实壁PE管施工过程中的要点分析及应对措施探究

浙江一舟建设管理有限公司  田茂盛

      摘要：随着我国城镇化建设和工业商业规模的快速扩展，环境污染问题日渐严重，如何预防污染和治理污染成为迫切任务。于此市政工程基础设施建设中的雨污分流及改造，工业厂矿的专有污水处理系统和整个城市的污水输送、提升、收集净化系统工程均在加紧实施。作为压力输送的PE管因其优良的耐腐蚀性、耐老化性、熔接的高性能性以及高环保性等等被广泛应用。

  关键词：PE管；施工；要点分析；措施探究

  引言

  PE污水管成为压力输送方式的主要使用管道，多数是埋入地下的。少量露出地表的则会进行包裹处理，避免阳光直射造成老化。市政污水主管网一般口径较大，管网线路比较长，相应沿线的未知阻扰因素就多。近些年，因较大口径PE管施工引起的质量、安全与扰民事件时有发生。期间暴露出的诸多问题或许事前控制、过程控制能够重视起来即可避免。故本篇的宗旨就在于通过以下文字，有所倚重，能够对现场PE管道的顺利施工提供帮助。

本文为了表述的方便性，笔者穿插引入曾亲身参与管理并已竣工的王江泾腾云村污水外排主管道项目。该项目管线总长4.5公里，主要采用实壁PE管，PE管道外径710mm。下述具体的数据将以该项目为描述对象。本篇所指的大口径PE管是指公称外径300mm---1000mm的实壁管道。

  1、PE管的材料成分说明及施工应用概述

  1．1 PE管，又称聚乙烯管，一般单根长度9m，是以聚乙烯树脂为主要原料的材料挤塑成型的管道。PE管共分为：PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五个级别，常规管道外径16mm—1000mm。其中PE100级级别最高，原材料密度最大，原材料强度也最高。给水用只有PE63、PE80、PE100这三级。为了保证污水管网的经久运行质量，设计要求使用PE100级的比较多。

  1．2 PE管常见的埋设方式有两种。一种是地面开槽浅埋法：即先开挖沟槽，在槽底按规定铺好基础砂石，再把若干根已经热熔焊接连起来的管道拖入沟槽回土掩埋。另外一种是定向牵引施工法：即先用专用设备在地表以下一定深度水平方向钻出一段洞槽，再将若干根已经热熔焊接连起来的管道牵引拖入洞槽之内。

2、施工中需要注意的质量、安全、技术措施、协调方面的问题

2.1开槽浅埋法之沟槽开挖施工安全措施及前期协调沟通

2.1.1管线项目往往距离较长，现状土表高程起伏变化大。沟槽挖深达到2.5m以上时边坡放坡应采用阶梯型2级放坡并注意抽排水，特殊地段采取支护，以避免塌方和对附近环境造成破坏。

2.1.2沟槽开挖之前应实地沿管线仔细勘察，查看影响范围内是否可能存在各种地下管线。因为业主方提供的资料并不一定全面，有必要通过实地勘察进一步明确施工障碍物。如本项目第一段，第二段开挖管就遇到了下述问题：

（1）一个电厂的远程光纤数据线，该线如果挖断全厂将停止生产，估算损失数额巨大。此信息是对接时电厂的工程部主管提供的，而且当时已经开始在附近开挖。这是强调沟通对接的重要性。（2）埋地穿越高速公路的高压电缆线，外套PVC管。该线以前是架空跨越高速路的，不允许，后改为埋地式。附近有电线杆，沿电线杆有入地的引下电缆线。挖掘机师傅小心慢挖，发现了该电缆线，避免了事故的发生。这是强调对关键工种的安全技术交底，选择人员考察其责任心和技术水平的重要性。（3）沟槽开挖过程中遇到一处废弃的钢管输水管道，外径1.8m，但地表上缺少标示桩。（4）现状运行中的一条污水管道，虽然知道存在该管道，由于大片的芦苇荡阻挡视线，具体位置不明确。在估算开挖至管道附近区域时采取慢挖，发现了直径60cm的砼管道，单节长度4m，避免了造成破坏。（5）土体表面有标示桩，具体埋深和走向不明的高压天然气主管道。联系燃气主管部门，多次现场明确位置，开挖过程中小心慢挖，跟挖机师傅讲清楚，顺利完成该段。这是强调及时沟通对接和安全技术交底的重要性。（6）图纸上面有标注的石油管道，但是标注的走向错误，埋深数据无。联系石油管道管理部门现场明确位置，后PE管道平移避开10米。这是强调及时沟通对接的重要性。（7）不能对民俗禁忌的地方（如坟墓)造成施工影响，应及时缩小影响程度。若处理不当相关当事人将阻止施工并高额索赔。这是强调前期现场勘察，重点处做好施工规划和影响评价的重要性。（8）周围施工环境恶劣，如沟槽侧边临近蒸汽管道的支墩基础，挖掘机穿过低矮的架空蒸汽管道，挖掘机近旁存有架空高低压裸线的部位等。这是强调对关键工种的安全技术交底，过程中小心施工的重要性。

2.2定向牵引法之定向钻施工技术措施及需要注意事项

2.2.1碰到地下未知障碍物

为了防止碰到地下障碍物，定向钻施工前应多方搜寻，仔细查看地下地上的现有资源资料，分析求证。除此之外，专业的定向钻施工班组很重要，要跟他们一起实地勘察。由于专业，他们会本能的发现沿途一些影响施工的障碍并提出合理建议。

2.2.2规划道路或现状路面下定向钻施工通常要求注水泥浆，而且跨越此段时与地面的垂直高度应适当加大，目的是防止路基及路面层下陷，造成事故。

2.2.3需要添加膨润土的情况。回扩孔时没有泥浆产生，地质过硬地段需要润滑。例如过京杭大运河段。易缩孔地段，泥浆易流失的沙地质层，即需要增加泥浆护壁。例如过双桥河段。

  2.2.4过双桥河段和京杭大运河段均需要做安全评估和取得施工许可。

  2.2.5重大地段的定向钻牵引应急预案注意事项。例如过双桥河段和京杭大运河段，除专项方案外，实地现场应真正做好相关准备。本项目牵引机械为38t,提前联系一台80t机械作为备用。尤其不得遗漏的是，要提前做好一个保证两种规格钻杆能够连接的大小头放在现场，以备PE管道入洞过程中38t机械拖不动时及时更换大的机械。

2.2.6 通常情况下，为保证管道的顺利入洞和出洞，PE管的入洞口近处一段可用织物吊带捆牢，由挖掘机助力帮助主牵引机械向洞内拖移，直至出洞成功。  

2.2.7泄压孔内的泥浆处理。必须运走或拌合干土处理掉。这种泥浆上部风干较快，但是下部硬化很慢，如果是泥浆池，掉下去会有极大的安全危害。

2.2.8 另需值得注意的冒浆问题

沿定向钻管道轴向段通常容易出现地面裂缝（裂缝宽度可达1cm—5cm甚至更宽），从裂缝处外溢泥浆。应对措施为：（1）在定向钻区段之间隔段开挖泄压孔以有效释放压力。（2）加强施工质量管理，保证作业人员采取分级回扩孔。（3）按设计要求保证管顶与地面的垂直距离。均能达到减小地面开裂与冒浆的效果；（4）与PE管道端部牢牢固定的牵引用钢制连接器上，打开2个适当的导流洞口，以便PE管入洞后泥浆从导流洞口流入管内，以上几点均能达到减小地面开裂与冒浆的效果；

  3、PE管道热熔焊接

  3.1焊接施工工艺

  3.1.1 案例项目使用了两种管道，分别是：开槽埋管段使用：公称外径710mm，壁厚29.6mm。公称压力0.8Mpa。单根长度9m。定向钻段使用（即俗称拖拉管）：公称外径710mm，，壁厚52.5mm。公称压力1.25Mpa。单根长度9m。

  3.1.2两根管子接口处对接--两根管子端口内外10cm以内部分洗擦干净--用双面切削刃同时切削两根管子的端口面（检查：两个端口合拢时无缝隙为合格）--用加热好的烫板对两个端口预热（压力分别6Mpa和8Mpa，对应壁厚29.6mm和52.5mm。至溢出环向液胶（为可塑固体状）约3--5mm即可。）--两个端口面正式加热（泄压至2Mpa至溢出环向液胶约10--20mm即可。）--取出烫板，快速合拢加压，两端面融合（取出烫板时禁止斜向碰撞端口，压力分别6Mpa和8Mpa，对应壁厚29.6mm和52.5mm。持续补压，保持压力稳定，自然冷却30min和50min(冷却时间不得缩短）。

  3.2焊接施工注意的问题

  3.2.1焊接人员一般分两种情况，厂商派来的专业焊工和施工单位自己焊接。无论那种方式，在实施焊接之前，必须由厂商专业技术人员现场指导并制定符合本项目的焊接工艺操作规程，列定详细步骤和各项技术参数。如使用电压、烫板温度及上述焊接施工工艺中所提的一些数据。

  3.2.2 严禁违反各项技术参数擅自施工。作业人员的责任心很重要，焊接接口不牢固，其他工作都是无用功。管道的实际焊接情况及数据应如实在原始记录的表格上填写。

  3.2.3最难焊接的地方是沟槽内焊接，这种情况也较多，无法避免。沟槽内焊接接口时必须有一端的管道是可以自由伸缩的，否者在无压力状态下热熔焊接不牢固。提前应做好施工计划，细至每处。

结束语

总之，在城镇化建设和环境治理广泛而快速推进的背景下，管道建设周期又长，特别是主管网项目建设周期甚至可达一年以上。无论这些管道经由之地是乡村、野外或是城镇，均会有不同形式的困难出现。但是无论何种变化，都应在市政基础工程建设蕴含规律的范畴之内，应对之策也不离其中。对于较大口径实壁PE管道施工而言，方案与技术交底，沟通对接与现场踏勘，挑选有责任心的班组和关键岗位人员， 施工过程中谨慎施工等等将可在一定程度上提高工程质量和施工安全。

参考文献：

[1]给水用聚乙烯(PE)管材GB/T13663－2000

[2]给水排水管道工程施工及验收规范GB50268－2008