針對(duì)PE80管道特性,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)溝槽開挖及回填施工,熱熔操作應(yīng)注意事項(xiàng),以及試壓過程中出現(xiàn)的問題,提出解決思路及具體措施,并以實(shí)例進(jìn)行闡述。
溝槽開挖;管道熱熔;管道試壓
PE80管道施工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題
□靳 森
2017-11-20
靳 森,男,漢族,邯鄲市漳滏河灌溉供水管理處,助理工程師。
PE80管道重點(diǎn)應(yīng)用在城市埋地供水管道工程領(lǐng)域,具有柔韌性好、施工工藝簡(jiǎn)單、耐腐蝕性強(qiáng)、抗壓能力優(yōu)良、水流阻力小、連接可靠等優(yōu)點(diǎn),特別適合在山地或丘陵鋪設(shè),所以發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛。峰峰礦區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)新裝備產(chǎn)業(yè)A區(qū)供水管道使用的就是PE80管材,工程鋪設(shè)1條主管及3條支管,具體規(guī)格為 DN125、DN225、DN355,總長(zhǎng)度約5782m,現(xiàn)對(duì)施工中存在問題及采取措施梳理歸納如下。
該工程管道埋地,開挖槽底寬度0.5m,邊坡比0.5,管頂覆土大于0.7m,主管道溝槽開挖深度1.2m,支管一和支管二開挖深度均為0.95m,支管三開挖深度為1.35m(穿越道路、農(nóng)田時(shí)管頂覆土大于1.0m);管道埋設(shè)在未經(jīng)擾動(dòng)的原狀土層上,管道周圍0.2m范圍內(nèi)用細(xì)土回填,回填土壓實(shí)系數(shù)大于90%。溝槽開挖采用鉤機(jī)作業(yè),人工修坡,堆土距離開挖邊線1.5m。
為保證管道使用時(shí)不沉降、不擠壓、不變形,開挖溝槽的土層必須堅(jiān)實(shí)。如遇松散的回填土、腐植土、石塊等不符合設(shè)計(jì)要求的地基時(shí),必須同步進(jìn)行處理,主要措施包括:挖出散土,重新回填細(xì)質(zhì)土,回填厚度每0.2m進(jìn)行一次碾壓;挖取腐植土,換填砂礫料后,應(yīng)進(jìn)行碾壓夯實(shí);破碎并挖出石塊,清出施工現(xiàn)場(chǎng),換細(xì)質(zhì)土回填并碾壓夯實(shí)。機(jī)械開挖距離槽底0.2m時(shí),換人工開挖、清理。管道相互交叉時(shí),管道外壁凈距大于0.15m。飲水管道與污水管道或輸送有毒液體管道交叉時(shí),飲水管道應(yīng)敷設(shè)在上面,且不應(yīng)有接口重疊;當(dāng)飲水管道必須敷設(shè)在下面時(shí),應(yīng)采用鋼管或鋼套管防護(hù),套管伸出交叉部位長(zhǎng)度大于3m,同時(shí)套管兩端用防水材料封閉。該工程溝槽開挖過程中,監(jiān)理及現(xiàn)場(chǎng)施工人員實(shí)時(shí)測(cè)控槽底高程及中線,防止超挖、欠挖或偏位。以上措施的實(shí)施,有效地保證了工程質(zhì)量和工期。
該工程PE管道最小直徑為125mm,故采用熱熔方式對(duì)接。將專用連接板加熱到210℃后,將管道兩端加熱熔化,抽出加熱板的同時(shí)迅速將兩端貼合,通過機(jī)具時(shí)要保持一定的壓力,冷卻后達(dá)到管道連接的目的。施工過程中,嚴(yán)禁使用明火加熱管道和管件。熱熔對(duì)接的準(zhǔn)備工作和操作技能是施工質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。要求管道的內(nèi)外表面,尤其是端口附近,必須光滑平整,無異狀;同時(shí)必須做好管道連接端的銑削工作,對(duì)接縫隙控制在1mm以內(nèi),在加熱板放置前,要認(rèn)真清理管道連接端,在確認(rèn)無塵、無油、無臟污后,夾具夾緊,然后加熱加壓。加熱溫度控制在220℃~240℃范圍內(nèi),熔接壓力控制在0.7~1MPa范圍內(nèi),壓力太大會(huì)導(dǎo)致熔接管材擠跑,壓力太小則粘接不牢固。
對(duì)接操作后,要進(jìn)行卷邊外觀檢測(cè)和割除作業(yè),卷邊高度控制在3~5 mm范圍內(nèi),后將對(duì)接管道冷卻至環(huán)境溫度。此外,為保證管道熱熔接口的穩(wěn)定性,拖拉長(zhǎng)度必須小于50m,以及接口不受沙土及雨水觸及。只有如此操作,才能保證管道的整體抗壓、抗裂等性能,這也是工程質(zhì)量及后期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。
該工程管道分段鋪設(shè),分段進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試壓前管道充水浸泡24h以上,每試壓段均小于1000m,若中間有附件則小于500m。試驗(yàn)壓力高于0.80MPa,恒壓4h。每次試壓前,現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須對(duì)管道端頭支撐擋板進(jìn)行牢固性、可靠性檢查,防止松動(dòng)崩脫。該工程采用帶計(jì)量裝置的彈簧壓力表,量程為1.6MPa,表盤直徑大于150mm。由于PE管是聚乙烯高分子材料,表面呈黑色,極易吸收空氣中的熱量,導(dǎo)致管道內(nèi)水溫升高,最高可達(dá)50℃,因此PE管道在夏季高溫施工時(shí),要根據(jù)環(huán)境溫度正確選擇管道試驗(yàn)壓力。
該工程試壓工作在夏季,室外溫度最高近40℃,對(duì)支線三(PE80、DN225)注水試壓時(shí),當(dāng)壓力加到1.0MPa,管道發(fā)生破裂?,F(xiàn)場(chǎng)立即停止操作,查找原因,最終確定是由環(huán)境溫度過高導(dǎo)致。規(guī)范要求,試壓前要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度,進(jìn)行管材抗壓折減系數(shù)計(jì)算,即20℃-1、25℃-0.93、30℃-0.87、40℃-0.8、50℃-0.74。后將管道試壓壓力調(diào)整為0.8~0.9MPa,未發(fā)生類似事故。掌握管道的材料性能、施工及驗(yàn)收規(guī)范是每個(gè)設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理人員必須學(xué)習(xí)和掌握的,這也是施工質(zhì)量及后期運(yùn)行的關(guān)鍵。此外,為避免管道中出現(xiàn)壓縮空氣阻滯,不利于管道中水的流動(dòng),以及考慮到水擊對(duì)管道的影響,施工時(shí)在管道駝峰處設(shè)置了排氣閥。以上措施的實(shí)施保證了試壓工作的順利開展,為今后管道供水正常運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
該工程主要供水對(duì)象是園區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)及周邊居民生活用水,對(duì)水質(zhì)和供水保證率要求都非常高。因此,溝槽開挖、熱熔對(duì)接、管道試壓等工作必須嚴(yán)格且規(guī)范。目前,該工程供水管道的鋪設(shè)工作已順利完成,各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合要求。□