浅谈HDPE双壁波纹管的施工应用及突出问题的治理

刘茂江

福建省康金建筑工程有限公司

1 引言

高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管是一种新型管材，近些年被广泛运用在各大工程的管道领域之中。与传统的管材相比，具有很多的优势，不仅质量轻，便于运输，而且化学性质稳定、耐腐蚀。除此之外，它的粗糙系数远小于传统的钢筋混凝土管材，水头损失大大减小。正是由于HDPE管的材料性质与传统管材相差较大，如果施工作业人员不了解其特性，依旧按照传统的方式来施工，或者不遵循双壁波纹管的施工规律，也会带来很多突出性的问题。

2 HDPE双壁波纹管的材料性能

高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管，其内壁光滑，外壁带有与轴线垂直的中空波纹，结构独特，具有优越的力学性能，应用领域广泛[1]。这种管材的物理性能主要有环刚度、环柔性以及烘箱实验，相关的指标和性能参数如表1所示。

表1 双壁波纹管的材料性能[2]

除此之外双壁波纹管还具备产品结构独特，抗压能力强；产品具有良好的挠曲性能，可适应土壤的不均匀沉降；使用寿命长，地埋使用年限可达50年以上。

3 HDPE管道与传统管道的对比

HDPE双壁破波纹管作为一种新型材料的出现，并且已在很多大型工程中得以使用，与钢筋混凝土、铸铁管同类产品相比，波纹管有效的避开了传统管材的弊端，提高了工作效益和经济效益，是一种绿色环保的管材。

4 施工流程的对比

（1）钢筋混凝土管、铸铁管的施工流程：

（2）HDPE双壁波纹管的施工流程：

从以上的施工流程图可以看出，传统的钢筋混凝土管、铸铁管施工工序复杂，施工流水步长。而新型的HDPE 双壁波纹管大大缩短了施工工序，减少了安装模板、管座混凝土的浇筑等工序，提高了工作效率。

5 HDPE管道在施工过程中的质量通病

虽说高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管可以得到广泛的应用，但在实际应用中却会存在各种各样的质量通病，引起这些问题的根源主要是出场质量及施工管理把控得不严。下面针对几项比较突出的问题来进行探讨，并优化解决方案。

（1）管材运输、安装不当。管材在运输、卸载时，随意堆放，使管材之间发生碰撞挤压，导致管材在下管前就出现了内部的结构损伤；而且管道长期放在露天环境下不采取遮盖措施，会使波纹管长期暴晒或雨水浸泡，管材变形严重[3]。管砂垫层回填未按设计及规范压实；与管连接的橡皮筋位置不准确，连接处泥土、垃圾等异物未清理干净，未使用润滑剂等，都会引发管道质量问题。管道接头安装不到位或不均匀，造成接口泄漏，这些情况也会时常发生。

（2）闭水试验不严格。从施工流程图可以看出，无论是新型的HDPE 管材还是传统的钢筋混凝土管材，都要有闭水试验这一环节。由于管道材料性质改变，检测方法和标准都有变化，但是施工作业人员依旧使用传统的检验方法，导致渗水量计算错误。还有些施工单位，为了加快工程的进度，在没有进行闭水试验的情况下便直接开始回填。最后可能在回填后，甚至是施工完成后发现管道渗水，严重的则会使路面塌陷。

（3）回填质量控制不严。在闭水试验合格后，应立即进行回填。同样，回填也是HDPE 双壁波纹管质量控制的重要过程之一。但是在实际工程中，往往会有带水、带大块碎石回填的情况发生，这就会导致管道外壁受压不均匀，在大块碎石处，还会存在应力集中，从而使管壁受损破坏；管道周围填充不严实，对管壁的有效约束也有着极大的影响。

6 防治措施

双壁波纹管在工程应用中存在的问题也层出不穷，要想充分发挥其材料的优势，就必须严格把关各项环节，包括出场、施工到最后的验收。前面工序达标后，方可进行接下来的工作。

（1）加强出场质量。管材的出场质量，是材料的初始质量，若出场存在问题，那么后续的施工将无法继续进行。所以政府要加强各类波纹管生产企业的监控力度，让生产方严格按照国标来生产管材，严厉打击不符合规范要求的、并且存在恶意竞争的企业。净化整个市场环境，才能保证出场质量。

（2）加强施工质量和验收。在保证出场质量的前提下，后续的施工与验收环节也要严格把控。在闭水检验的工序中，应向管道内注水，并保证上游管顶不少于2m的水头压力。管道一天的渗水量不应大于规定值；在闭水检验环节符合标准后，立即进行回填，严禁带水回填，可以出现少量的碎石，但必须保证碎石直径不大于50mm，以免造成管壁的损坏。下面也将详细阐述整个工序的施工要点。

7 HDPE双壁波纹管施工要点

（1）开挖沟槽。沟槽底的净宽度一般根据管径大小来确定，当管径大于450mm时，管道每边净宽不宜小于500mm，当管径小于450mm时，每边的净宽不宜小于300mm；为了避免槽底被水浸泡，在开完之前一定要做好排水措施，若采用人工排水，待水位降至槽底以下时方可开挖。

（2）铺设垫层。在管道安装之前，需要铺设垫层，其厚度也应符合设计要求，对于土质较好的地基，槽底铺设一层中粗砂垫层即可，厚度一般为100mm；对于土质较差的地基，可以采用分层铺设，上层采用中粗砂，厚度应大于50mm，下层采用厚度为100mm～150mm的碎石。

（3）安装及连接。HDPE 管在下管铺设之前，要进行严格的外观检查，不符合标准的管道，严禁下管；管材端部的管口分为插口和承口，插口应顺水流方向安装，承口应逆水流方向安装；接口时，先将管口内壁清理干净，然后在插口和承口橡胶圈上涂抹上硅油等润滑剂，最后保持管口的中心轴线对齐。

（4）砌筑检查井。井底基础应与管底基础同时浇筑；一般圆形检查井采取墙砌筑，内缝小外缝大的摆砖方法往外灰缝塞碎砖，以减少砂浆用量。每层砖上下皮竖灰缝应错开；最后管道与检查井的连接，宜采用柔性基础，这也是有别于传统管道的。

（5）闭水试验在管道安装完成后，应进行闭水试验环节，来检查管道注水状态的密闭性。检查时首先要向管道内进行充水，使上游管段水压力保持在2m，实验中被检测的管道外观不得有水渗出，更不得出现漏水、跑水现象[4]。如果有以上现象发生，应立即停止实验，排查故障并重新安装管道再次进行闭水试验，直到达到标准为止。

7.6 回填

回填分两次进行：第一次采用人工回填，从管底基础部位开始，沿管身两侧同时对称回填并夯实，回填至管顶70cm左右，回填时应对称分层夯实，以确保管道及检查井不产生位移；第二次用机械辅助回填至设计标高[5]。

8 结束语

高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管具备很好的材料性能，应用领域广泛。与传统的混凝土、铸铁管材相比优势显而易见。但是由于存在技术上的问题以及监管力度不足，无法保证管道的工程质量，严重的则会导致工程事故。因此，只有保证各个环节都符合规范的要求，严格遵循每一步施工工序，才能充分发挥HDPE双壁波纹管的性能。