聚乙烯PE压力污水管道施工工法含施工图doc
聚乙烯(PE)压力污水管道施工工法1、前言目前聚乙烯（PE）塑料管材在污水管道工程中已逐步代替了传统的铸铁管和水泥管，聚乙烯(PE)压力管（以下简称PE管）管材连接更容易、安装更迅捷、受地震影响更小，具有耐高压、耐久性好、抗腐蚀性好等优点，适用于各种污水管道工程。通过对绍兴县杨江公路等市政设施建设工程上使用PE100压力污水管道施工的实践，经对管道的安装、连接等工艺进行系统分析，我公司总结出一套施工速度快、质量好的实施工程技术，取得了较好的社会效益与经济效益，特整理为工法进行推广应用。2、特点2.0.1本工法施工便捷、快速，比普通钢管可提高施工效益30%～50%；耐氧化、耐腐蚀，常规使用的寿命长。2.0.2材料物理稳定性很高，拥有非常良好的耐腐的能力，不开裂性，柔韧性好，具有耐扭曲，抗地震、耐磨损，抗冲击等性能。2.0.3流量大，内壁光滑，摩擦系数小，能提高介质流速，与相同直径的金属管道相比，输送流量增大30%。2.0.4连接安全可靠，热熔对接和电熔连接，接口强度高于管材本体。3、适合使用的范围一般适用于管径在110mm～450mm城市污水排放、工业污水排放、污水处理、远距离压力送水等污水管道工程。4、工艺原理PE管是以专用聚乙烯为原材料经塑料挤出机一次挤塑成型。管材壁因材质均匀、同性，具有非常好的耐压能力。管材热熔焊接工艺原理是利用加热工具将管道或管件端面加热到210OC左右，在可控压力下持续一段时间，使两端面熔合为一体，形成符合质量发展要求的管道焊接接头。压力污水管铺设与应用原理是通过在敷设路线上开挖沟道，铺设垫层后，敷设聚乙烯管材，周边用级配砂石回填，管线接口与相应的压力泵连接，从而满足各类污水高压远距离运送至污水处理设备，使污水经有效处理后，达到排放标准或合理规划利用中水，以减小环境污染和合理规划利用资源的目的。5、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.1.1工艺流程如图5.1.15.2施工准备5.2.1熟悉施工图并到施工现场了解情况，请设计单位、监理单位做设计交底。5.2.2根据施工工艺技术要求，准备相应的施工机具。5.2.3正式施工前应对操作工进行专门的培训。5.2.4采购管材、管件。5.2.5材料的验收1、应检查有没有产品出厂合格证，出厂检验报告。2、进行外观及几何尺寸检查。3、管材应为黑色，管上必须有醒目的蓝色条统（给排水管材为蓝色或本色，国家标准为蓝色)。同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志。4、检查管径及壁厚是不是满足标准要求。5.2.6管材、管件运输与保管在聚乙烯产品的运输和保管中，应按下述办法来进行：1、应用非金属绳捆扎和吊装。2、不得抛摔和受剧烈撞击，也不得拖拽。3、不得暴晒、雨淋，也不得与油类、酸、碱、盐、活性剂等化学物质接触。4、管材、管件应存放在通风良好，温度不超过40的库房内。在施工现场临时堆放时应有遮盖物。5、在运输和存放过程中，小管可以套在大管中。6、运输和贮存时应水平放置在平整的地面或车厢内，当其不平时应设平整的支撑物，其支撑物的间距以1—1．5米为宜。管子堆放高度不宜超过1.5米。7、产品从生产到使用之间的存放期以不超过一年为宜。发料时要坚持先进先出的原则。5.3施工操作要点5.3.1管沟开挖管沟开挖应严格按照设计图施工，PE管的柔性好、重量轻，可以在地面上预制较长管线，当地形条件允许时，管线的地面焊接可使管沟的开挖宽度减小。PE管埋设管顶覆土厚度为:车行道下0.9m；人行道下0.75m；绿化带下或居住区0.6m；永久性冻土或季节性冻土层，管顶埋深应在冰冻线以下。在结实、稳固的沟底，管沟的宽度由施工所需的操作空间决定。表5.3.1为宽度的最小值。表5.3.1最小管沟宽度值管道公称直径（mm）最小管沟宽度（m）75～400D+0.3大于400D+0.5当在地面连接时，沟宽为D+0.3m；当在沟内安装或开沟回填有困难时开沟宽度为D+0.5m，且总宽度不小于0.7m。在沙土或淤泥的管沟中，能采用放坡开挖。5.3.2管沟底面的处理如果管沟底部平整且土壤中基本没大石块或底部土层没有扰动，就无需平整；如果底部土层被扰动，则采用直径20～50mm级配碎石混合沙土和粘土后垫平，垫层厚度为150mm，压实度应大于90%。尽可能避免管道表面划伤。5.3.3管道热熔焊接施工流程5.3.3.1焊接准备焊接准备主要是检查焊机状况是不是满足工作要求。如检查机具各个部位的紧固件有无脱落或松动；检查机电线路连接是不是正确、可靠；检查液压箱内液压油是否充足；确认电源与机具输入要求是否相匹配；加热板是不是满足要求(涂层是否损伤)；铣刀和油泵开关等的运作情况等。5.3.3.2管道焊接工艺1、用净布清除两对接管口的污物。将管材置于机架卡瓦内，两端管口向内伸出的长度应基本相等(在满足铣削和加热要求的前提下应尽可能缩短，通常为25～30mm)。若伸出管材机架外的管道部分较长，应用支撑架托起外伸部位，使管材轴线与机架中心线处于同一高度，调整管道对接的同轴度，然后用卡瓦紧固好。如5.3.3.2-1图：图5.3.3.2-12、置入铣刀，开启铣刀电源，然后缓慢合拢两管材对接端，并加以适当的压力，直到两端面均有连续的切屑出现，方可解除压力，稍后即可退出活动架，关掉铣刀电源。切削过程中应通过调节铣刀片的高度控制切屑厚度，切屑厚度一般控制在0.5～1.0mm为宜。图5.3.3.2-2图5.3.3.2-33、取出铣刀，合拢两对接管口，检查管口对齐情况。其错位量应不超过管壁厚度的10%或1mm中的较小值，通过调整管材直线度和松紧卡瓦可在某些特定的程度上改善管口的对位偏差；管口合拢后其接触面间应无明显缝隙，缝隙宽度不能超过0.3mm(D225mm)、0.5mm(225mm＜D400mm)或1.0mm(D＞400mm)。如不满足上述要求应重新铣削，直到满足规定的要求为止。5.3.3.3确定机架拖拉管道拉力的大小(移动夹具的摩擦阻力)。由于在管道对接过程中，所连接管道长短不一，因而机架带动管道移动所需克服的阻力不一致，在实际控制中，这个阻力应叠加到工艺参数压力上，得到实际使用压力。5.3.3.4在可控压力下焊接加热板温度达到设定值后，放入机架，施加规定的压力，直到两边最小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值(使管口端面与加热板之间刚好保持接触)，以便吸热。图5.3.3.4-1当达到焊接规定时间后，退开活动架，迅速取出加热板，然后合拢两管端，切换时间应尽可能短，不能超过规定值。冷却到规定的时间后，卸压，松开卡瓦，取出对接好的管材。图5.3.3.4-2图5.3.3.4-3该焊接工艺主要工艺技术参数如图5.3.3.4-4：图5.3.3.4-4pa1－加热压力，加热周期内加热工具作用在PE管壁上的压应力；pa2－吸热压力；pf1－熔接压力；pf2－冷却压力；ta1－加热时间；ta2－吸热时间；ta－总吸热时间；tu－切换时间，加热结束至对接开始的一段时间，包括加热工具的撤出时间；tf1－增压时间；tf2－冷却时间；tf－总熔接时间；t－焊接温度，指加热盘面的温度，通过热电偶（加热板内置）测量。PE管道焊接主要工艺控制参数表壁厚e(mm) 加热时的卷边高度h（mm） 吸热时间ta2（s） 允许最大切换时间tu(s) 增压时间tf1(s) 焊缝在保压状态下的冷却时间tf2（min） 温度T：(21010)oC吸热压力pa1：0.15MPa ta2＝10e温度T：(21010)oC吸热压力pa2：0.02MPa pf1=pf2=0.15Mpa ＜4.5 0.5 45 4.5～71.0 45～70 6～107～12 1.5 70～120 10～1612～19 2.0 120～190 8～10 8～11 16～24 19～26 2.5 190～260 10～12 11～14 24～32 26～37 3.0 260～370 12～16 14～19 32～45 37～50 3.5 370～500 16～20 19～25 45～60 50～70 4.0 500～700 20～25 25～35 60～80 5.3.4管道敷设 管道一般在地面预先焊接好(管径110mm的管道应采用电熔焊焊接；管径110mm的管道可采用热熔焊或电熔焊焊接)。在管道放入管沟之前，应对管道做全面检查，在未曾发现任何缺陷的情况下，采取吊入或滚入法下管。 5.3.4.1 保证设计的埋深及与其它管线 蛇行敷设 由于聚乙烯管的线线胀系数比金属管高十余倍，所以对气温变化较敏感，因此，可根据PE管的柔性，蜿蜒敷设和随地形弯曲敷设，但弯曲半径应满足规定的要求。 图5.3.4.2 5.3.4.3 警示带 为保护管线在日后运行，不受人为的意外损坏，应在管线mm处敷设一条警示带，该警示带应与管线一样，具有不低于五十年的寿命。警示带上应标出醒目的提示字样，例如：危险！下有管道危险！XX公司抢修电线 特殊地段的施工 特殊地段系指穿越铁路、河流、桥梁和重要道路等地段。在特殊地段敷设时应注意以下几点： 1、在这些地段敷设PE管道首先要征得有关管理部门的同意。 2、由于聚乙烯管道相对钢管而言较易遭受人为破坏，原则上在这些地段不宜使用聚乙烯管材。 3、若一定要使用聚乙烯管材时，则应增加套管或采取其它保护措施。 图5.3.4.4-1 PE管穿越马路地埋敷设示意图 PE管在穿越河道地埋敷设施工时，应采用特制预应力高标号预制混凝土管保护通过。在穿越的同时，也应对较宽河道进行围堰施工，长距离进行分段围堰。如图5.3.4.4-2 图5.3.4.4-2 PE管穿越河道地埋敷设示意图 PE管在穿越桥梁地埋敷设施工时，应在道路边人行道下增设埋管通道通过。如图5.3.4.4-3 图5.3.4.4-3 PE管穿越桥梁地埋敷设示意图 PE管在穿越农田地埋敷设施工时，埋深应＞1m，并作标记。如：危险！下有管道危险！XX公司抢修电话XXX！在PE管上也应增设一道50mm厚预应力高标号预制混凝土圆形板作相应保护。如图5.3.4.4-4 图5.3.4.4-4 PE管穿越农田地埋敷设示意图 地质上的断裂带、明显存在非均匀性沉降的地段、管基处理耗资巨大等地段也应视为特殊地段。由于PE管的断裂伸长率是钢管的 15～30倍，因此在这些地段之中，0.1MPa以下的排污管道采用PE管材具有特殊意义，对该处管线只要注意仔细观察地面不均匀沉降情况即可。一般的沉降不会产生断裂酿成事故（日本圾神大地震未造成PE管断裂即是证明）。当沉降达到某些特定的程度后，可进行有计划的更换，既保证安全又能掌握运行的主动权。 5.3.4.5 内插敷设 插入管铺设是PE管材的一种特殊敷设形式。传统的管线多为铸铁管或钢管，由于气质的改变、压力的提高和腐蚀严重等均会产生泄漏，此时需更换新管线。在城市中沿道路敷设的排污管线中，要全面开挖取出报废的旧管线再埋人新管线不仅耗资巨大，且对城市交通及环境将带来不利影响。PE轻质柔性管材的出现，使得这种更新产生了重大的变革。目前国外较多采用的方法是：沿原有金属管线每隔一定距离挖掘一个工作坑，将旧管线割断，并对其内部进行清扫，然后将PE管插入其中，格外的简单的工作就可以完成更新。 5.3.5管道吹扫 管道吹扫与一般管道吹扫相同，主要是采用爆破式吹扫，能分段进行，介质为无油压缩空气，压力不应超过管道的工作所承受的压力。 5.3.6试压 PE压力污水管道系统在投入运行之前应进行压力试验。压力试验包括强度试验和气密性试验。测试时一般都会采用水作为试验介质。 强度试验:在排除待测试管道内的空气后，以稳定的升压速度将压力提高到要求的压力值。压力表尽可能设置在该管道的最低处。试验初始，应将压力上升到工作所承受的压力并停留足够的时间保证管道充分膨胀，这一过程需2～3小时，当压力稳定后，将压力升到工作所承受的压力的1.5倍，稳压1小时，仔仔细细地观察压力表，并沿线检查，如果在测试过程中并无肉眼可见的泄漏或发生明显的压降，则管道通过压力试验(由于管道膨胀，有一定的压降属正常变化)。
