埋地聚乙烯（PE）給水管道施工工法

（工法編號）

完成單位：******

主要完成人：

1、前言

我國于本世紀初期開始推廣應(yīng)用埋地聚乙烯給水管道應(yīng)用技術(shù)，短短幾年來，聚乙烯管以其耐腐蝕、韌性好、環(huán)保衛(wèi)生、施工簡單、使用壽命可達50年之久的卓越性能，得到了迅速的推廣與普及。在當前管道領(lǐng)域掀起“以塑代鋼”的時代變革背景下，聚乙烯給水管取代傳統(tǒng)給水管材是歷史發(fā)展不可抗拒的趨勢。公司于2006年“進軍”市政施工領(lǐng)域起便開始研究該項技術(shù)，成功地將其運用于海聯(lián)創(chuàng)業(yè)園市政工程項目之中，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。經(jīng)過工程實踐，總結(jié)形成本工法。

2、工法特點

2.1焊接工藝簡單，施工速度快，操作過程可實現(xiàn)半自動乃至全自動化，勞動強度低。

2.2接口安全可靠。

2.3配套施工機具簡單且機動靈活。

2.4工程綜合造價低。

3、適用范圍

適用于水溫不大于40oC、工作壓力不大于1.0MPa、管徑大于D63mm且SDR相等的熱熔對接連接埋地聚乙烯給水管道的施工。

4、工藝原理

聚乙烯管道焊接原理是聚乙烯一般在190℃~240℃之間的范圍施工工藝流程及操作要點

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5.1施工工藝流程

測量放線→基槽開挖→墊層鋪設(shè)→管道連接→管道敷設(shè)→閥門井砌筑→閥門安裝→支墩→管道壓力試驗→回填→清洗、消毒。

5.2操作要點

5.2.1測量放線

按設(shè)計圖坐標位置，測量放出管道中心線的平面位置，使用白灰撒出基槽底口開挖輪廓線，基槽底口開挖最小寬度可以參照表5.2.1-1確定。

基槽底口最小寬度表5.2.1-1

5.2.2基槽開挖

溝槽采用機械開挖時，溝槽底部應(yīng)留20㎝左右人工清挖，槽底高程允許偏差±20mm。最終成型的溝槽底部應(yīng)平整堅實，不得有塊石、磚塊以及垃圾等雜物，基底素土采用小型機具夯實，壓度不小于95%。

5.2.3砂墊層鋪設(shè)

驗槽后鋪設(shè)20㎝厚的砂墊層，人工平整，小型機具夯實，壓實度不小于90%。

5.2.4管道連接

5.2.4.1焊接工藝及參數(shù)的確定

焊接施工前應(yīng)進行現(xiàn)場焊接試驗，制作焊接工藝評定試件，初始焊接工藝參數(shù)可以參照表5.2.4.1-1進行確定，試件制作完成后，送往專業(yè)檢測機構(gòu)進行焊接工藝評定。如果試件評定合格，則說明擬定的焊接工藝及參數(shù)是正確的，施工時只需嚴格按照擬定的焊接工藝及參數(shù)操作即可；反之，則需重新調(diào)整擬定的焊接工藝及參數(shù)，重新制作焊接工藝評定試件，再次進行檢測驗證。

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焊接參數(shù)參考值表表5.2.4.1-1

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5.2.4.2焊接前準備

清潔油路接頭，正確的連接焊機各部件；測量電源電壓，確認電壓符合焊機要求。檢查清潔加熱板，涂層損壞應(yīng)當更換。其表面聚乙烯的殘留物只能用木質(zhì)工具去除，油污油脂等必須用潔凈的棉布和酒精進行處理。

按照焊接工藝正確設(shè)置吸熱、冷卻時間和加熱板溫度等參數(shù)。焊接前，加熱板應(yīng)當在焊接溫度下適當預(yù)熱，以確保加熱板溫度均勻。

5.2.4.3裝夾校正

用輥杠或者支架將管墊平，調(diào)整同心度，管材兩端的錯位量不應(yīng)超過管壁厚的10%或3mm的較大值，利用夾具校正管材不圓度，并且留有足夠的焊接距離。

5.2.4.4銑削焊接面

裝夾校正完畢后，置入銑刀，先使銑刀通電空轉(zhuǎn)，再緩慢合攏管端銑削。退出時，應(yīng)先退出活動機架，保持銑刀繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到不再能切削PE管端時，再移走銑刀，以免管端起毛刺。切屑厚度宜為0.5～1.0mm，切屑厚度可以通過調(diào)節(jié)銑刀片的高度進行控制。管端間合攏縫隙最大寬度為：0.3mm（de＜225mm）、0.5mm（225mm＜de≤400mm）。如不滿足上述要求，應(yīng)再次銑削，直到滿足為止。

5.2.4.5拖動壓力的測量及檢查

每次焊接時必須測量并且記錄拖動壓力（P拖）。

5.2.4.6加熱

放置加熱板，升壓至調(diào)整焊接壓力＝拖動壓力（P拖）＋焊接規(guī)定壓力（P1）。

當加熱板兩側(cè)焊接處圓周卷邊凸起高度達到規(guī)定值時，降壓至調(diào)整焊接壓力＝拖動壓力（P拖）＋焊接規(guī)定壓力（P2），在確保加熱板與焊接端面緊密貼合的條件下，開始吸熱計時。

5.2.4.7切換對接

在規(guī)定的時間拆卸管道元件

達到冷卻時間后，將壓力降至零，拆卸完成焊接的管道元件。

5.2.5管道的敷設(shè)

5.2.5.1待溝槽挖至設(shè)計標高后，進行驗槽，驗槽合格后，及時敷設(shè)PE管，鋪設(shè)時需要排干槽共12頁

5.2.5.2管件連接好后使用柔性吊帶分段平穩(wěn)吊入溝槽，通常在溝槽上焊接100m左右進行下管，也可根據(jù)現(xiàn)場施工條件靈活確定下管長度。

5.2.5.3PE管道與金屬管道、金屬閥門連接處用法蘭連接，連接時要清洗干凈法蘭頭上的污物，調(diào)整好法蘭片和法蘭頭的同心度。

5.2.5.4管道安裝和鋪設(shè)中斷時，用木塞或者其它堵塞將管口封閉，防止雜物進入。

5.2.5.5PE給水管道可蛇形敷設(shè)，并可隨地形彎曲敷設(shè)，其允許彎曲半徑見表5.2.5.6-1的要求。

管道允許彎曲半徑表5.2.5.6-1

5.2.5.6管道敷設(shè)后宜沿管道走向埋設(shè)金屬示蹤線，距管頂不小于0.3m處宜埋設(shè)警示帶，警示帶上應(yīng)標出醒目提示字樣。

5.2.6溝槽回填

回填分兩個步驟進行：管道兩側(cè)及管頂50cm閥門井砌筑

閥門井在砌筑前，準確定出中心點位置及基礎(chǔ)外徑，豎立標桿，定出井頂標高。砌筑用磚用水浸透，砌筑砂漿飽滿，上下磚錯縫，同時鑄鐵爬梯安裝牢固、位置準確，在砌筑砂漿未達到規(guī)定抗壓強度前不得踩踏，閥門的安裝

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5.2.8.1閥門安裝前核對閥門的型號規(guī)格與設(shè)計是否相符，檢查閥門的外觀，察看閥桿是否歪斜、靈活等。

5.2.8.2對于水平管道上的閥門，閥桿安裝在上半圓范圍支墩

5.2.9.1管道及管道附件的支墩和錨定結(jié)構(gòu)位置準確，錨定應(yīng)牢固。

5.2.9.2支墩應(yīng)在堅固的地基上澆筑。當無原狀土做后背墻時，應(yīng)采取措施保證支墩在受力情況下，不致破壞管道接口。

5.2.9.3管道支墩應(yīng)在管道接口完成、管道位置固定后澆筑，管道安裝過程中的臨時固定支架，應(yīng)在支墩的混凝土達到強度后方可拆除。

5.2.10水壓試驗

管道水壓試驗應(yīng)分預(yù)試驗階段與主試驗階段兩個階段進行。

5.2.10.1預(yù)試驗階段，應(yīng)按如下步驟，并符合下列規(guī)定：

步驟1、將試壓管道共12頁

施后再在組織試壓。

5.2.10.2主試驗階段，分步如下：

在預(yù)試驗階段結(jié)束后，迅速將管道泄水降壓，降壓量為試驗壓力的10%～15%。期間應(yīng)準確計量降壓所泄的水量，設(shè)為△V(L)。按式5.2.10.2計算允許泄出的最大水量△Vmax(L)

△Vmax=1.2V△P{1/Ew+di/(enEp)}??????（式5.2.10.2）

式中V—試壓階段總?cè)莘e（L）；

△P—降壓量（MPa）；

Ew—水的體積模量，與水溫有關(guān)；

Ep—管材彈性模量（MPa），與水溫及試壓時間有關(guān)；

di—管材共12頁

5.2.11清洗、消毒

5.2.11.1聚乙烯給水管道系統(tǒng)在驗收前，應(yīng)進行通水沖洗。沖洗水的流速大于1m/s，沖洗時，應(yīng)不留死角，每個配水點龍頭應(yīng)打開，系統(tǒng)最低點應(yīng)設(shè)放水口，清洗時間控制在沖洗出口處排水的水質(zhì)與進水相當為止。

5.2.11.2生活飲用水系統(tǒng)經(jīng)沖洗后，還應(yīng)用含20～30mg/L的游離氯的水灌滿管道進行消毒。含氯水在管中應(yīng)滯留24h以上。

5.2.11.3管道消毒后，再用飲用水沖洗，并經(jīng)衛(wèi)生監(jiān)督管理部門取樣檢驗，水質(zhì)符合現(xiàn)行的國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》后，方可交付使用。

6、材料與機具設(shè)備6.1材料

6.1.1PE80級或PE100級聚乙烯管材、管件。

6.1.2法蘭式蝶閥或閘閥：其技術(shù)、質(zhì)量指標應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。

6.1.3其他材料：磚、砂、碎石、水泥、鋼筋等技術(shù)、質(zhì)量指標應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)范要求。

6.2機具設(shè)備6.2.1熱熔對接焊機

熱熔對接焊機包含普通熱熔對接焊機和自動熱熔對接焊機，使用時應(yīng)根據(jù)自身實際情況及設(shè)計管材規(guī)格、型號進行選用，選用時應(yīng)盡可能選用自動化程度較高的熱熔對接焊機，以減少焊接過程中人為因素對接口焊接質(zhì)量的影響。

常用的熱熔對接焊機為普通熱熔對接焊機（表6.2.1-1），其主要有以下幾個部分組成：焊機機架、動力源、銑刀、加熱板及計時裝置。

常用對接焊機型號及技術(shù)參數(shù)表6.2.1-1

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6.2.2試壓機具設(shè)備

6.2.2.1加壓泵：采用多級離心泵。

6.2.2.1壓力表：彈簧壓力表的精度不能低于1.5級，即壓力表最大允許誤差不超過最高刻度的

1.5%，最大量程應(yīng)為試驗壓力的1.5倍。為方便讀數(shù)，表殼的公稱直徑不應(yīng)小于150mm。

6.2.2.3試壓堵板：堵板必須有足夠的強度，試壓過程中，堵板不能變形，與管道的接口處不能漏水。

6.2.3其他輔助機具設(shè)備：反鏟、沖擊夯、全站儀、水準儀等

7、質(zhì)量控制

7.1質(zhì)量控制標準

7.1.1埋地聚乙烯給水管道施工質(zhì)量應(yīng)符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008及《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ101-2004的有關(guān)規(guī)定。

7.1.2埋地聚乙烯給水管道工程采用的管材、管件應(yīng)分別符合《給水用聚乙烯（PE）管材》GB/T13663和《給水用聚乙烯（PE）管件》GB/T13663.2的規(guī)定，衛(wèi)生性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《生活飲用輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》GB/T17219的要求。

7.1.3接口焊接質(zhì)量檢驗可分為破壞性檢驗和非破壞性檢驗：破壞性檢驗主要手段有拉伸性能測試，用于焊接工藝評定及對焊接質(zhì)量有爭議的焊口進行試驗，檢驗方法遵照《聚乙烯(PE)管材和管件熱熔對接接頭拉伸強度和破壞形式的測定》GB/T19810-2005執(zhí)行；非破壞性檢驗主要手段有外觀檢查和卷邊切除檢查，用于施工現(xiàn)場的質(zhì)量控制和操作人員的自檢，檢驗方法以下執(zhí)行。

7.1.3.1外觀檢查

合格熱熔對接的焊口外觀形狀：翻邊應(yīng)沿整個外圓周平滑對稱，尺寸均勻、飽滿、圓潤。翻邊不應(yīng)有切口或缺口狀缺陷，不應(yīng)明顯的有海綿狀浮渣出現(xiàn)；卷邊（見圖7.1.3.1-1）的中心高度h值必須大于零；焊接處的錯邊量不應(yīng)超過管材壁厚的10％。

同時焊環(huán)尺寸應(yīng)滿足下面要求：

焊環(huán)的寬度：B=0.35～0.45en

焊

環(huán)環(huán)的縫高的度高度：：H=0.20h=0.10～～0.25en0.20en

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注：en為管材壁厚，對上述系數(shù)的選取應(yīng)遵循“小管徑，選較大值；大管徑，選較小值”原則

合格熱熔對接焊口示意圖圖7.1.3.1-1

7.1.3.2卷邊切除檢查

使用外卷邊切除刀切除卷邊，進行檢查。

卷邊應(yīng)當是實心圓滑的，根部較寬。卷邊底面不得有污染、孔洞等。若發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)、小孔、偏移或損壞時，判定為不合格。卷邊用手撕,焊縫不開裂；180°反復(fù)彎，焊縫不開裂；360°、720°扭曲焊縫不開裂，判定為合格（見圖7.1.3.2-1）。

手撕卷邊360°扭曲720°扭曲

7.2質(zhì)量保證措施

7.2.1在寒冷氣候（-5℃以下）或大風(fēng)環(huán)境條件下進行焊接，應(yīng)采取防護措施：如設(shè)置帳篷、為管道增加端帽，或調(diào)整焊接工藝參數(shù)等。

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7.2.2熱熔對接焊接機具除滿足國家計量法有關(guān)規(guī)定外，在完成2000個焊口，且最長不超過12個月，必須進行校準和檢定，以確保焊接機具經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)。

7.2.3管材、管件在運輸、裝卸、搬運時，應(yīng)小心輕放，不得受劇烈撞擊及尖銳物品碰觸，不得拋、摔、滾、拖。進入現(xiàn)場后應(yīng)妥善保存，遠離熱源，避免接觸油污和腐蝕性試劑、溶劑，嚴禁暴曬。管材、管件從生產(chǎn)出廠到使用應(yīng)控制在3～6個月，且不宜超過1年。

7.2.4管道元件在熔解、焊接過程中，以及充分冷卻前，嚴禁外力沖擊，也不得采取人為強制冷卻措施。

8、勞動力組織與安全措施

8.1勞動力組織

根據(jù)各施工階段的需要，及時增配或者裁減相關(guān)的勞動力。

勞動力使用計劃表表8.1-1

8.2安全措施

8.2.1應(yīng)對施工操作人員進行安全教育和安全技術(shù)交底。

8.2.2施工現(xiàn)場的臨時用電應(yīng)遵照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

8.0.3進場的施工機械設(shè)備應(yīng)保證具有良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，滿足《建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ33-2001的有關(guān)安全規(guī)定,機械操作手必須持證上崗。

8.0.4管道試壓試驗過程中，后背頂撐，管道兩端嚴禁站人。9、環(huán)保措施

遵照國家頒布的《建設(shè)工程施工現(xiàn)場管理規(guī)定》（國務(wù)