用人工找平，平整度偏差≤10mm，坡度与设计一致。管材安装前，在沟槽底部铺设20~30mm厚的中粗砂找平层，确保管材受力均匀。3.推力控制：采用液压顶管机连接时，设置反力架，顶进速度≤5mm/s，顶进过程中实时监测管道轴线，发现偏移及时调整。多段管道连接时，每安装3~5根管道设置临时支撑（如槽钢+木楔），固定已安装管段，防止整体移位。四、工程实例验证某市政排水管网工程，采用DN600（SN8）HDPE双壁波纹管，施工初期因接口渗漏、管道变形问题频发，导致闭水试验合格率仅65%。经排查，发现问题如下：①橡胶圈安装时未清理承口油污，且顶进力过大导致橡胶圈移位；②回填土采用原状黏土，含水率过高，压实度不足；③基础砂石垫层含泥量超标，未分层夯实。针对问题，采取以下防治措施：①更换合格橡胶圈，安装前清理承口、插口，采用中性润滑剂，液压顶管机匀速顶进，顶进后检查橡胶圈回弹；②改用级配砂石（砂:碎石=3:7）回填，分层（200mm/层）夯实，压实度≥95%；③重新铺设砂石垫层（厚度200mm），分层振捣密实，含泥量≤3%。整改后，再次进行闭水试验，渗漏量≤15L/（m·h），管道变形检测（采用钢尺量测椭圆度）合格率100%，后续运行3年