PE管在市政给排水工程中的应用及施工方法

摘要：PE管材具有诸多优越的特点，是当今城市化建设中公用管道建设的重要材料之一，其随着管道建设工程的快速发展在施工技术方面也日益成熟，加之显著的性能，因此在管道建设工程中得到广泛的应用和备受企业青睐。本文对PE管在市政给排水工程中的应用和施工方法进行简单探讨。

关键词：市政工程；给排水工程；PE管；施工方法

中图分类号：TU99文献标识码： A

一．引言

随着我国城市化建设的迅速发展，市政公用管道也在不断的加快建设，由于PE管材具有优越的性能，耐腐蚀性高，密封性、韧性柔软性好，施工方便等诸多特点，大大提高了管道工程的施工质量，因而被广泛的应用于管道工程建设，尤其是市政给排水工程。PE管随着管道工程的迅速发展，其在应用中的规格和种类也越来越丰富，施工工艺日趋完善。

二.PE管概述

1.PE管材的主要类型

PE管材是以优质聚乙烯树脂为主要原料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂经挤出加工而成的一种新型产品。按照其密度不同分为高密度聚乙烯管（ HDPE）、中密度聚乙烯管（MDPE）和低密度聚乙烯管（ LDPE）。目前市政给排水管道工程常用的PE管材主要是用HDPE为原料加工而成的单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠绕管。

2.PE管材对其它管材来讲有以下优点：

（1）优异的物理性能。聚乙烯的低温脆化温度极低，具有良好的抗冲击性，因此PE管可在-60-60℃温度范围内安全使用。

（2）耐腐蚀，使用寿命长，在我国沿海地区，地下水位偏高，土地湿度大，使用无缝钢管必须防腐及做安装阳纹外向锤炼，且寿命只有30年，而PE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐处理。

（3）韧性、挠性好。PE管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超过500%，对管基础不均匀沉降和错位的适应能力非常强，抗震性好。

（4）流通能力大，经济上合算。PE管内壁光滑，不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20，相同管径、相同长度、相同压力下的PE管流通能力要比钢管大30%左右，因此经济优势明显。

（5）连接方便，施工简单，方法多样。PE管管体轻，搬运方便，焊接容易，焊接口少，当管线较长时可使用盘管敷设（一般指管径小于63毫米）PE管沟要求远比钢管沟要求低，而且当施工条件受限制时，可采用电熔焊接。

（6）密封性好。PE管本身采用熔接连接（热熔或电熔），本质上保证了接口材质，结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。

（7）维修方便，可以不停水、气维修和安装。

（8）抗应力开裂性好：PE管具有低的缺口敏感性，高抗剪切强度的段异的抗痕能力，耐环境应力性非常突出。

（9）低温抗冲击性好：PE管的低温脆化温度极低，可在-60摄氏度温度范围内安全使用。而在我国北方地区，在冬季野外铺设的聚乙烯埋地给水时，总结出一条经验是在零度以下就不适宜铺设施工，因为这时聚乙烯管容易脆裂。

（10）耐磨性好。聚乙烯管与钢管的耐磨性对比实验表明：它的耐磨性是钢管的4倍。

正因为PE管具有上述优点，如耐腐蚀、韧性好，刚柔相济，安装方便等，所以被越来越多的企业所青睐。比如运输和安装，传统的钢管、铸铁管、长度一般不超过10米，而PE管尤其是管径小的，甚至可盘卷，长度可以自由控制。这样带来的最大好处是减少了接口，也就是减少了泄露事故的发生频率，既安全有节能。

三.PE管在市政给排水工程中的应用

1.PE管在市政给排水工程中的应用领域

具有优越性能的PE管虽然使用历史不是很长，但其发展势头却十分强劲，随着PE管的品种规格和技术的完善，PE管的应用范围也越来越宽。由于其强度高、抗腐蚀、耐高温、无毒、耐磨等特点，近年来，PE管在我国被广泛用于城市自来水管网系统和城乡饮用水管道等给排水工程领域中。

2.PE管的分类

（1）PE的出现，可以追溯到1993年，是英国的ICI公司所发现。PE树脂是由单体乙烯聚合而成，按照压力，温度等聚划算反应条件的不同，其密度也不同，根据密度分类，PE树脂也分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯等。

（2）根据结构形式来分类，聚乙烯可分为单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠绕管等。

（3）根据工程领域应用的不同，其中使用高密度聚乙烯加工的双壁波纹管和螺旋缠绕管主要用于城市排水，使用高密度聚乙烯加工的单层实壁主要应用于城市供水、城市燃气输送，中密度聚乙烯加工的单层实壁管主要应用于城市燃气输送，低密度聚乙烯单层实壁管则多数作为农业灌溉，油田、化工等工业普通管道使用。

四.PE管在市政给排水工程中的施工方法

1.开槽敷设。

（1）首先进行施工时应根据相关规定，注意管道敷设的规范，并且按照产品标准进行检验，剔除不符合标准的管材。管道如果是敷设在车行道下面，则管顶覆土厚度不应低于0.7米。如需穿越障碍物，则要设置钢筋等制作的保护套管。管道进行敷设时应按照直线施工，如果遇到需要采用柔性接口折线敷设的话，连接在一起的管道纵轴线转角不应大过2°。当管道的埋深低于建筑物的基础底面时，管道不应敷设在建筑物基础下地基扩散角受压区范围内。当地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区，施工时应采取降低地下水位的措施，防止沟槽失稳，在进行安装回填全过程，应注意槽底没有积水或者是泡槽受冻。

（2）根据外部环境受压的情况，宜选用不同刚度的PE管。

（3）进行沟槽开挖时，应先合理确定管道沟槽的槽底宽度，符合施工规定，以便进行人工作业。施工过程不得超挖沟槽，如果不慎超挖则宜采用天然级配砂石料进行填埋，填埋的砂石粒径应在10mm-15mm之间，或者是最大粒径小于 40mm 。

（4）管道基础采用砂垫层基础，应在接口部位预留凹槽，以便接口操作，接口施工完毕则用砂填埋。对于一般的土质地段基底则只需铺一层0.1M厚度的砂垫层。如果是软土地基而且槽底位于地下水位下，则宜铺一层厚度不小于20cm的砂砾基础。

（5）在进行下管安装施工时，应当对开槽后的槽宽、凹槽深度、基础表面标高、检查井等方面进行严格检查，保证作业项符合施工要求和规定后再进行下一步工序，以提高施工质量。

（6）检查完毕之后接下来就是对管道的连接和安装。热熔对接PE管需用专用的热熔焊机。此种热熔焊机的主要组件及功能分别为：(1)机架，机架上有4个卡瓦，机架和卡瓦一起夹紧固定PE管。4个卡瓦中2个在一端，与机架固定一起的，不能动，另外2个在另外一端，与机架上的液压油缸固定在一起，能随油缸一起沿着机架上的导杆前进和后退。(2)液压站，通过油管与机架上的油缸相连，控制油缸前进和后退。液压站上主要有泄压阀、调压阀及控制油缸往复运动的手动转向开关。转向开关有3个位置，置于两端时，是控制油缸有压前进或后退，置于中间位置，液压油缸无压停止运动。(3)加热板，给PE管加热。能够设置并自控温度。(4)铣刀，切铣PE管。

（7）沟槽回填。管道安装验收合格后应立即回填，至少填至管顶以上一倍的管径离度。沟槽回填从管底基础部位开始到管顶上70cm范围内，必须人工回填，严禁用机械回填。管顶70cm以上可用机械回填，但两侧必须同时回填、夯实或碾压。回填土时沟槽内不得有积水、有机物及冻土、胸腔部位不得填有古石块、砖头等其它硬物。胸腔部分回填应严格控制，可采用砂砾或好的良质土。回填时，沟槽底部不得有一切杂物，如有杂物必须清理干净后方可回填。

2.非开挖施工技术

非开挖施工技术是指在不开挖地表的条件下铺设、修复和更换各种地下管线的施工技术。非开挖技术在给排水工程中有铺设新管线和修复置换旧管线两方面的应用。它的施工工艺施工方法如下：

（1）前期准备。了解管道穿越范围内的地质条件、现有地下管线的走向及埋深等情况，结合设计要求规划钻进轨迹，选定施工方案。

（2）导向钻进。定向钻头在钻机的推力作用下，由钻机驱动旋转切削地层，按设计钻孔轨迹前进，完成整个导向孔的钻孔作业。

（3）分级扩孔。完成导向孔施工后，采取分级扩孔的方式将钻孔扩至合适的直径。同时将钻液泵人钻孔中，保证孔洞完整和不塌方，并将切削下的土屑带回到地面，为回拉管道创造适宜的环境。

（4）回拉管道。扩孔完成后，立即将铺设的管道与回拉头、扩孔头及钻杆连接，由钻机牵引将管线拉人已扩钻孔中，完成管道铺设。

五.结束语

PE管逐渐成为市政给排水工程施工中最常采用的管道材料，无论是在对旧管道的更换，还是对新管网的铺设，PE管的应用都表现出了较强的优越性，是未来给排水管道施工中最具发展前景的管材之一。

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