聚乙烯缠绕结构壁管（B型）施工技术

时间：2024-08-31

王路兵郭荣华田晓强王海强

1.北京新机场建设指挥部北京 102602；2. 北京希达建设监理有限责任公司北京 100036；3.中国建筑第二工程局有限公司北京 100160

1 工程设计

在一般工程设计中，雨污排除系统的管道断面在DN1 800 mm以下时采用聚乙烯缠绕结构壁管（B型），雨水排泄系统多采取重力流排水方式，污水排泄系统采取以重力流为主、强排为辅的排水方式。

2 工艺流程

测量放线→沟槽开挖→地基验槽→砂基础铺设→管道安装→管道周围回填→检查井施工→闭水试验→井筒模块砌筑→回填土→管道竖向变形率检测[1-2]

3 工序控制要点

3.1 测量放线

1）排水管道沟槽开挖前，应对设置的临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩进行复核，复核无误后建立工程测量控制网，对工程进行点面相结合的测量控制。

2）应对设置的测量控制点进行保护，并应经常校核。

3）管道以检查井连接，测量放出各检查井中心位置，连接检查井中心即为管道中心线。测量原地面标高，结合设计管底标高，确定开挖深度，每次测量均要闭合，严格控制闭合误差。

4）施工测量的允许偏差应满足国家现行标准GB 50026—2016《工程测量规范》和CJJ 8—2011《城市测量规范》的有关规定；对有特定要求的管道还应遵守其特殊规定。

3.2 沟槽开挖

1）管道沟槽边坡坡度、高程应严格按照设计图纸及施工方案进行开挖施工。

2）挖土时，严禁超挖，凡是机械挖不到的地方，应配合人工随时进行开挖，距离槽底设计标高300 mm时，抄出水平线，钉上木桩，然后用人工将剩余土层挖走。

3）放坡施工时用坡度尺检查坡度，槽底由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边。

4）沟槽开挖断面尺寸的允许偏差应符合现行标准DB11/1071—2014《排水管（渠）工程施工质量检验标准》中的规定。

3.3 地基验槽

1）基坑底满足设计高程，表面应平整、中心线及坑底宽度应符合设计图纸要求。

2）地基钎探技术要求：穿心套锤（10 kg）、落距50 cm，钎径25 mm，钎头呈60°尖锥形状，钎长2.1 m，钎探杆在打钎过程中要保证竖直，钎探布置点的间距及检验深度应符合GB 50202—2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》中附录A表A.2.4的规定要求。

3）打完的钎孔，经过质检、工长和监理单位共同查验无误后，即可进行灌砂，灌砂时每填入30 cm采用钢筋棍捣实1次，验收完成后，统一灌砂1次。

4）若出现不良地基，应根据地基验槽记录的实际情况标明地基土质情况，并编制有针对性的施工方案，方案中应包含地基处理平面图及剖面图、回填材料、虚铺厚度以及碾压方式，经监理单位审批通过后，方可进行地基处理施工，处理后须由建设、勘察、设计、施工、监理五方单位重新对该部位进行验槽。

3.4 砂基础铺设

1）砂基础回填压实度应满足设计要求，并严格控制每层虚铺厚度。

2）砂基础允许偏差应满足DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工质量检验标准》的有关规定。

3.5 管道进场、存放、安装

1）管材进场后，首先由施工单位进行自检，自检合格后报监理验收，需要进行复试的项目在监理见证取样下送第三方检测机构进行检测。材料进场验收按照下列程序进行：材料进场→施工方、监理验收→监理方审查合格证、质量证明文件等是否符合要求→施工方在监理方见证下取样送检→符合资质规定的单位检测、试验。管材进场复试检测项目包括：规格尺寸、环刚度、环柔度、冲击强度、灰分、热稳定性，抽样检测频率按生产批次进行（同一批次存在不同规格产品时，按产品规格进行抽检）。

2）管材存放场地应平整，远离热源。直径小于2 m的管材，堆放高度应在2 m以下；直径超过2 m的管材，其堆放高度不得超过其外径。

3）塑料排水管道下管前，对应进行管道变形率检测的断面，应首先量出该管道断面的实际直径尺寸，并做好标记。应根据管道管径大小、沟槽和施工机具的情况，确定下管方式。采用人工方式下管时，应使用带状非金属绳索平稳溜管入槽，不得将管材由槽顶滚入槽内；采用机械方式下管时，吊装绳应使用带状非金属绳索，吊装时不应少于2个点（管材上2个吊点应在距离管两端1/4管长处），不得串心吊装，下沟应平稳，不得与沟壁、槽底撞击。

4）稳管：稳管时支垫应采用中粗砂以调整管底设计高程，过程中不得使用灰砂砖等硬质材料进行稳管，防止管道被损坏。

5）管道敷设：敷设管道应将插口顺水流方向，承口逆水流方向；安装宜由下游向上游依次进行。

6）管道接口连接（承插式电热熔连接）工艺流程：检查管材承、插口并清理→插入深度检查→设定设备焊接参数→加热管材并观察融化程度→承口熔接、抱紧（管径大于DN1 000 mm时，须在承口处设置内支撑环，图1）→冷却至规定时间→取出工具。

① 检查承口端焊丝是否有短路、断裂等情况。

图1 承、插口处内支撑环

② 安装前，应先将承口内外表面清理干净，承口与插口处不得有任何杂物、淤泥、液体等影响承插作业的物体，并在插口端画出插入深度标线。

③ 当管材不圆度影响安装时，应采取整圆工具整圆。

④ 应将插口端插入承口内，至插入深度标线位置，并检查尺寸配合情况。

⑤ 通电前，应校直2个对应的连接件，使其在同一轴线上，并应采用专用工具固定接口部位。

⑥ 一般采用220 V电压的专用B型管焊接机进行焊接操作，根据焊机、天气、环境温度等不同，可适度调整焊接工艺和电熔连接时间。设定焊接电流、焊接时间，并在焊接过程中，通过观察焊口处溢料情况对承插口进行紧固作业，一般紧固3次左右。

⑦ 管道采用电热熔连接（图2），通电时连接电缆不能受力。通电完成后，取走电熔机，让管道接口自然冷却。自然冷却期间，保留夹紧带和支撑环，不得移动管道。接口应平整、严密、垂直、不漏水。

图2 电热熔连接示意

⑧ 冬季施工时，为保证管道接口处热熔质量，应设计3.0 m×3.0 m×2.5 m的活动棚，暖棚骨架采用5 mm×5 mm的方管制成，铺上5 cm的阻燃防火棉被1层，外铺防水篷布1层，暖棚内准备2 000 kW的电暖器2台，确保棚内温度在5 ℃以上，管道热熔均在棚内完成。棚内外各挂温度计1支，随时了解温度变化情况，并认真做好温度记录。

⑨ 管道热熔需采取预热，同时调整焊接时间。管道热熔均在活动棚内操作，保证管道热熔时气温不低于5 ℃，调整焊接工艺，采用低电流预热，同时延长接口预热和焊接时间。

7）管道铺设允许偏差应符合DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工质量检验标准》的有关规定。

3.6 管道周围回填

管基的中、粗砂含泥量不得大于3%。因砂基属于管道结构的一部分，不得降低要求，而当回填材料混入碎石或素土，碎石或土中的石子会在回填压实过程中硌坏管道。因此，施工单位不得擅自将砂基材料改为碎石或素土等。

1）管两侧到管顶以上500 mm，必须用人工回填，严禁机械回填，尤其是大管径的肋与肋之间必须采用人工进行捣实。

2）管道两侧回填、夯实应均匀对称，以保证塑料排水管道不产生位移。

3）分层回填厚度应符合规范要求。

4）井室周围回填应沿井室中心对称进行，且不得漏夯，路面范围内的井室周围回填宽度不宜小于0.4 m。

5）如若现场不能连续回填施工，应留阶梯形接茬。

3.7 检查井施工

检查井应按照施工设计图纸及YBJ-PS04—2006《混凝土雨水检查井》、YBJ-PS05—2006《混凝土污水检查井》配合施工。

1）遇水膨胀橡胶圈的设置：小管径的遇水膨胀橡胶圈应放置在井室侧壁的中部，使其闭合；大管径的可以不闭合，当肋距较大时（主要为中空螺旋肋），橡胶圈如不能控制在井侧壁厚度范围内，则可超出侧壁厚范围进入接井包封构造范围。

2）管道进检查井施工：根据规范要求，结合现场实际，保证不影响水流，管材插入检查井内壁30～50 mm。

3）检查井流槽要求：污水检查井流槽高度与下游管道内顶齐平，流台宽度不小于200 mm；雨水检查井流槽高度与上游管道中心高度齐平，流台宽度不小于200 mm。

4）对于检查井的质量要求及其允许的偏差应符合DB 11/1071—2014《排水管（渠）工程施工质量检验标准》的有关规定。

3.8 管道闭水试验

管道安装后，周围回填前，应及时进行闭水试验以及管道密闭性检验。试验从上游往下游分段进行，上游试验完毕后，可往下游充水，以节约试验用水。闭水试验阶段应注意下列事项：

1）试验管段应按井距分段进行，每段检验长度不宜超过5个连续井段，并应带井试验。

2）管道及检查井外观质量验收合格，管道未回填土且沟槽内无积水，全部预留孔应封堵，不得渗水。

3）试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头以试验段上游管顶内壁加2 m计。

4）试验段上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头以试验段上游设计水头加2 m计。

5）当计算出的试验水头小于10 m，但已超过上游检查井井口时，试验水头以上游检查井井口高度为准。

6）将水灌至规定水位，浸泡24 h后，开始记录，对渗水量的测定时间应不少于30 min，根据井内水面的下降值计算渗水量，渗水量不超过规定的允许渗水量即为合格。

7）聚乙烯缠绕结构壁管（B型）实测渗水量应符合DB11/1071—2014《排水管（渠）工程施工质量检验标准》的有关规定。

3.9 回填土

1）优先使用基槽挖出的原状土、良质土，去除其中的有机杂质、石块、砖及其他杂物，不得回填淤泥、冻土。

2）回填土应分层夯实，管道两侧及管顶以上0.5 m内的回填土须人工夯实，当回填土超过管顶以上0.5 m时，方可使用小型机械。

3）回填时须注意控制管道竖向变形，覆土深度≥6 m且内径≥1 200 mm的管道，宜通过内支撑和侧向还土预变形法施工。

4）每层回填的虚铺厚度应根据所采用的压实机具选取，并符合现行标准CJJ 143—2010《埋地塑料排水管道工程技术规程》中的要求。如若进行冬季施工，每层铺土厚度应比在常温施工时减少20%～25%。

4 管道变形率检测

当塑料排水管道沟槽回填至设计高程后，应在12～24 h内测量管道竖向直径变形量，并应计算管道变形率。管道变形检测在相同条件下，每100 m测3处，分别是起点、中间点、终点附近，每处平行测2个断面。当管道内径≥800 mm时，可采用人工进入管内检测，当管内径＜800 mm时，规范要求采用光学、电测等方法或心轴法进行检测，测量偏差不得大于1 mm，塑料排水管变形率不应超过3%。

对于内径小于800 mm的管道竖向变形率检测，宜采用光学、电测测量仪器，但目前国内市场上很少能购置到上述仪器，变形检测尺只能检测管道两侧靠近端头处的变形情况，管道中间部位的管道变形情况无法测定，而技术规范要求雨污水管道全长均须检测，规定在100 m范围内必须检测3个点，故而，为了保证变形率的检测要求，制定一种简易工具“轴心球”测定管道变形。

4.1 检测工具

测量尺及轴心球等测量工具，需通过监理和建设单位的共同验收，并提供加工制作标尺的检验合格证，结合现场实际，管道变形率检测可使用检测尺、轴心球、红外测距仪3种检测工具。

4.2 检测方法

4.2.1 检测尺

1）检测尺制作：管道变形检测尺由找垂点器、主测尺、三角尺3个部分组成。找垂点，是根据管道直径制作的等边三角形钢筋架外加线锤；主尺长2 m，为了防止自身变形带来的测量误差，测尺采用铝合金方管制作，并在尺上标定准确刻度；垂直测量采用三角尺（图3）。

图3 检测尺制作

2）检测尺使用：检测时首先在管道口外利用圆心器将雨污水管道的垂直直径找出来（由于管道端口处的变形量较小），然后将主尺沿管道垂直直径深入，进入0.6、1.2 m处，在管口截面处用三角尺测量主尺打开的垂直距离，根据三角对应成比例原理计算得出管道实际变形量（图4），假如三角尺测量垂直距离h为260 mm，技术规程规定管道允许变形量δ=3%D（D为管道公称直径）。由H/h=b/a，代入已知数据得H=780 mm，ΔH=D－H= 800－780=20 mm＜δ=3%D=24 mm。故此位置处管道变形在技术规程规定允许变形量范围内，检测合格。

图4 检测尺使用

4.2.2 轴心球

1）轴心球制作：变形轴心球采用φ8 mm镀锌钢筋（D≥600 mm时采用φ10 mm钢筋）参照地球经纬线焊制而成，并用角磨机将焊渣打磨干净；在外圈一侧经线处系上尼龙绳，检测时用来拉动轴心球，以达到检测的目的。轴心球直径在制作过程中严格按照各直径管道制作，即轴心球直径D′=D－δ=D－3%D。以D=500 mm为例，代入公式得D′=485 mm，但考虑到D为公称直径，按照GB/T 19472.3—2004《埋地用聚乙烯（PE）结构壁管道系统第2部分：聚乙烯缠绕结构壁管材》中7.3.2节，D=500 mm的最小平均内径dim,min=490 mm，则D′=dim,minδ=dim,min－3%dim,min=475.3 mm≈476 mm，轴心球只要顺利通过相应管径的污水管道中，即为合格。同样的，其他管径的轴心球按照表1进行制作。

表1 轴心球直径参考

2）轴心球使用：根据要检测的排水管道选择好轴心球，在检测段两端的检查井里分别安排1名工人，从一井里穿上钢丝至要检测的排水管道里，直到钢丝从另一个检测井拉出为止。再把轴心球牢牢系在钢丝上，同时还系上尼龙绳，以防轴心球在管道中卡住而无法退出。轴心球顺利通过排水管道，表明管道变形量符合规范要求（图5）。

图5 轴心球检测管道示意

4.2.3 红外测距仪

作业人员进入管内大约1.5 m处，首先将红外测距仪放在面前，调好水平距离，用右手按住机器上的红色三角键，锁定要测定的目标，再按一下即可对目标之间的距离进行观察，机器上的显示屏也会显示出距离的数值，保存数值。作业人员退出管外。根据保存的数值计算管道内径，了解变形率是否符合设计和技术规程要求。