王宏義 徐 進(jìn)

（山西省水利建筑工程局有限公司山西太原030006）

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加大，PE 管已普遍應(yīng)用到建筑給排水、生活供暖、城市天然氣、生活供水、市政管網(wǎng)、鄉(xiāng)村人畜飲水改造、農(nóng)業(yè)灌排、電力通訊等諸多領(lǐng)域?，F(xiàn)就PE 管現(xiàn)場(chǎng)施工工藝介紹如下。

1 PE 管簡(jiǎn)介

聚乙烯PE 管原材料采用聚乙烯樹脂，是一種高分子量的有機(jī)合成材料。具有耐腐蝕性強(qiáng)、質(zhì)輕且密封性好、柔韌性好、撓性好、抗沖擊性能優(yōu)良、流通能力大的特點(diǎn)，安裝施工簡(jiǎn)便、安全可靠、成本低。與傳統(tǒng)鑄鐵、混凝土、鋼管相比，PE 管道具有施工高效、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)毒無(wú)害、運(yùn)行維修成本低等特點(diǎn)。

1.1 主要特點(diǎn)

PE 管分為低、中、高密度聚乙烯管，中密度聚乙烯管既具備高密度聚乙烯管的剛性、強(qiáng)度等特點(diǎn)，同時(shí)有很好的柔性、耐蠕變性，且熱熔連接性能優(yōu)良的特性，在工程實(shí)踐中應(yīng)用較多。

PE 管具有以下特點(diǎn)：長(zhǎng)久的使用壽命，在額定溫度、壓力條件下，可正常使用50年以上；綠色環(huán)保且耐多種化學(xué)介質(zhì)腐蝕、無(wú)電化學(xué)腐蝕，埋地敷設(shè)時(shí)土壤中存在的化學(xué)物質(zhì)不會(huì)對(duì)管道造成任何降解作用；摩擦系數(shù)低，介質(zhì)的通過(guò)力相應(yīng)提高并有優(yōu)異的耐磨性能，相同條件下要比鋼管大30%左右，而投資減少三分之一左右；自重輕、運(yùn)輸安裝施工方便，焊接工藝簡(jiǎn)單，工程綜合造價(jià)低；獨(dú)特的熱熔對(duì)接、承插連接技術(shù)使接口強(qiáng)度高于管材本體，相比橡膠圈類接頭及機(jī)械接頭，密封性能更好且避免了大量接頭和管件；韌性高，對(duì)管基不均勻沉降和錯(cuò)位適應(yīng)能力強(qiáng)，抗震性好，接縫不會(huì)由于土壤移動(dòng)或活荷載的作用斷開，可輕易改變走向繞過(guò)障礙物施工。

1.2 管材外觀要求

管材為帶藍(lán)色標(biāo)識(shí)線的黑色管材，管材的內(nèi)外表面光滑、平整，端面切割平整并與軸線垂直，內(nèi)壁光滑。PE 管材技術(shù)參數(shù)保證值及技術(shù)條件，見表1。

表1 PE 管材技術(shù)參數(shù)保證值及技術(shù)條件表

2 PE 管應(yīng)用與施工

2.1 大禹渡灌區(qū)工程概況

大禹渡灌區(qū)位于山西省芮城縣中部的黃河北岸，中條山西南端的南側(cè)。東臨馬崖灌區(qū)，西接新興灌區(qū)，是一座大型引黃提水灌溉工程，總體規(guī)模為六級(jí)十七站，累計(jì)地形揚(yáng)程346.03 m，總裝機(jī)81 臺(tái)，容量5.69萬(wàn)kW。該工程于1970年動(dòng)工興建，1974年10月開始灌溉受益。工程由渠首樞紐和灌區(qū)兩部分組成，設(shè)計(jì)提水流量13 m3/s，其中沖沙流量3.0 m3/s，灌溉流量10 m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積2.09 萬(wàn)hm2，受益區(qū)為東壚、南衛(wèi)、西陌、古魏、學(xué)張、大王、永樂(lè)7 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的64 個(gè)村莊。大禹渡灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程2018年度項(xiàng)目為灌區(qū)改造，設(shè)計(jì)PE 管暗埋敷設(shè)段部位為：一級(jí)東干二支渠De630 mmPE 管道3.90 km、總干十四支渠De630 mmPE 管道3.088 km 及配套建筑物管件。PE 管采用三門峽西北聯(lián)鑫管業(yè)有限公司生產(chǎn)的設(shè)計(jì)工作壓力為0.6 MPa 的HDPE 給水管材。PE 管施工投入的主要人員及設(shè)備，見表2、3。

表2 PE 管施工投入主要人員表

2.2 PE 管施工

PE 管施工工藝如下：

溝槽開挖→下管前準(zhǔn)備→管道安裝→試驗(yàn)檢測(cè)→溝槽回填及夯實(shí)→管道沖洗和消毒。

2.2.1 溝槽開挖

管道溝槽按照設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行定位，測(cè)量軸線高程，準(zhǔn)確開挖，并預(yù)留保護(hù)層采用人工開挖，管道施工前由人工進(jìn)行清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

表3 PE 管施工投入主要施工設(shè)備表

2.2.2 下管前準(zhǔn)備

下管前要進(jìn)行溝槽驗(yàn)收：

1）溝槽底部各類雜物清除干凈；

2）復(fù)核成型溝槽是否符合設(shè)計(jì)斷面，并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量檢查進(jìn)行修整；

3）開挖后及時(shí)進(jìn)行管道安裝、回填，盡量減少PE管露天放置時(shí)間。

2.2.3 管道安裝

1）管材

聚乙烯管道工程所用管材外表面應(yīng)有出廠日期、規(guī)格等印記，由廠家出具出廠合格證及出廠檢驗(yàn)報(bào)告，大型工程由具備相關(guān)資質(zhì)的試驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)出具報(bào)告后方可使用。如發(fā)現(xiàn)外觀有損壞、變形情況或其存放超過(guò)規(guī)定期限時(shí)，嚴(yán)禁使用并按要求進(jìn)行檢驗(yàn)鑒定。

管道施工技術(shù)應(yīng)符合《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ101-2004）的要求。

2）管件、管材運(yùn)輸及貯存

管材、管件在運(yùn)輸、施工過(guò)程中，應(yīng)輕裝輕放，裝卸不得采用金屬繩索。

PE 管材室內(nèi)庫(kù)房存放室溫不宜大于40℃，遠(yuǎn)離熱源、不得接觸油污，堆放高度不超過(guò)1.5 mm。

管材出庫(kù)應(yīng)遵守“先進(jìn)先出”原則，常規(guī)庫(kù)存時(shí)間不宜大于1年。

3）管道連接

PE 管系統(tǒng)主要采用熱熔對(duì)接方式進(jìn)行連接，當(dāng)與金屬管道或管件等連接時(shí)，采用法蘭連接。熱熔對(duì)接采用630 專用液壓熱熔對(duì)焊機(jī)，此機(jī)具可由發(fā)電機(jī)供電，兼有導(dǎo)向、夾緊、對(duì)接、切削、加熱、擠壓等功能。對(duì)焊機(jī)操作人員一般每組5 人，要求密切配合，應(yīng)由經(jīng)焊接教育培訓(xùn)且具有焊接施工經(jīng)驗(yàn)、熟練掌握焊接技術(shù)參數(shù)的專業(yè)技工完成。管道連接前，采用熱熔對(duì)焊機(jī)對(duì)焊（見圖1），切削板先行將兩端接口面同時(shí)進(jìn)行切削加工（見圖2），管材切削完成斷面應(yīng)平整、光滑、無(wú)毛刺，且應(yīng)垂直于管軸線。管道分期進(jìn)行或因故中斷時(shí)，應(yīng)用堵頭將敞口封閉。

圖1 熱熔焊接圖

圖2 管材切削圖

PE 管連接要求

熱熔對(duì)焊前，搖動(dòng)對(duì)焊機(jī)搖把，松開待焊接接觸面，移除切削板，安裝并預(yù)熱加熱板至210℃～240℃。PE 管熱熔對(duì)接，應(yīng)符合下列要求：

（1）對(duì)接前：①熱熔對(duì)接PE 管的材質(zhì)、規(guī)格應(yīng)相同。②按熱熔對(duì)接要求對(duì)PE 管對(duì)接斷面進(jìn)行垂直切削加工，確保相互對(duì)接的接口兩斷面清潔、結(jié)合嚴(yán)密順直。③管端按設(shè)計(jì)溫度采用熱熔對(duì)焊機(jī)加熱板加熱至接口端面充分塑化而不燒焦；加熱板保持潔凈、平整、運(yùn)行可靠。

（2）對(duì)接：①加熱板的抽出及兩管合攏應(yīng)迅速，加力擠壓后鎖死鎖扣，保持恒定對(duì)接壓力直至接口完全冷卻，兩管端面應(yīng)完全對(duì)齊融合一體；四周擠出樹脂應(yīng)均勻美觀，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，卷邊接縫環(huán)向高度2～4 mm，寬度4～8 mm，接口焊接質(zhì)量最可靠。②冷卻時(shí)應(yīng)保持清潔。

（3）對(duì)接后：①兩管端面應(yīng)熔接牢固，并按10%進(jìn)行抽檢。②若兩管對(duì)接面存在錯(cuò)位應(yīng)切開重新加工對(duì)接。③完全冷卻前管道不應(yīng)移動(dòng)不應(yīng)施加外力。

4）管道敷設(shè)（見圖3）

圖3 管道鋪設(shè)圖

管材放入溝槽內(nèi)時(shí)，應(yīng)確保安全，人工配合吊車慢吊穩(wěn)放，確保管材及接口不受損傷，管道平面位置、高程均符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

2.2.4 試驗(yàn)檢測(cè)

根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求，對(duì)PE 管道分段進(jìn)行試驗(yàn)?；刍靥钋斑M(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，逐段檢查管道焊接處外觀，確保無(wú)滲水和積水：除進(jìn)出水管外，試驗(yàn)段全部封堵預(yù)留口，打開管道試驗(yàn)段各高處的排氣閥，將空氣排盡，待水灌滿后，關(guān)閉排氣閥。

1）閉水試驗(yàn)

管內(nèi)灌水，上游端管道2 m 以上高程作為閉水試驗(yàn)水位，上游端留排氣閥排除試驗(yàn)段內(nèi)空氣，充水浸泡24 h 后，觀察水位變化，根據(jù)下降高度計(jì)算滲水量，看是否在允許滲水量偏差范圍內(nèi)，如合格則閉水試驗(yàn)合格，否則應(yīng)查明原因處理后再次試驗(yàn)。

2）水壓試驗(yàn)

如需進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)管道注滿水排氣后用電動(dòng)試壓泵加壓，壓力應(yīng)逐漸升高，加壓到一定數(shù)值時(shí)，應(yīng)停下來(lái)對(duì)管道進(jìn)行檢查，無(wú)問(wèn)題時(shí)繼續(xù)加壓，一般分2～3 次升到試驗(yàn)壓力。當(dāng)壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力（工作壓力×1.5 倍）時(shí)停止加壓，保持恒壓10 min，對(duì)接口管身檢查無(wú)破損及漏水現(xiàn)象，認(rèn)為管道強(qiáng)度試驗(yàn)合格。在試驗(yàn)壓力下，10 min 壓力下降不大于0.02 MPa，可以認(rèn)為嚴(yán)密性試驗(yàn)合格，試壓質(zhì)量?jī)?yōu)良。班組質(zhì)安員應(yīng)及時(shí)做好試壓記錄。

2.2.5 溝槽回填及夯實(shí)

PE 管試驗(yàn)合格后進(jìn)行溝槽回填，回填一般采用細(xì)砂或砂礫料作為回填材料。

1）溝槽回填時(shí)質(zhì)量要求：

（1）回填前應(yīng)先將溝底清理干凈，在接口處、建筑物或電纜周圍，應(yīng)采用細(xì)砂土回填；

（2）回填作業(yè)時(shí)為防止管道位移、損壞，管道兩側(cè)應(yīng)分層攤鋪壓實(shí)、均衡上升，不得集中堆放。

2）溝槽回填施工要點(diǎn)：

（1）管道敷設(shè)就位后兩側(cè)弧形區(qū)和管頂高度50 cm范圍內(nèi)，采用人工回填、人工夯實(shí)，注意每層厚度和分層搭接長(zhǎng)度；50 cm 以上方可機(jī)械回填，機(jī)械回填采用5 t 振動(dòng)碾，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定碾壓參數(shù)為：鋪土厚度30 cm，靜壓1 遍，振壓5 遍，壓實(shí)厚度25 cm，可滿足壓實(shí)度不小于0.9 的設(shè)計(jì)要求。

（2）溝槽內(nèi)有水應(yīng)排除積水。

（3）回填土冬季施工時(shí)不得使用凍土。

2.2.6 管道沖洗和消毒

管道沖洗消毒是為了滿足管道運(yùn)行要求，沖洗消毒在管道閉水檢測(cè)試驗(yàn)合格后進(jìn)行，按照《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行，本項(xiàng)目分段進(jìn)行沖洗，沖洗水源從附近村莊拉取，新裝供水管沖洗流速1 m/s，管道沖洗前在部分地方需安裝臨設(shè)排水閥及臨時(shí)排水管引水至合適位置排放。

3 結(jié)論

PE管在大禹渡灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程2018年度項(xiàng)目施工實(shí)例中經(jīng)采用具有施工高效、安裝快捷、質(zhì)量可靠、維修便捷、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)3年來(lái)運(yùn)城市大禹渡揚(yáng)水工程管理局運(yùn)行情況來(lái)看，PE 管供水流速快、適應(yīng)性強(qiáng)，可耐低溫、抗腐蝕、耐磨損、且運(yùn)行維修綜合造價(jià)低。但同時(shí)要注意采用暗埋鋪設(shè)，暗埋深度根據(jù)不同地區(qū)氣候土質(zhì)確定，管道應(yīng)埋設(shè)在凍土層以下，施工和使用時(shí)不要長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下，以防風(fēng)化氧化，影響施工質(zhì)量縮短使用壽命。