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1、HDPEHDPE 双壁波纹管的性能和应用双壁波纹管的性能和应用1 目前排水排污管材发展现状目前国内地下给排水管道系统使用的管材主要是混凝土管、钢筋混凝土管、铸铁管，由于其建造年限较长及车流量较大，有些路段的地下混凝土排水管及铸铁供水管已相继破损老化，造成城市排水堵塞、供水管爆裂，不仅给市民生活带来不便，而且因施工工序较复杂、管道接口数目较多、防渗漏不易及时处理，日积月累会造成道路地基下沉，污水渗漏还会污染土质、水源，成为公害。为此，采用具有良好的耐压、质轻、耐腐蚀、环保型管材已成为当务之急。我国过去在埋地排水领域应用塑料管较为落后，原因一是我国过去对于环保不够重视，管系建设投资不足，多用传统的
2、平接口水泥管，二是塑料埋地排水排污管其设计施工和验收需要全新的规范，我国过去研究应用经验不足，一直没有制定，因此，前几年有几家企业引进进口生产线后，难以打开市场，只停留在做个别试验工程的阶段，近几年来我国塑料埋地排水排污管市场开始起步，被认知，国家级的设计施工工程已陆续报批，塑料埋地排水排污管从技术保障上已经逐渐成熟，而大口径结构壁管更成为其中的首选。随着大口径塑料管材生产技术的不断发展，以及塑料管材与传统管材（如混凝土管、铸铁管等）相比所具有的优越性能逐渐被大家所广泛接受，国家有关部门相继制定了有关限制淘汰落后产品，推广使用新型环保产品的产业政策。在建设部 2002 年发布的关于淘汰落后的产
3、品，推广使用新型建材的文件中明确提出，1200mm 以下口径的埋地排水排污管优先选用双壁波纹管，超过 1200mm 可使用玻璃夹砂管、聚乙烯缠绕增强管和中空壁缠绕管等管材。2004 年建设部发布了推广应用和限制禁止使用技术（建设部公告2004218 号）公告，一些省份的配套文件也相继制定。黑龙江省在 2006 年 11 月发布了黑龙江省工程建设限制使用和淘汰技术与产品目录 （黑建科200611 号） ，对排水用水泥管、铸铁管进行了限制使用及淘汰的相关规定。在我国的市政工程中，新型塑料管材的应用发展非常迅速。从大口径塑料埋地排水排污管在国外的应用情况看，应用量最多的是欧洲和美国。尤其是美国，甚至
4、都有专门的聚乙烯波纹管协会（CPPA） ，由此也可以看出聚乙烯波纹管在美国的应用情况。在众多的结构壁管中，究竟应该选择哪一种类型的管材，要根据各国资源状况，工程的技术要求及城市规划等条件不同而有所差别。但从综合角度来看，由于双壁波纹管所具有的明显优势，世界上大多数国家，排水排污管中应用最多的还是双壁波纹管。2 HDPE 双壁波纹管的性能特点HDPE 双壁波纹管，其内壁光滑，外壁带有与轴线垂直的系列中空波纹，结构独特，且具有优越的力学、物理、化学性能，应用领域十分广泛，更具有很高的经济价值。经中华人民共和国国家经济贸易委员会专家评审，被认定为 1998 年度国家级新产品，具有优越的产品性能，在市
5、政排污工程、农田灌溉工程、输水工程、电信工程等领域得到广泛应用，并被列为建设部科技成果重点推广项目。HDPE 双壁波纹管在实际应用中还具有质轻坚韧、耐压、耐冲击、耐酸碱、不易破裂、汲水性优、搬运方便、施工容易、可缩短工期等其他管材所不具备的性能特点：2.1 产品标准：GBT19472.12004埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统 第一部分：聚乙烯双壁波纹管密封圈标准：HGT30912000 给排水和污水管道接口密封圈PE 波纹管主要性能及规格：项目要求SN2SN4SN8SN16环刚度（KN/m2）24816环柔度试样圆滑，无反向弯曲，无破裂，两壁无脱开冲击性能(TIR)%10烘箱试验无气泡，无
6、分层，无开裂蠕变比率4公称内径DN/ID平均内径极限偏差（mm）最小层压壁厚e(mm)最小承口深度Amin(mm)225- 51.755300- 62.064400- 82.574500- 103.085600- 123.596800- 154.51181000- 155.01401200- 155.01622.2 产品特点：（1）管重仅为 0.940.96g/cm3，是目前所有埋地管材中最轻的材质,比混凝土管低约 80，施工方便，工期短，对施工机械和施工场地要求不高。（2）管外壁为中空矩型结构，具有优良的抗压性。HDPE 双壁波纹管属柔性管道，依靠管土体系共同承受外部荷载，不需要和刚性混凝土
7、管一样的强度和刚度，在合理的刚度下，完全可以达到使用要求，这已经被国内外大量的工程实践所证实。由于国内应用时间短，大多采用环刚度 4KPa8KPa 管材，国外大量工程采用 2KPa4KPa 管材。（3）管内壁平滑（粗糙系数仅为 0.009 ；混凝土管为 0.013 ）可使水流更为流畅，并可避免废弃物的囤积停滞，免除管道疏通之忧。（4）管内壁平滑，在同样坡度铺设条件下，流量、流速二项数值均高于混凝土管，从而在管材规格选择上可小于混凝土管。（5）具有优良的韧性及塑性，混凝土管和 PVC 管都无法与之相比。（6）水密性佳，采用橡胶密封圈承插方式接管，可确保管内污水不外漏，并可顺应地基不均匀沉降，不会
8、产生混凝土管的脱节断裂现象。（7）管材由惰性高密度聚乙烯制成，可有效抵御工业及生活污水的腐蚀,使用寿命至少 50 年。3 与传统管材的比较HDPE 双壁波纹管质轻而坚韧，与其他同类产品（铸铁管、混凝土管、陶管）相比，搬运轻便、作业省力、接管快捷，是一种高效率的管材产品。在都市中由于生活空间狭小、人群密集，传统的管材常因过于笨重及施工繁琐不便，导致工期进度缓慢与意外事件频繁。使用 HDPE 双壁波纹管可一改传统管材弊端，达到理想的施工效率和经济效果。3.1 施工工序比较3.1.1 混凝土管施工流程（见图 l）3.1.2 HDPE 双壁波纹管施工流程（见图 2 ） 从上述工序流程比较可以看出，HD
9、PE 双壁波纹管减少了基础、管座混凝土的浇筑及养生环节，开挖沟槽、安装管道、回填土可一气呵成，而混凝土管工艺流程复杂。同样一段管道，HDPE 双壁波纹管可大大缩短工开挖沟槽安装模板砂石垫层浇筑基础混凝土基础养生管道安装浇筑管座混凝土接口抹带砌筑检查井闭水试验回填土开挖沟槽管道安装接口处理砌筑检查井闭水试验回填土期并可节省一定的工程费用。3.2 综合造价比较HDPE 双壁波纹管虽然单价上比混凝土管高，但从运输吊装、施工流程、施工效率等方面进行综合比较，其造价整体上相当于混凝土管（见表1 ） 。表 1 综合造价比较表 （元米）项目DN300 混凝土管DN300 HDPE 双壁波纹管直接费115.2
10、342.78管价40122人工费2.60.48吊装费2.60综合造价160.43163.26再者，由于 HDPE 双壁波纹管内壁光滑，允许通过的流量比同口径的混凝土管要大，设计时有较大的选择余地，其中包含了可观的经济效益。4 施工应注意的问题HDPE 双壁波纹管道属于新材料、新技术、新工艺，在国内还处于逐步推广应用阶段。2004 年 6 月中国工程建设标准化协会发布了埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程CECS 164：2004，还应符合现行的 给水排水管道施工及验收规范 （GB5026897）中的有关规定。工程实践中，我们的主要经验是：（1）严格管材的验收制度，管材的端面应平整，与管轴线垂直，管
11、材长度方向不应有明显的弯曲现象。 （2）管材及橡胶圈在保存及运输中，不应受挤压，以免变形，且应防止日晒及受高温直接影响。 （3）开挖沟槽时，应严格控制基底高程，不得超挖或扰动基面，槽底不得受水浸泡，保证管道砂石垫层的平整密实直顺，防止管材的扭曲变形及沉降。 （4）严格遵守管道安装的各道工序要求。对于 HDPE 管特别是小管径，一定要先做闭水试验，没有问题后再回填土。如果有渗漏往往发生在接口处，采用混凝土包管也能达到预定效果。 （5）回填土是 HDPE 管道施工的关键工序，必须严格控制质量。应先从管底与基础结合部位开始，沿管身两侧同时对称分层回填并夯实，每层回填高度不超过 20 cm ，直至管顶以上 30 cm 。回填材料质量应符合设计要求。5 结语HDPE 双壁波纹管还处于逐步推广及应用阶段，实践经验较少，施工中难免会出现这样或那样的一些问题，但只要我们不断探索、不断改进工艺，甚至对 HDPE 管本身存在的缺陷提出改进意见，这种新材料、新工艺、新技术定可日趋完善，得到广泛的应用。
