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摘要：PE供水管作为一项新型的管材，具有柔韧性好、质轻、使用寿命长、耐腐蚀性强、抗冲击性能优良特点，因此在城市供水系统中得到了广泛应用，本文主要针对PE供水管道安装施工技术进行了阐述。
关键词：城市供水；PE管道；安装
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
供水管网在城市供水工程投资中占有很大的比重， 如何选用优质给水管材，优化管道设计是保持水质稳定，降低供水能耗和管网漏耗，经济合理安全可靠地满足用水户对水量、水压和水质需求的必要条件， 必须引起设计、施工和管理的重视。实践证明聚乙烯( PE)给水管是以优质聚乙烯树脂为主要原料, 添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂, 经挤出加工而成的一种新型产品。
1 PE 管道的性能特点
(1)化学性能稳定。由于PE 分子没有极性, 所以化学稳定性好, 不会发生腐烂, 生锈或电化学腐蚀现象, 可耐多种化学介质的腐蚀, 在土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何障碍作用。此外它也不滋生细菌不结垢, 其流通面积不会随运行时间增加而减小, 属于环保型产品。
(2)连接可靠。聚乙烯管道系统之间主要是热熔对接连接, 接头少, 无泄漏, 接头的强度高于管道本体强度, 它与其它管道采用法兰连接, 施工方便快捷。
(3)施工便捷。由于PE 管重量轻, 搬运和连接都很方便, 所以施工快捷, 安装费用低, 维护工作简单。在工期紧和施工条件差的情况下, 其优势更加明显。
(4)水流阻力小。采用PE 管为材料的管道具有光滑的内表面, 其曼宁系数为0. 009, 比相同口径的其它管材具有更高的输水能力。换言之, 输送相同水量的情况下, 可采用口径相对较小的PE 管道。
(5)可挠性好。PE 管材轴向可略微挠曲, 工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物, 可以不用管件就直接铺在略微不直的沟槽内, 且不受地面一定程度不均匀沉降的影响。
(6) 耐磨性能好。PE 管道与钢管相比, 其耐磨性为钢管的4 倍, 德国曾用实验证明HDPE 的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。
(7) 抗应力开裂性好。具有低的缺口敏感性, 高的剪切强度和优异的抗刮痕能力, 耐环境应力开裂性能也非常突出。
2 PE 供水管安装施工技术
2.1 铺设方式
(1)开槽施工
管沟底的准备: 对于有压的供水系统采用PE 管道, 一般来说, 管沟底的水平精度要求并不是很高。如果管沟底部相当平直, 而且土壤内基本上没有大的石块, 那么就没有必要在进行平整。当然, 如果是一个没有受到挑动的管沟底层, 那就更好。但如果管沟底已经被挑动或在开挖的过程中必须被挑动, 那么其密实度至少应该达到其周围填埋材料的密实度, 所有规格的PE 管道一般都可以适应少量局部的管沟底的不平坦, 但如果在回填材料中含有尖棱的石头或坚硬的页岩, 那么就可能会在管道表面产生应力集中区以致损坏管道。对于在页岩及松散的岩石土壤中的开挖, 为了避免与松散的岩石接触, 必须为PE 管道提供一个均一的沟床, 一般的做法是开挖管沟底时应比设计标高挖深至少150 mm, 然后用适当的填埋材料回填至规定高度, 并夯实到90%或更高的密实度。对于支撑强度较小的湿粘土或砂土等类似不稳定土壤, 管沟的开挖的深度要比规定的值深100~ 150 mm。然后用指定的或原开挖的材料进行回填, 这样即可保证为PE 管提供一个均一的支撑。
(2)非开挖技术。
非开挖施工技术是在地表面不开沟的情况下通过探测、勘查、铺设(或更换、或修复)各种地下公用设施管道的一种技术或方法。与传统的开挖施工相比, 非开挖技术具有不影响周边环境、不影响交通、施工方便、综合施工费用低、施工周期短、地表面不受损坏、社会效益显著等优点。它可以广泛应用于穿越各种市政、河道、高速公路、铁路及各种交通要道等等, 对市政给排水管线进行铺设、更换及修复。水平定向钻进施工法主要用于穿越河流, 湖泊,建筑物等障碍铺设大回径, 长距离的给水管道。施工时, 按照设计的钻孔轨迹( 一般为弧形),采用定向钻进技术钻出一个近似水平的先导孔,随后在钻杆柱端部换接大直径的扩孔钻头和待铺管线, 在回拉扩孔的同时, 将持铺设管线拉入钻孔。
2.2 连接方式
(1)热熔对接。是采用热熔对焊机未加热管端( 热熔对接温度为210 ? 10) , 待管端熔化后, 迅速将其贴合, 保持一定的压力, 经冷却达到熔接的目的。
(2)钢塑法兰连接。PE 管道和钢管及阀门连接时宜采用钢塑法兰连接, PE 管端与相应的塑料支撑环之间可采用热熔对接方式进行连接, 钢管端与金属法兰连接, 应符合相应钢管焊接的规定; 然后采用法兰片即可完成PE 管道与钢管的连接。法兰连接也适用于PE 管与PE 管之间的相互连接。一般而言, PE 支撑环与PE 支撑环之间不需要密封圈, 但在大尺寸, 高压力工作条件下仍需添加密封圈。当PE 支撑环与其它材质( 钢管, 镀锌铁管等) 的管道进行法兰连接时, 必须使用密封圈。
(3)鞍形对接连接。PE 管道在应用过程中, 经常会遇到根据实际需要进行主管分接的问题, 传统的管材必须先切除一段主管然后安装一个三通来完成分接。鞍形三通可采用鞍形对接方式连接, 即采用鞍形对接焊机, 直接在主管上连接一个鞍形三通, 然后采用配备的切刀切割主管, 这样就完成了主管的分接,施工非常迅速。
3 附件安装
3.1 阀门安装
闸阀、蝶阀安装前应检查填料，其压盖、螺栓需有足够的调解余量，操作机械和转动装置应进行必要的调整，使之动作灵活，指示准确，并按设计要求核对无误，清理干净，不存杂物。闸阀安装应保持水平，大口径密封垫片，需拼接时采用迷宫形式不得采用斜口搭接或平口对接。
3.2 法兰
（1）法兰盘密封面及密封垫片，应进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷存在。
（2）法兰盘端面应保持平整，两法兰之间的间隙误差不应大于2mm，不得用强紧螺栓方法消除歪斜；
（3）法兰盘连接要保持同轴，螺栓孔中心偏差不超过孔径的5%，并保证螺栓的自由出入。
（4）螺栓应使用相同的规格，安装方向一致，螺栓应对称紧固，紧固好的螺栓应露出螺母之外2-3扣。
（5）严禁采用先拧紧法兰螺栓，再焊接法兰盘焊口的方法。
4 管道试验
管道安装完成后，应进行强度和严密性试验。供水管道试验，为了保证给水管道水压试验的安全，需做好以下工作。
4.1 试验前的准备
（1）后背安装
根据总顶力的大小，预留一段沟槽不挖，作为后背（土质较差或低洼地段可作人工后背）。后背墙支撑面积，应根据土质和试验压力而定，一般土质可按承压15t/m2考虑。后背墙面应与管道中心线垂直，紧靠后背墙横放一排枋木，后背与枋木之间不得有空隙，如有空隙则要用砂子填实。在横木之前，立放3～4根较大的枋木或顶铁，然后用千斤顶支撑牢固。试压用的千斤頂必须支稳、支正、顶实。以防偏心受压发生事故。漏油的千斤顶严禁使用。试压时如发现后背有明显走动时，应立即降压进行检修，严禁带压检修。管道试压前除支顶外，还应在每根管子中部两侧用土回填1/2管径以上，并在弯头和分支线的三通处设支墩，以防试压时管子位移，发生事故。
（2）排气
根据在管道纵断上，凡是高点均应设排气门，以便灌水时适应排气的要求。两端管堵应有上下两孔，上孔用以排气及试压时安装压力表，下孔则用以进水和排水。排气工作很重要，如果排气不良，既不安全，也不易保证试压效果。必须注意使用的高压泵，其安装位置绝对不可以设在管堵的正前方，以防发生事故。
4.2 试压
试压包括：①试压的有关规定：管道分段试压的长度，一般不超过1000m，试验压力按设计要求为1.1Mpa。②试压：试压段两端后背和管堵头，接口初次受力时，需特别慎重，要有专职人员监视两端管堵及后背的工作状况，另外，还要有一人来回联系，以便发现问题及时停止加压和处理，保证试压安全。试压时应逐步升压，不可一次加压过高，以免发生事故。每次升压后应随即观察检查，在没有发现问题后，再继续升压，逐渐加到所规定的试验压力为止。
5管道回填
管道回填应在管道安装，管道基础完成后并井室砂浆强度达到设计标号70%后进行。回填分两步进行：先填两侧及管顶0.5m处，接口处予留出，待水压试验，管道安装等合乎要求后再填筑其余部分。回填应对称、分层进行，每层约30cm，按要求夯实，以防移位，逐层测压实度。
6 结束语
综上所述，PE 供水管道是新型管材, 大多情况属于隐蔽工程,因此在施工中要加强管理，对管道安装工程做到科学规划、精心设计、严格按照图纸和管材标准进行安装操作，不断提高技术水平，从而确保工程质量，提高经济效益。
参考文献
[1] 张敬仲, 朱伟芳. 聚乙烯(PE) 给水管施工工艺及质量检查[ J] . 2009, ( 15) .
[2] 蒲红波. PE 给水管施工常见故障及解决办法[ J] . 给水排水, 2008, ( 12) .
关键词：城市供水；PE管道；安装
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
供水管网在城市供水工程投资中占有很大的比重， 如何选用优质给水管材，优化管道设计是保持水质稳定，降低供水能耗和管网漏耗，经济合理安全可靠地满足用水户对水量、水压和水质需求的必要条件， 必须引起设计、施工和管理的重视。实践证明聚乙烯( PE)给水管是以优质聚乙烯树脂为主要原料, 添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂, 经挤出加工而成的一种新型产品。
1 PE 管道的性能特点
(1)化学性能稳定。由于PE 分子没有极性, 所以化学稳定性好, 不会发生腐烂, 生锈或电化学腐蚀现象, 可耐多种化学介质的腐蚀, 在土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何障碍作用。此外它也不滋生细菌不结垢, 其流通面积不会随运行时间增加而减小, 属于环保型产品。
(2)连接可靠。聚乙烯管道系统之间主要是热熔对接连接, 接头少, 无泄漏, 接头的强度高于管道本体强度, 它与其它管道采用法兰连接, 施工方便快捷。
(3)施工便捷。由于PE 管重量轻, 搬运和连接都很方便, 所以施工快捷, 安装费用低, 维护工作简单。在工期紧和施工条件差的情况下, 其优势更加明显。
(4)水流阻力小。采用PE 管为材料的管道具有光滑的内表面, 其曼宁系数为0. 009, 比相同口径的其它管材具有更高的输水能力。换言之, 输送相同水量的情况下, 可采用口径相对较小的PE 管道。
(5)可挠性好。PE 管材轴向可略微挠曲, 工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物, 可以不用管件就直接铺在略微不直的沟槽内, 且不受地面一定程度不均匀沉降的影响。
(6) 耐磨性能好。PE 管道与钢管相比, 其耐磨性为钢管的4 倍, 德国曾用实验证明HDPE 的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。
(7) 抗应力开裂性好。具有低的缺口敏感性, 高的剪切强度和优异的抗刮痕能力, 耐环境应力开裂性能也非常突出。
2 PE 供水管安装施工技术
2.1 铺设方式
(1)开槽施工
管沟底的准备: 对于有压的供水系统采用PE 管道, 一般来说, 管沟底的水平精度要求并不是很高。如果管沟底部相当平直, 而且土壤内基本上没有大的石块, 那么就没有必要在进行平整。当然, 如果是一个没有受到挑动的管沟底层, 那就更好。但如果管沟底已经被挑动或在开挖的过程中必须被挑动, 那么其密实度至少应该达到其周围填埋材料的密实度, 所有规格的PE 管道一般都可以适应少量局部的管沟底的不平坦, 但如果在回填材料中含有尖棱的石头或坚硬的页岩, 那么就可能会在管道表面产生应力集中区以致损坏管道。对于在页岩及松散的岩石土壤中的开挖, 为了避免与松散的岩石接触, 必须为PE 管道提供一个均一的沟床, 一般的做法是开挖管沟底时应比设计标高挖深至少150 mm, 然后用适当的填埋材料回填至规定高度, 并夯实到90%或更高的密实度。对于支撑强度较小的湿粘土或砂土等类似不稳定土壤, 管沟的开挖的深度要比规定的值深100~ 150 mm。然后用指定的或原开挖的材料进行回填, 这样即可保证为PE 管提供一个均一的支撑。
(2)非开挖技术。
非开挖施工技术是在地表面不开沟的情况下通过探测、勘查、铺设(或更换、或修复)各种地下公用设施管道的一种技术或方法。与传统的开挖施工相比, 非开挖技术具有不影响周边环境、不影响交通、施工方便、综合施工费用低、施工周期短、地表面不受损坏、社会效益显著等优点。它可以广泛应用于穿越各种市政、河道、高速公路、铁路及各种交通要道等等, 对市政给排水管线进行铺设、更换及修复。水平定向钻进施工法主要用于穿越河流, 湖泊,建筑物等障碍铺设大回径, 长距离的给水管道。施工时, 按照设计的钻孔轨迹( 一般为弧形),采用定向钻进技术钻出一个近似水平的先导孔,随后在钻杆柱端部换接大直径的扩孔钻头和待铺管线, 在回拉扩孔的同时, 将持铺设管线拉入钻孔。
2.2 连接方式
(1)热熔对接。是采用热熔对焊机未加热管端( 热熔对接温度为210 ? 10) , 待管端熔化后, 迅速将其贴合, 保持一定的压力, 经冷却达到熔接的目的。
(2)钢塑法兰连接。PE 管道和钢管及阀门连接时宜采用钢塑法兰连接, PE 管端与相应的塑料支撑环之间可采用热熔对接方式进行连接, 钢管端与金属法兰连接, 应符合相应钢管焊接的规定; 然后采用法兰片即可完成PE 管道与钢管的连接。法兰连接也适用于PE 管与PE 管之间的相互连接。一般而言, PE 支撑环与PE 支撑环之间不需要密封圈, 但在大尺寸, 高压力工作条件下仍需添加密封圈。当PE 支撑环与其它材质( 钢管, 镀锌铁管等) 的管道进行法兰连接时, 必须使用密封圈。
(3)鞍形对接连接。PE 管道在应用过程中, 经常会遇到根据实际需要进行主管分接的问题, 传统的管材必须先切除一段主管然后安装一个三通来完成分接。鞍形三通可采用鞍形对接方式连接, 即采用鞍形对接焊机, 直接在主管上连接一个鞍形三通, 然后采用配备的切刀切割主管, 这样就完成了主管的分接,施工非常迅速。
3 附件安装
3.1 阀门安装
闸阀、蝶阀安装前应检查填料，其压盖、螺栓需有足够的调解余量，操作机械和转动装置应进行必要的调整，使之动作灵活，指示准确，并按设计要求核对无误，清理干净，不存杂物。闸阀安装应保持水平，大口径密封垫片，需拼接时采用迷宫形式不得采用斜口搭接或平口对接。
3.2 法兰
（1）法兰盘密封面及密封垫片，应进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷存在。
（2）法兰盘端面应保持平整，两法兰之间的间隙误差不应大于2mm，不得用强紧螺栓方法消除歪斜；
（3）法兰盘连接要保持同轴，螺栓孔中心偏差不超过孔径的5%，并保证螺栓的自由出入。
（4）螺栓应使用相同的规格，安装方向一致，螺栓应对称紧固，紧固好的螺栓应露出螺母之外2-3扣。
（5）严禁采用先拧紧法兰螺栓，再焊接法兰盘焊口的方法。
4 管道试验
管道安装完成后，应进行强度和严密性试验。供水管道试验，为了保证给水管道水压试验的安全，需做好以下工作。
4.1 试验前的准备
（1）后背安装
根据总顶力的大小，预留一段沟槽不挖，作为后背（土质较差或低洼地段可作人工后背）。后背墙支撑面积，应根据土质和试验压力而定，一般土质可按承压15t/m2考虑。后背墙面应与管道中心线垂直，紧靠后背墙横放一排枋木，后背与枋木之间不得有空隙，如有空隙则要用砂子填实。在横木之前，立放3～4根较大的枋木或顶铁，然后用千斤顶支撑牢固。试压用的千斤頂必须支稳、支正、顶实。以防偏心受压发生事故。漏油的千斤顶严禁使用。试压时如发现后背有明显走动时，应立即降压进行检修，严禁带压检修。管道试压前除支顶外，还应在每根管子中部两侧用土回填1/2管径以上，并在弯头和分支线的三通处设支墩，以防试压时管子位移，发生事故。
（2）排气
根据在管道纵断上，凡是高点均应设排气门，以便灌水时适应排气的要求。两端管堵应有上下两孔，上孔用以排气及试压时安装压力表，下孔则用以进水和排水。排气工作很重要，如果排气不良，既不安全，也不易保证试压效果。必须注意使用的高压泵，其安装位置绝对不可以设在管堵的正前方，以防发生事故。
4.2 试压
试压包括：①试压的有关规定：管道分段试压的长度，一般不超过1000m，试验压力按设计要求为1.1Mpa。②试压：试压段两端后背和管堵头，接口初次受力时，需特别慎重，要有专职人员监视两端管堵及后背的工作状况，另外，还要有一人来回联系，以便发现问题及时停止加压和处理，保证试压安全。试压时应逐步升压，不可一次加压过高，以免发生事故。每次升压后应随即观察检查，在没有发现问题后，再继续升压，逐渐加到所规定的试验压力为止。
5管道回填
管道回填应在管道安装，管道基础完成后并井室砂浆强度达到设计标号70%后进行。回填分两步进行：先填两侧及管顶0.5m处，接口处予留出，待水压试验，管道安装等合乎要求后再填筑其余部分。回填应对称、分层进行，每层约30cm，按要求夯实，以防移位，逐层测压实度。
6 结束语
综上所述，PE 供水管道是新型管材, 大多情况属于隐蔽工程,因此在施工中要加强管理，对管道安装工程做到科学规划、精心设计、严格按照图纸和管材标准进行安装操作，不断提高技术水平，从而确保工程质量，提高经济效益。
参考文献
[1] 张敬仲, 朱伟芳. 聚乙烯(PE) 给水管施工工艺及质量检查[ J] . 2009, ( 15) .
[2] 蒲红波. PE 给水管施工常见故障及解决办法[ J] . 给水排水, 2008, ( 12) .