大口径HDPE管在城市污水干管中的应用

一、概述

　　高密度聚乙烯（HDPE）大口径排水管，是近几年国内新兴起的一种新型排水管材。中国管道协会、建设部科技发展促进中心，于2001年4月广东佛山会议、6月温州会议、8月石河子会议、2002年4月青岛会议上，对HDPE及PE管在城市排水工程中作了重点推广。2002年11月，χχ省建设厅在χχ举行的“χχ省大口径塑料排水管工程现场会”上，对该管材也作了重点推广。χχ市市政园林管理局对该管材的主要生产厂家焦作凯马、江苏联兴、山东长龙及安徽国通作了考察，于2002年12月在χχ市污水干管工程中做了试点应用。

二、工程概况

　　本工程为χχ市污水处理厂（10万吨/日）的第三条污水干管。全长3500米，除顶管工程外，采用了双壁缠绕管DN700长1200米（热熔焊接）双壁波纹管DN500长1000米（密封圈承插接口）。

三、管材的选用

　　作为试点工程，我们设计时做了周密的调查研究，并将其分类比较。

　　1、管材的种类：目前国内主要生产的有双壁缠绕管和双壁波纹管两种，其中双壁波纹管最大生产管径为DN630，所以我们选用了DN500双壁波纹管和DN700双壁缠绕管两种做对比试验。

　　2、管材的材质：目前国内生产的HDPE管的材料主要有三种，PE63、PE80、PE100。其中PE63为标准型，PE80和PR100为重型管材，根据工程情况，我们选用了PE80。

　　3、管材的环刚度

　　按ISO9969规定环刚度等级分类见下表：

　　级别 S0 S1 S2 S3

　　最小环刚度 2 4 8 16

　　S0为标准型 S1为重型 S2、S3为特重型

　　本工程选用了S2型。要求环刚度≥8KN/m2

　　4、管材的连接方式

　　双壁波纹管有焊接、密封圈插接和弹性密封圈加哈夫外固件连接三种形式。双壁缠绕管有热缩膜及热熔连接二种连接方式，本工程采用了密封圈插接和热熔连接两种方式。

四、管道水力设计

　　HDPE管的粗糙系数为n=0.009~0.01，其流速、流量仍按曼宁公式计算。

　　V= · R2/3·i1/2

　　Q=A·V

　　其中 V——流速（m/s）；

　　n ——粗糙系数；[size=5]

　　R——水力半径（m）；

　　i ——水力坡降；

　　Q——流量（m3/s）；

　　A——水流有效断面面积（m2）；

　　计算结果表明，按同一流量HDEP管管径比水泥混凝土管管径缩小20%左右。

五、管道施工

　　1、沟槽开挖

　　本工程在马颊河西岸埋深2—6米，多为粉土，无地下水土质情况良好，按沟槽开挖标准，满足接口需要，以管外径计每侧0.5m，1：0.33放坡。

　　2、基础

　　基础为15cm粗砂基础，平板震动器夯实。

　　3、管道铺设与安装