摘要:隨著塑料管在市政給水工程中的逐步推廣使用，與國家針對施工標準要求的明確，將進一步推進塑料管材的更新,本文結(jié)合PE管道的特點，對PE管道在市政給水工程中的應(yīng)用進行了探討。
　　關(guān)鍵詞:市政工程；PE管道；施工技術(shù)；問題
　　引言
　　目前，在推廣使用的新型管材中，主要為各種塑料管材。而聚乙烯（PE）管具有優(yōu)異的物理性能，是優(yōu)良的環(huán)保化學(xué)建材。鋼鐵管材耐腐蝕性差，使用使命短，聚氯乙烯管由于受到管中重金屬鉛，鎘的含量是否超標的質(zhì)疑，日益受到環(huán)保方面的壓力，而聚乙烯（PE）管具有優(yōu)異的物理性能，耐腐蝕、使用壽命長、韌性撓性好、易安裝維護、抗二次污染強、密封性好、耐磨性好、重量輕等特點，是優(yōu)良的環(huán)保化學(xué)建材。
　　1.PE管道的性能特點
　　PE管材始用于20世紀40年代。最初一代聚乙烯管材級樹脂共聚單體含量較低,擠出的聚乙烯管道在進行長期靜液壓強度試驗時會出現(xiàn)脆性破壞。第二代樹脂為PE80級,是在第一代樹脂的基礎(chǔ)上提高了共聚單體含量,極大改進了聚乙烯管材的耐環(huán)境應(yīng)力開裂。第三代樹脂為PE100級。PE100樹脂具有較高的密度和剛度,蠕變抵抗能力大幅度提高。目前用于市政給水的是PE80和PE100等級的中、高密度聚乙烯管。其特點如下：
　　（1）化學(xué)性能穩(wěn)定
　　由于PE分子沒有極性,所以化學(xué)穩(wěn)定性好,不會發(fā)生腐爛,生銹或電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象,可耐多種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕,在土壤中存在的化學(xué)物質(zhì)不會對管道造成任何障礙作用。此外它也不滋生細菌不結(jié)垢,其流通面積不會隨運行時間增加而減小,屬于環(huán)保型產(chǎn)品。
　　（2）連接可靠
　　聚乙烯管道系統(tǒng)之間主要是熱熔對接連接,接頭少,無泄漏,接頭的強度高于管道本體強度,它與其它管道采用法蘭連接,施工方便快捷。
　　（3）施工便捷
　　由于PE管重量輕,搬運和連接都很方便,所以施工快捷,安裝費用低,維護工作簡單。在工期緊和施工條件差的情況下,其優(yōu)勢更加明顯。
　　（4）水流阻力小
　　采用PE管為材料的管道具有光滑的內(nèi)表面,其曼寧系數(shù)為0.009,比相同口徑的其它管材具有更高的輸水能力。換言之,輸送相同水量的情況下,可采用口徑相對較小的PE管道。
　　（5）可撓性好
　　PE管材軸向可略微撓曲,工程上可通過改變管道走向的方式繞過障礙物,可以不用管件就直接鋪在略微不直的溝槽內(nèi),且不受地面一定程度不均勻沉降的影響。
　　（6）耐磨性能好
　　PE管道與鋼管相比,其耐磨性為鋼管的4倍,德國曾用實驗證明HDPE的耐磨性甚至比鋼管還要高幾倍。
　　（7）抗應(yīng)力開裂性好
　　具有低的缺口敏感性,高的剪切強度和優(yōu)異的抗刮痕能力,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能也非常突出。
　　（8）耐老化,使用壽命長在不受陽光紫外線直射的條件下,使用年限可達50年以上。
　　2.PE管道的施工技術(shù)
　　2.1鋪設(shè)方式
　　（1）開槽施工
　　管溝底的準備；對于有壓的供水系統(tǒng)采用PE管道,一般來說,管溝底的水平精度要求并不是很高。如果管溝底部相當(dāng)平直,而且土壤內(nèi)基本上沒有大的石塊,那么就沒有必要在進行平整。當(dāng)然,如果是一個沒有受到挑動的管溝底層,那就更好。但如果管溝底已經(jīng)被挑動或在開挖的過程中必須被挑動,那么其密實度至少應(yīng)該達到其周圍填埋材料的密實度,所有規(guī)格的PE管道一般都可以適應(yīng)少量局部的管溝底的不平坦,但如果在回填材料中含有尖棱的石頭或堅硬的頁巖,那么就可能會在管道表面產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)以致?lián)p壞管道。對于在頁巖及松散的巖石土壤中的開挖,為了避免與松散的巖石接觸,必須為PE管道提供一個均一的溝床,一般的做法是開挖管溝底時應(yīng)比設(shè)計標高挖深至少150毫米,然后用適當(dāng)?shù)奶盥癫牧匣靥钪烈?guī)定高度,并夯實到90%或更高的密實度。對于支撐強度較小的濕粘土或砂土等類似不穩(wěn)定土壤,管溝的開挖的深度要比規(guī)定的值深100～150毫米。然后用指定的或原開挖的材料進行回填,這樣即可保證為PE管提供一個均一的支撐。
　　（2）非開挖技術(shù)
　　非開挖施工技術(shù)是在地表面不開溝的情況下通過探測、勘查、鋪設(shè)（或更換、或修復(fù)）各種地下公用設(shè)施管道的一種技術(shù)或方法。與傳統(tǒng)的開挖施工相比，非開挖技術(shù)具有不影響周邊環(huán)境、不影響交通、施工方便、綜合施工費用低、施工周期短、地表面不受損壞、社會效益顯著等優(yōu)點。它可以廣泛應(yīng)用于穿越各種市政、河道、高速公路、鐵路及各種交通要道等等，對市政給排水管線進行鋪設(shè)、更換及修復(fù)。
　　水平定向鉆進施工法主要用于穿越河流,湖泊,建筑物等障礙鋪設(shè)大回徑,長距離的輸送石油和給水排水管道。施工時,按照設(shè)計的鉆孔軌跡[一般為弧形],采用定向鉆進技術(shù)鉆出一個近似水平的先導(dǎo)孔,隨后在鉆桿柱端部換接大直徑的擴孔鉆頭和待鋪管線,在回拉擴孔的同時,將持鋪設(shè)管線拉入鉆孔。
　　2.2連接方式
　　（1）熱熔對接
　　是采用熱熔對焊機未加熱管端[熱熔對接溫度為210±10],待管端熔化后,迅速將其貼合,保持一定的壓力,經(jīng)冷卻達到熔接的目的。
　　（2）鋼塑法蘭連接
　　PE管道和鋼管及閥門連接時宜采用鋼塑法蘭連接,PE管端與相應(yīng)的塑料支撐環(huán)之間可采用熱熔對接方式進行連接,鋼管端與金屬法蘭連接,應(yīng)符合相應(yīng)鋼管焊接的規(guī)定；然后采用法蘭片即可完成PE管道與鋼管的連接。法蘭連接也適用于PE管與PE管之間的相互連接。一般而言,PE支撐環(huán)與PE支撐環(huán)之間不需要密封圈,但在大尺寸,高壓力工作條件下仍需添加密封圈。當(dāng)PE支撐環(huán)與其它材質(zhì)[鋼管,鍍鋅鐵管等]的管道進行法蘭連接時,必須使用密封圈。
　　（3）鞍形對接連接
　　PE管道在應(yīng)用過程中,經(jīng)常回遇到根據(jù)實際需要進行主管分接的問題,傳統(tǒng)的管材必須先切除一段主管然后安裝一個三通來完成分接。鞍形三通可采用鞍形對接方式連接,即采用鞍形對接焊機,直接在主管上連接一個鞍形三通,然后采用配備的切刀切割主管,這樣就完成了主管的分接,施工非常迅速。
　　3.PE管道的維修技術(shù)
　　非開挖修理是在不開挖路面情況下對兩個檢查井之間的管段進行整段或局部加固修理,可分為兩大類：一類是涂層法，另一類是襯管法。涂層法適用于直徑800mm以上，以防腐、防滲為修理目的管道；襯管法適用管徑的范圍比較大。
　　3.1涂層法
　　涂層法對結(jié)構(gòu)強度沒有增強作用，只能起到防腐和防滲作用。涂層法對管道斷面的影響小，價格相對較低，但工期長，質(zhì)量可靠性較差，施工中管道清洗處理、溫度、通風(fēng)、人員素質(zhì)等都會影響修理質(zhì)量。
　　3.2翻轉(zhuǎn)法
　　翻轉(zhuǎn)法俗稱襪筒法：安裝前在氈制軟管中涂灌樹脂，用灌水的方法使之不斷翻轉(zhuǎn)同時由井口進入管內(nèi)，然后加熱將樹脂固化，最后在舊管道內(nèi)形成獨立的樹脂襯管。翻轉(zhuǎn)法適用范圍廣，可用于200mm~2000mm的管道，能應(yīng)付接口錯位和管道變形等各種病害，管徑損失小，是世界各國應(yīng)用最多的一種內(nèi)襯管修理工法。
　　4.PE管施工中應(yīng)注意的問題
　　(1)管槽開挖
　　管槽開挖以直線為宜,槽底開挖寬度為管外徑+0.30m。管道在地下連接時,應(yīng)適當(dāng)增加接口處槽底寬度,管道槽底寬度不宜小于管外徑+0.50m,以方便安裝對接為宜。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。
　　(2)管道連接
　　管道連接有熱熔連接和電熔連接。熱熔連接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。采用熱熔對接連接方式施工時,應(yīng)嚴格按操作規(guī)程進行,必要時應(yīng)根據(jù)天氣、環(huán)境溫度等變化對其進行適當(dāng)調(diào)整。
　　(3)安裝
　　在管道彎頭、三通、漸縮接頭、消防栓等處均設(shè)置C20混凝土支墩,法蘭閥門用磚砌支墩加固。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?qū)ｉT的法蘭連接；在管路隆起部位或上坡地段均應(yīng)設(shè)置排氣閥,以減小氣、水混壓對管道的沖擊。
　　(4)回填夯實
　　管道安裝完畢,待隱蔽工程驗收后,應(yīng)立即回填。回填時應(yīng)符合下列規(guī)定:防止槽內(nèi)積水造成管道漂浮,如有積水應(yīng)想辦法排盡；對石方、土石混合地段的管槽回填,應(yīng)先裝運黏土或砂土回填至管頂200～300mm,夯實后再回填其他雜土；回填必須從管兩側(cè)同時回填,回填一層夯實一層。管道試壓前,一般情況下回填土不宜少于500mm,管道試壓后的大面積回填,宜在管道內(nèi)充滿水的情況下進行,管道敷設(shè)后不宜長時間處于空管狀態(tài)。
　　5結(jié)束語
　　綜上所述，PE管道具有耐腐蝕,熔接接頭與管材一體化；不泄漏,具有較好的系統(tǒng)撓性,能有效抵抗地基運動和端荷載,流通能力大,耐磨性能好,是市政給水工程的主要選擇之一。