PE給水管(也即聚乙烯給水管)因其具有耐腐蝕、無毒性、內壁光滑阻力小、抗老化使用壽命長(50年)、重量輕(密度只有鋼管的1/8)、安裝勞動強度低、施工費用少、抗震性能強、材質柔韌性好等特點,越來越受到供水企業、市政建設的歡迎與青睞,有著良好的推廣應用前景和顯著的經濟效益、社會效益。目前,使用比較普遍的PE管為PE80(中密度聚乙烯)和PE100(高密度聚乙烯)兩種。近年來,各地自來水公司積極推廣使用新型環保管材,在城區自來水管網擴建與改造中大量使用PE給水管材。通過試壓運行,效果優良。其中關鍵是要抓好安裝施工,把好質量關。筆者結合施工實踐淺談幾點切身體會,以供廣大同仁互相學習。
一、管槽開挖
1.管槽開挖以直線為宜,槽底開挖寬度為DN+0.30m。遇到管道在地下連接時,應適當增加接口處槽底寬 度,管道槽底寬度不宜小于DN+0.50m,以方便安裝對接為宜。
2.管道埋設時最小管頂覆土深度應符合下列要求:
①埋設在車行道下時,不應小于0.80m。
②埋設在人行道下時,不應小于0.60m。
3.當橫穿車行道達不到設計深度時,應采取敷設鋼制套管的措施進行保護。
4.管槽必須轉彎時,轉彎角度不宜過大,彎曲半徑應符合下列規定:
PE 管道 允許彎曲半徑R(mm)
D≤50 30D
50D≤160 50D
160D≤250 75D
D>250 100D
5.人工開挖管槽時,要求溝槽底部平整、密實,無尖銳物體。溝底可以有起伏,但必須平滑地支撐管材,若有超挖時,必須回填夯實。
二、管道連接
PE給水管道連接有熱熔連接和電熔連接。熱熔連接又分熱熔承插連接和熱熔對接連接,電熔連接分為電熔承插連接和電熔鞍型連接。我們采用熱熔對接連接方式施工,它的主要步驟有:
1.材料準備:將管道或管件置于平坦位置,放于對接機上,留足10-20mm的切削余量。
2.夾緊:根據所焊制的管材、管件選擇合適的卡瓦夾具,夾緊管材,為切削做好準備。
3.切削:切削所焊管段、管件端面雜質和氧化層,保證兩對接端面平整、光潔、無雜質。
4.對中:兩焊管段端面要完全對中,錯邊越小越好,錯邊不能超過壁厚的10%。否則,將影響對接質量。
5.加熱:對接溫度一般在210-230℃之間為宜,加熱板加熱時間冬夏有別,以兩端面熔融長度為1-2mm為佳。
6.切換:將加熱板拿開,迅速讓兩熱融端面相粘并加壓,為保證熔融對接質量,切換周期越短越好。
7.熔融對接:是焊接的關鍵,對接過程應始終處于熔融壓力下進行,卷邊寬度以2-4mm為宜。
8.冷卻:保持對接壓力不變,讓接口緩慢冷卻,冷卻時間長短以手摸卷邊生硬,感覺不到熱為準。
9.對接完成:冷卻好后松開卡瓦,移開對接機,重新準備下一接口連接。
三、安裝施工
1.安裝前檢驗管槽是否達到安裝要求,然后查看管道外觀有無明顯凹陷、裂痕、擦傷、劃傷,發現質量隱患及時更換。
2.在管道彎頭、三通、漸縮接頭、消防栓等處均用C20砼設置混凝土支礅,法蘭閥門用磚砌支礅加固。
3.PE給水管與金屬管道、閥門、消防栓連接時,必須采用鋼塑過渡接頭或專門的法蘭連接。
4.在管路隆起部位或上坡地段均應設置排氣閥,以減小氣、水混壓對管道的沖擊。管道與排氣閥的比例設計為1:8。
5.由于PE管材本身具有較好的柔韌性和伸縮性,所有管道安裝均未考慮伸縮節的安裝。
四、回填夯實
管道安裝敷設完畢,待隱蔽工程驗收后,應立即回填,回填時應符合下列規定:
1.防止槽內積水造成管道漂浮,如有積水,應想辦法排盡。
2.對石方、土石混合地段的管槽回填時,應先裝運粘土或砂土回填至管頂200-300mm,夯實后再回填其它雜土。
3.回填必須從管兩側同時回填,回填一層夯實一層。
4.管道試壓前,一般情況下回填土不宜少于500mm。
5.管道試壓后的大面積回填,宜在管道內充滿水的情況下進行,管道敷設后不宜長時間處于空管狀態。
PE給水管道施工中注意的三大隱患
根據給水管道事故,北美曾有人做過專門的統計,結果80%以上的事故都是由不規范施工造成的。常見的情況有以下幾種:
1.溝槽與回填土不符合規定這種情況在山區經常看到,主要是個別地段的石頭較多,溝槽的開挖由人工鑿成或炸藥炸出,槽底嚴重不平并且有鋒利的石頭凸出,遇到這種情況,按有關規定,溝槽底部的石塊應該清除并鋪墊15公分以上的沙土,然后才能鋪設管道,可施工人員不負責任或偷工減料,不鋪墊沙土或者象征性鋪墊點沙土,就直接把管道鋪設在石塊上面。常見的回填不合格,一是用較大磚瓦石塊當回填土直接拋砸在管道上;二是回填后不按《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術規程》的規定,做夯實處理。
2.三通、彎頭、異徑管等節點的水泥止推墩制作不符合要求。
按照《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術規程》規定:φ≥110mm以上管道的三通、彎頭、異徑管等節點,應設置水泥止推墩,防止管道推移,"止推墩混凝土不宜低于C15級,并現場澆筑在開挖的原狀土地基和槽坡上"。有些施工方對止推墩所發揮的作用,引不起足夠的重視,他們在管道旁釘個木樁或楔個鐵橛充當止推墩,有時水泥墩的體積太小或未澆筑在原狀土上,有的止推墩的強度不夠,結果管道運行中,止推墩無法發揮作用形同虛設,造成三通、彎頭等管件推移錯位后而損壞。
3.未安裝自動排氣閥或安裝的位置不合理。
在輸水過程中,管道中氣體會逸出在管道高起部位積累起來,甚至形成氣阻,管道中水的流速發生波動時,隆起部位形成的氣囊將不斷被壓縮、擴張,氣體被壓縮后所產生的壓強要比水被壓縮后產生的壓強大幾十倍甚至上百倍,此時,這段存在隱患的管道,可能會導致下列情況的發生:⑴管道上游通水后下游滴水不見,這是因為管道內的氣囊阻斷水流,形成水柱分離。⑵管道內被壓縮的氣體,壓縮到最大極限,急速膨脹,導致管道破裂。⑶當高處水源的水,利用重力流按一定的速度向下游輸送時,急速關閉上游的閥門后,由于落差及流速的慣力,管道內上游的水柱并沒有立即停止,它仍按一定的速度向下游流動,此時管道內因無法及時補氣形成真空,造成管道被負壓吸癟而破損。