HDPE双壁波纹管在市政排水工程中的应用

摘 要：HDPE双壁波纹管以其轻质、高强度、高韧度、高耐寒性的特点，以及光滑的内壁和与土层有机结合的波纹外壁，使得其在市政排水工程中的地位越来越重要，并将工程进度、工程质量及工程造价相协调，是未来市政排水管材的理想选择。

关键词：HDPE；市政排水工程；应用

随着国家“十二五”规划提出，加强城市公用设施建设，增强小城镇的服务功能和居住功能，推进大中小城市交通、通信、供电、供排水等基础设施一体化建设和网络化发展。市政工程建又将会迎来一个建设高峰期，而又随着国家对环境保护监管力度的加强，高能耗的建筑材料将会被一些绿色环保型材料所代替。HDPE双壁波纹管以其自身的良好的环保性能和在工程中的技术经济指标的优势，必将为政府及建筑工程界广泛推广和普遍认可。本文将通过对HDPE双壁波纹管的在市政排水工程的应用，以及在实际操作过程中存在的一些问题进行探讨。

1 HDPE双壁波纹管的介绍

HDPE是high density polyethylene的缩写，中文称为高密度聚乙烯，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。因此HDPE双壁波纹管也被称高密度聚乙烯双壁波纹管，这种管材是一种外壁呈环状结构和内壁平滑的一种新型管材，是在80年代初由德国人首先研制成功。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。在我国，HDPE双壁波纹管的在市政排水工程中的推广和应用势态也非常迅猛。

2 HDPE双壁波纹管的特点

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。HDPE双壁波纹管是以HDPE（高密度聚乙烯）为主要原料，分别由内、外挤出机共同挤出，一次成型，外壁呈梯形波纹状，内壁平滑，内外壁之间有夹壁空心层的塑料管材。其独特的制造工艺和结构设计使其具有重量轻、水力条件好、环刚度大、韧性强、耐高压、耐低温、耐腐蚀等特点，是市政排水工程施工中最为理想管材。

2.1 抗外压能力强。HDPE双壁波纹管在市政排水工程中，其外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环刚度，以及和土壤的基础面积，也增加了与土壤之间的摩擦力，从而增强了管道外壁对土壤负荷的抵抗力，在这个性能方面，HDPE双壁波纹管的外壁形式与其他管材相比较具有明显的优势。

2.2 摩阻系数小。采用HDPE为材料的HDPE双壁波纹管作为排水管道管材料，其摩擦系数HDPE内表面粗糙系数为0.009，水泥管材内表面粗糙系数为0.014，按照法国工程师A.de谢才提出的定律，进行同流量计算，HDPE管材可以比水泥管材小两个型号。换言之，HDPE双壁波纹管在相同口径的情况下要比其他管材可通过更大的流量。在实际工作中往往会采用小一个型号口径的HDPE双壁波纹管。

2.3 耐低温性能高。在施工和使用中HDPE双壁波纹管有很好的抗低温性能，由于采用的HDPE的脆化温度在-70℃左右，因此，一般低温条件下（-30℃以上）施工时不必采取特殊保护措施，冬季施工方便。

2.4 化学稳定性强。HDPE双壁波纹管由于采用HDPE分子没有极性，所以化学稳定性极强，大多数化学介质对其不起破坏作用。一般使用环境的土壤、酸碱因素都不会使该管道破坏，不滋生细菌，不结垢，其流通面积不会随运行时间增加而减少，并且在地下的工作环境下避免了太阳紫外线的照射，这样，HDPE双壁波纹管的使用年限可达50年以上。

3 HDPE双壁波纹管在市政工程排水施工中的应用特点

HDPE双壁波纹管在市政排水工程施工中的应用，不仅完全充分的发挥了管材本身的特点，而且对于工程而言更是进一步的降低了成本，加快了进度，并且更加容易的保证了质量的要求。

3.1 HDPE双壁波纹管的密度几乎是钢筋混凝土管材的三分之一，而且管壁要较混凝土管要薄，因此相同长度的管材其重量要轻很多，这对于管材的搬运、安装和连接都较为方便，所以，减轻了人工施工强度施工快捷、维护工作简单。而对于市政工程施工往往要求的工期都很紧，而且在城市施工时施工条件差的情况下，其优势更加明显。同时也节约了大量的人工费和机械费用，工程造价也随之减少。

3.2 钢筋混凝土管施工流程：①开挖沟槽→②底基层处理→③基础施工→④下按管→⑤混凝土基座施工→⑥砖砌检查井→⑦闭水实验→⑧回填土；双壁波纹管施工流程：①开挖沟槽→②底基层处理→③砂垫层→④下按管→⑤砖砌检查井→⑥闭水实验→⑦回填土。两个施工工序虽然看似差别不大，但其施工工艺流程却有着比较大的差别。首先，混凝土管比HQPE管多出的混凝土基座，就要求混凝土的强度要达到设计要求。其次，第三道工序的“基础处理”要比HDPE管材的“砂垫层处理”的工作强度大，如果管径交大对于钢筋混凝土管材仍要进行混凝土地板浇筑的施工。减少了工作内容，也是工作的效率提高，对于工程质量的控制环节也有明显提高。

3.3 相对于每根钢筋混凝土管材2-3米的长度，HDPE双壁波纹管每根长度最短为6米，这便会使得在施工过程中接口数量减少；而且，目前市场上的HDPE管材的接口基本都是由生产厂家焊接，相对熟练程度较高，这些都会提高施工的进度。并且在质量方面有了更高的保障的同时，工程成本也会较钢筋混凝土管低。

3.4 HDPE管材的断裂伸长率非常高，延伸性很强。这就意味着当地面下沉或发性地震时地壳有变动的情况下，HDPE管能够产生抗性变形而不断裂。可使一定长度的HDPE双壁波纹管轴向可略为挠曲，不受地面一定程度的不均匀沉降的影响，大大降低了工程的维护成本。

4 HDPE双壁波纹管在施工中应注意的问题

HDPE双壁波纹管在市政排水工程中已经有了很好的应用，但是在具体过程中仍有施工管理者值得注意的地方。

4.1 HDPE管材的每米单价是钢筋混凝土管的3-4倍，因此，要严格制定运输计划。当管材运到现场时，要按照事先计划的位置现场直接沟槽下管，或下到指定场所，不得随意下方，以免造成不必要的二次搬运，减少管材的损坏。

4.2 HDPE管材单根长度较长，因此在施工中对沟槽的平整度有较高的要求。在管沟施工过程中，开挖过程中严禁开挖时机械一挖到底，必须随挖随测，确保留有30cm左右的土层采用人工开挖，禁止机械扰动。

4.3 管材接口处理，包括和雨水井的接口都是所有管材的薄弱环节，HDPE管材接口一般是由生产厂家负责的，施工管理人员一定要及时、严格检查，决不能以包代管，要确保接口的质量，防止漏水现象发生。

5 结语

HDPE双壁波纹管材作为具有国际先进水平的新型绿色环保建材产品，已成为国以塑带钢、以塑代水泥的重点推广产品，对节能减排、减少污染、保护环境、节约资源具有重大意义。使用 HDPE双壁波纹管有施工难度低、施工周期短、工程造价低的特点，是城市排水管道施工最佳选择。但同时，也不能放松对其施工的严格要求。

参考文献

[1] 郑文琪.市政排水工程择优选用HDPE双壁波纹管的探讨[J].广东建材，2012，28：（4）.

[2] 赖力.HDPE双壁波纹排水管施工中常见问题浅析[J].四川建筑科学研究，2012，38（4）.

作者简介：王晨钟（1975- ），男，陕西西安人，西安市第二市政工程公司，工程师。