HDPE管施工质量问题原因分析及对策

高密度聚乙烯（以下简称为H D PE ）管化学稳定性好，使用寿命长。在埋地情况下，H D PE 管使用年限可达50年以上。具有优异的耐候性，并具有良好的综合机械性能。施工便捷，在工期紧和施工条件差时，其优势更明显。H D PE 大口径埋地中空壁缠绕管在城市基础设施工程建设中的作用尤为突出。

扬州市某道路拓宽改造工程，一期工程长约10km ，南北走向，道路设计红线宽为100m ，道路东侧沿线设污水主管道一道，四座污水提升泵站，污水管管径为600~1600m m ，埋深为3.5~6.0m 。当管径≥1000m m 时，管道施工采用H D PE 管。根据工程地质报告，本地区地下水位一般在天然地面下0.30~1.20m 。土层自上而下分为四层，污水管主要敷设在第三层，该层土渗透性差，压缩性高，强度低，土质易液化，扰动后承载力会急剧下降。根据勘探报告地基采用砂石换填和深层搅拌桩处理方案。

一、施工要求

为使H D PE 管道优越性能得到充分发挥，应高度重视施工前

的技术准备工作。施工前应熟悉、掌握施工图；备好相应的施工机具；对操作工人进行上岗培训，培训合格后方可进行施工；严格按标准对管材、管件进行验收，把好材料进场源头第一关。

（一）管沟的开挖

管沟的开挖必须严格按照设计进行施工。要确保聚乙烯管道埋设的最小管顶覆土厚度。在稳固的沟底，

管沟的宽度由施工所需要的操作空间决定，还要考虑到管沟开挖费用以及购买填埋材料等费用的经济性。挖土开槽应严格控制基底高程，禁止超挖。基底设计标高以上0.2~0.3m 的原状土要用人工清理至设计标高。

（二）管道基础

对于重力排水系统，坡度等级必须达到规定的要求。若管沟底已被扰动或在开挖过程中必被扰动，则其密实度至少应达到其周围填埋材料的密实度。对于支撑强度较小的不稳定土壤，管沟开挖的深度要比规定值深100~150m m ，然后用指定的或原开挖的材料进行回填，以保证为H D PE 管提供一个均一的支撑。

HDPE 管施工质量问题原因分析及对策

［摘要］高密度聚乙烯(H D PE)管性价比高，广泛应用于城市基础设施工程建设。结合扬州某道路拓宽改造工程，就大口径H D PE 管在软弱淤泥质土中的应用进行分析。强调使用H D PE 管应注重技术交底工作。对在软弱淤泥质土中管道埋置较深的工程，特别是大口径中空壁聚乙烯缠绕电熔接口排水管的施工，一定要进行充分论证，精心组织试验段施工，并针对施工质量问题采取行之有效的对策。要以施工质量一次成活率为抓手，努力打造精品工程。

［关键词］H D PE 管；软弱淤泥质土；施工质量

林文兵1李兵2林文锋1严永正3吴龙生4（1.扬州新纪元公用事业建设有限公司，江苏扬州225009；2.江苏邗建集团，江苏扬州225009；3.泰兴市市政工程有限公司扬州分公司，江苏扬州225009；4.扬州科技学院，江苏扬州225009）

（三）管沟内管道的敷设

在管道被放入管沟之前，应对管道进行全面检查。管道可在地面预先连接好，运到安装地点，然后采用热熔连接或机械连接的方式连接。对于长距离的管道的吊装，采用尼龙绳索。管道采用橡胶圈或热熔连接。采用橡胶圈接口时，应先检查橡胶圈是否配套完好，确认胶圈的安放位置，并将接口范围内的工作面清理干净。接口作业时，应先将橡胶圈严密地套在一侧管口，调整另一侧管使两侧管在同一轴线上，然后套上橡胶圈，调整橡胶圈使其与管外壁接合紧密，再套上哈夫外固管箍。管沟内管道的热熔连接同地面上管道的热熔连接方式相同，但必须保证所连接的管道在连接前冷却到土壤的环境温度。

（四）HDPE管道的压力测试

1.强度试验

压力试验时，应将管道固定于原位。法兰连接部位应暴露以便检查是否泄漏。压力试验的测试压力不

应超过管材压力等级或系统中最低压力等级的配件的压力等级的1.5倍。开始时，应将压力上升到规定的测试压力值并停留足够的时间保证管子充分膨胀，当系统稳定后，将压力上升到工作压力的1.5倍，稳压1小时，仔细观察压力表，并沿线巡视。

2.水密性试验

H D PE管道具有比传统管材更优越的水密性能。水密性试验的测试压力不应超过管材压力等级或系统中最低压力等级的配件的压力等级的1.15倍，当管道压力达到试验压力后，应保持一定时间使管道内试验介质温度与管道环境温度达到一致，待温度、压力均稳定后，开始计时。一般情况下，水密性试验应稳压24小时，试验结束后，如果没有明显的泄露或压力降，则为通过水密性试验。

（五）沟槽回填与夯实

从管底基础至管顶以上0.7m范围内，必须采用人工回填，严禁用机械推土回填。回填应先从管底与基础结合部位开始，沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实，每层回填高度宜为0.15~0.20m，管顶以下宜用粗砂回填，管顶以上0.5m 范围内，宜回填砂土或接近最佳含水率的素土。管顶0.7m以上部分回填土，可采用机械回填，但必须从管线两侧同时回填并夯实。

二、工程应用中存在问题及原因分析

（一）存在问题

根据合同，H D PE管道为甲供材，管道接口采用热熔连接，由管道供应商派技术人员现场负责施工，在完成管道安装、沟槽回填工作后，关停井点降水，第二天发现，有几处管道接头处存有渗漏水现象，在随后的二、三天内，渗漏水现象越来越严重，管道与检查井接头处也出现漏水现象，更糟糕的是在靠其中某一检查井东侧的一根10m的管道出现断裂现象（位置见图1），大量的地下水及管外回填砂流入管内。更换该断裂管段，仍没解决漏水问题。由于大量甲供H D PE管已经进场，工期较紧，大范围的H D PE管施工全面展开，这为管道施工留下了质量隐患。施工结束以后，标段所有污水管道都出现了质量问题：所有的H D PE管的变形量超标；70%以上H D PE接头处漏水或渗水，随着时间的不断推移呈上升趋势；所有H D PE管与检查井连接头都漏水或渗水；检查井、管道有下沉现象，有些检查井下沉严重超标并拉断管道。

图1管道渗漏水断裂图

（二）原因分析

1.地基不均匀沉降

由于本工程地处长江北岸冲击平原段，土质多为淤泥质粘土，压缩性高，透水差，且管道埋设较深，

降水难度非常大，采用轻型降水、砂井、管井相结合的方法，施工周期长，成本花费高，加上工期紧等因素，有些施工人员忽视了降水的重要性，带水作业，扰动了持力层的土壤，扰动后土质承载力会急剧下降，沟槽回填施工完毕后，检查井及管道随地基发生不均匀沉降，致使检查井出现开裂、漏水等现象，管道出现弯曲、变形、漏水等现象。

2.管材质量低劣

个别管材供应单位采用一些劣质聚乙烯材料进行加工制造。

3.施工组织设计缺陷

中空壁缠绕管的连接一般有以下方式：热缩套（带）连接、

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电热熔带连接、承插式连接。目前实际工程应用中常采用前二种，后一种连接方式对管材的外径要求相对比较高，且造价相对也较高。本工程采用了电热熔带连接，该连接方式存有以下问题：（1）施工外部环境要求较高，管材与电热熔带连接处要求无尘、无水，且电热熔焊机对焊接电压稳定性的要求也很高；每个管节的连接时间约40分钟，施工时间较长；对接管道的高程及平顺度要求较高。能适应不同施工环境的焊接机具还有待进一步完善，管道供应方也对此种连接方式持有保留意见，事实证

明80%以上的管道接头存有质量问题。（2）塑料管为柔性管道，但相对管道而言热熔是一种刚性连接，该连接方式无法消减由于地基不均匀沉降带来的危害，致使管道的最脆弱点（接头处）易发生断裂。

H D PE管与管井的连接方式一般有三种：现浇砼圈梁加橡胶密封圈、自膨胀橡胶外加钢抱箍、预制塑料窨井。本工程采用了第一种连接方式，由于热熔为刚性连接，H D PE管无法采用短管来调节消减检查井、管道沉降不同产生的危害，与检查井连接的管道6m范围内易出现断裂现象，检查井与管道连接处易被拉裂，漏水。

本工程回填用土采用了原土，未对其进行处理。扰动后的淤泥质土承载力很低，且含水量很大，无法夯实至设计要求，致使回填土无法形成“土拱”保护管道，反使管道上方的回填土重压在管道上，导致管道下沉、变形。

施工中未充分考虑到温差对管道的影响，管道的热胀冷缩使得管道与检查井连接处易产生裂缝，出现漏水现象。

三、采取的应对措施及效果评价

施工前应认真完善施工组织设计、施工方案及施工技术措施，对工程所需的材料、构配件和设备进行

报验审查，加强对测量基准点和参考标高的确认及工程测量定位放线的控制，严格工程开工程序。要高度重视对质量管理体系建立健全工作。项目部在施工过程中应进行质量跟踪监控。

（一）更换新管材

对污水管道做全面检查，并记录在案，对变形量超过10%的管道、下沉严重超标的管道和检查井、局部位置断裂的管道、严重影响其使用功能的管道，采取更换新管材的措施。

为防止再次出现质量问题，更换新管材不再以一节管道为更换单位，而是以一个井段（约50m）为更换单位。用同管径玻璃钢夹砂管代替，玻璃钢夹砂管能够自身通过承插式胶圈接口消除温度及地基不均匀沉降带来的负面影响，也能够通过短管来调节消减检查井、管道沉降不均产生的危害。为减少地基的不均匀沉降对管道的影响，应加大对沟槽降水的力度，在确保降水质量的前提下，开挖沟槽，同时全面挖除原有管道下的被扰动的地基，采用了厚度不低于30cm块石、碎石回填处理。为加强管道两侧回填料对管道的支撑力，应加大沟槽开挖宽度，采用了中粗砂分层夯实回填，并每隔20cm检查一次密实度，不达要求坚决返工重新夯实（位置见图2）。为确保管道上方回填土的质量，应使用符合回填要求的纯砂土，并对回填土掺5%水泥进行加固处理。

事实证明，用玻璃钢夹砂管代替H D PE管并采取上述处理措施，取得了较好效果，管道的变形量都能控制在5%范围内，闭水试验都能满足设计要求。

（二）采取补强措施

为减少损失、节省造价，对变形量不超过10%且不影响其使用功能的管道采取补强措施。

因管道四周采用中粗砂回填，故通过机械加压将水泥浆压入其中，泥浆可以增强回填砂的密实度，同时，水泥浆和中粗砂能有效结合，使管道四周被具有一定强度的水泥砂浆包围，增加整体性，减少外部土壤对管道的压力，起到保护管道的作用。对埋深较浅的管道，挖除管道上方回填土，外购纯砂土并掺水泥分层夯实回填；对埋深较深的管道，对管道上方的回填土，采用了注浆方式，增加回填土的密实度，改善回填土性质，使管道上方的回填土形成整体，有效地保护管道。

（三）漏水接口注防水胶处理

管与管接口处渗漏：在管道内环向每隔一定距离打一孔洞，通过孔洞向管道外侧渗漏处周边注压防水柔性胶，使渗漏处管道的外侧形成一道防水层，阻止管道外的水流入管内，起到堵漏防水作用。

管与检查井处的渗漏：通过管与检查井连接的裂缝向井外注压防水胶，后再用堵漏王将裂缝封堵。

通过近半年的观察，该污水管道沉降基本已经稳定，管道接口以及管道与检查井连接处也已不再漏水，该管道现已投入

试运行。

图2沟槽回填密实要求

四、结语

管道工程返工维修费用较大，在组织施工时，应做到论证在前，试验在前。要加强H D PE管技术交底工作，提高施工人员技术素质，同时把好材料进场关。要杜绝因责任心不强导致出现设计问题和不按操作步骤操作而返工的现象。对在软弱淤泥质土中、管道埋置较深的工程，一定要进行充分论证，并针对施工中易出现的质量问题采取行之有效的应对预案和措施，适时做好效果评价工作，对大口径中空壁聚乙烯缠绕电熔接口排水管尤其需谨慎施工，要精心组织试验段施工，取得各施工参数后再行推开。要以施工质量一次成活率为抓手，努力打造精品工程。

［参考文献］

［1］陈颖，曹伟新.HDPE管在市政排水工程中的应用［J］.工程建设与设计，2006，（7）：81-82.

［2］张玉川.塑料埋地排水管的关键性能——

—环刚度［Z］.北京塑料工业协会资料，2004.

［3］吴龙生.全面落实施工质量责任制努力打造精品工程——

—浅析施工质量保证措施［J］.广东建材，2008（10）：138-140.

［4］刘玉卓.公路工程软基处理［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［作者简介］

林文兵（1976-），男，江苏扬州人，扬州新纪元公用事业建设有限公司工程师，研究方向：土木工程施工管理。

吴龙生（1965-），男，江苏扬州人，硕士，扬州科技学院副教授，工程师，研究方向：土木工程施工管理。

中体现服务”。在美国次贷危机引发的金融危机的大背景下，各

级政府和相关部门相继出台了服务企业的办法，如福建省质监出台了《关于扶持服务企业发展的若干意见》，将重点在品牌创建、标准创新、质量管理、信息公开、打假保名优、减轻企业负担等方面为企业提供扶持服务。服务决不能停留在口号上，要制定周密的计划，分项布署，确保每一项具体工作都要落到实处。