刘安阳

（中铁十六局集团城市建设发展有限公司，北京 100018）

0 引言

当前，高密度聚乙烯 HDPE 双壁波纹管（以下简称“ HDPE 双壁波纹管”）已经被广泛用于市政雨、污水系统工程当中。HDPE 双壁波纹管与传统的混凝土排水管、PVC 排水管相比，其优点较突出，存在结构构造合理、耐腐蚀性强、外形美观、使用寿命长、安装运输便捷、造价低等优点［1］。

然而，随着 HDPE 双壁波纹管被广泛应用，部分技术人员对管材性能未能全面了解，施工技术的水平欠缺等，在施工中频频发生质量问题，造成了人力、物力、水源的浪费，增加了成本。根据以往对曹妃甸保税区项目的旁站和调查发现，造成 HDPE 双壁波纹管闭水试验不合格的主要原因是施工工艺不当导致管道的渗漏，闭水试验不合格。本文针对施工工艺不当导致闭水试验不合格的原因进行分析，总结好的质量控制方法，得出了相应结论，具有一定的参考价值。

1 工程基本概况

曹妃甸保税区项目市政排水管材选用 HDPE 双壁波纹管，橡胶圈承插密封连接，管道环向弯曲刚度不应＜8 kN/m（见表 1），排水管道基础做法采用土弧基础，当土质较好时，管道基础可采用 100 mm 厚中粗砂；土质较差时，管道基础可采用 200 mm 厚砂基础，室外排水管道应按照 GB 50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》［2］第 9.3 条进行闭水试验，闭水试验合格后分层进行回填，由于曹妃甸保税区项目地处沿海，地下水位较高，对市政 HDPE 双壁波纹管安装影响较大［3，4］。

表1 HDPE 双壁波纹管物理性能指标［5］

2 HDPE 双壁波纹管闭水试验渗漏情况调查

曹妃甸保税区工程项目雨、污水 HDPE 双壁波纹管的施工，历来存在一次闭水试验不合格问题，对已施工完成的管段质量问题数据进行统计、汇总，分析调查 300 个点，汇总质量问题 50 个点，不合格率占比 16.7 %。针对不合格点进行调查（见表 2）。

表2 HDPE 双壁波纹管施工质量问题调查表

根据调查表 2 可以发现，导致 HDPE 双壁波纹管闭水试验渗漏不合格的主要原因是管道与管道承插口安装处理不到位渗漏、井外管头与井身衔接处理不到位渗漏，占质量问题的 80 %，是闭水试验不合格的主要问题；闭水试验段管口封闭不密实渗漏导致闭水试验不合格，占比 12 %；管道沟槽开挖质量控制不严格，随意超挖或泡槽，注水时或回填时出现不均匀沉降导致闭水试验不合格，占比为 8 %，是闭水试验不合格的次要问题。

3 HDPE 双壁波纹管闭水试验施工工艺方法

3.1 闭水试验程序（见图 1）

图1 闭水试验程序

3.2 闭水试验方法

当选定检查井之间的管段为试验段，试验段上游的设计水头未超过双壁波纹管管顶内壁时，应该用上游管道的管顶内壁加 2 m 计算试验段的水头；试验段上游的设计水头比管顶内壁高时，应该用上游管道的设计水头加 2 m 计算试验段的水头；当管道水头超过上游检查井的井口时并且计算出的试验段水头≤10 m 的时候，应该取上游检查井的井口高度为试验段的试验水头。准备开始闭水试验，将试验段两头双壁波纹管的管口用堵板或堵球进行封堵严密，上游检查井的井边放置补水水箱，利用水箱对试验段管段进行注水，待注满后，放置 24 h，随后开始进行闭水试验。应测量好两侧检查井的水位高度，对试验管道及检查井进行来回巡视，观察是否有漏点，观察时间不得少于 30 min，然后计算出渗水量的值，与规范允许渗水量进行对比分析。

3.3 HDPE 双壁波纹管渗水量的测定

HDPE 双壁波纹管渗水量的测定见式（1）：

q=0.004 6D1（1）式中：q为允许渗水量，m3/24 h.km；D1为管道内径，mm。

渗水量按以下标准恒定闭水试验是否合格（见表 3）。

表3 HDPE 双壁波纹管允许渗水量

4 HDPE 双壁波纹管闭水试验渗漏原因分析

4.1 管道与管道承插口安装处理不到位

HDPE 双壁波纹管的管道采用橡胶圈来实现，橡胶圈在 HDPE 双壁波纹管管道安装中起着很重要的作用，由于部分施工人员的粗心大意，将与管道规格不匹配的橡胶圈混用，并且安装位置也不正确，插口位置安装不到位，造成管道与管道之间接口不严密，闭水试验出现渗漏。针对承插口部位漏水质量问题，取 20 个漏水点进行调查列表分析（见表 4）。

表4 管道承插口安装处理不到位

根据调查表 4 可以发现，插口安装不到位的质量问题占整体问题的 75 %，是管道与管道承插口安装处理不到位的主要原因，要重点关注此部位的施工质量。橡胶圈安装位置不正确也是影响管道安装不合格、管口渗漏的原因之一，占比 20 %。

4.2 施工工艺方法不当

管道与管道承插口连接时未采用正确的施工用具。采用原始的撬杠代替 2 t 倒链进行管道连接，此方法进行管道连接很容易造成管道受力不均匀，致使管道插口或承口破损，橡胶圈出现错位，闭水试验时发现管道出现渗漏点；管道与井身部位处理不当。施工单位为了满足施工进度要求，将管道与井身接驳位置的封堵由支模浇筑混凝土改为砂浆封堵，由于管道安装后管道外壁与预留洞口缝隙较小，施工人员仅在检查井内外壁抹上一层砂浆，内部形成空洞，闭水试验时检查井注水砂浆受压后开裂渗水，导致闭水试验不合格。

4.3 管道沟槽基础处理不当

管道沟槽基础超挖回填后未进行夯实，管道基础松软，在进行闭水试验冲水时造成地基及基础下沉，使管道位置移位、管道接口破损，管壁薄弱部位出现裂缝；管道基础受水浸泡未处理，管道安装完成后未进行部分回填，闭水试验管道充水后出现上浮现象导致管道承插口受拉力作用撕裂、渗水［6，7］。

4.4 管道沟槽回填质量控制不严格

管道沟槽带水回填或回填土土质不符合设计及规范要求，回填后管道下沉；回填土中含有碎石、混凝土块以及＞50 mm 的砖块等，致使管壁受挤压后破损；管道两侧腋角填充不密实，回填土压实度控制不严格都是导致管道闭水试验不合格的原因［8］。

针对以上施工工艺方法不当、管道沟槽基础不当以及管道沟槽回填质量控制不严格等问题抽取 50 个点采用统计表（见表 5、表 6）进行分析，找出管道渗漏的主要原因。

表5 管道渗漏问题分析表

表6 工艺方法不当问题分析表

根据调查表 5、6 分析可以得出，导致 HDPE 双壁波纹管渗漏的主要问题是施工工艺方法不正确，占比 80 %，对施工工艺方法不正确问题进一步查找原因，发现管道与井身接驳位置处理不到位占施工工艺方法不当问题的 85 %。所以，管道与井身接驳位置处理不到位是管道渗漏的主要原因。

5 管道闭水试验渗漏的主要控制措施

5.1 规范施工人员操作

市政管网施工前对施工作业班组进行详细的技术交底并进行现场实地演示，播放相关施工作业方面的视频，提前告知作业班组应注意材料的选用以及材料的相关性能、施工过程中的注意事项并对施工人员进行考核（见图 2），考核成绩达到 85 分以上方可进行施工作业，并对测试成绩超过 95 分以上的予以奖励，成绩低于 80 分的予以淘汰。

图2 考试成绩点分图

通过考核培训措施，在施工过程中重视质量的观念被更多的作业人员接受，有效提升了闭水试验合格率。

5.2 施工材料及机具使用

根据施工图纸及相关规范要求，各种规格型号的 HDPE 双壁波纹管的选用首先应保证其具有一定的柔韧性和抗裂抗老化性以及满足环刚度的要求，严格规范材料进场检验流程；承插口连接的橡胶圈质量要重视，材料进入施工现场前应仔细查对管道对应的橡胶圈规格型号，检查橡胶圈的检测试验报告以及相关质量证明文件；管道外壁与井身部位的混凝土采用微膨胀混凝土，塌落度满足要求，采用 3 cm 直径振捣棒以减少对检查井的震动；管道应采用 2 t 倒链进行承插连接。

5.3 施工工艺

1）管道与管道连接不能使用撬杠强行对接承插，此方法满足不了管道对接时所需要的插入力，无法保证管道插口插到位，影响接口质量。要采用倒链对拉的安装方法并分以下几个步骤进行：①管道与管道对接前，检查管道承插口质量情况，确认无破损后将橡胶圈套入插口第一个环沟内，确认固定牢固不扭曲后涂抹一层均匀的润滑油；②在管道承口与插口端垫上枕木，并调节枕木，使管道承插口在同一水平面上，管道与管道之间预留 2～3 cm 的缝隙；③测量承口的最大深度，并进行记录，并在插口上做出相应标记，将倒链固定在连接管道的套环内，人工拉动倒链直至承插口完全对接到位。

2）管道与混凝土检查井井身连接处，为了保证连接更紧密，将 HDPE 双壁波纹管管头部位进行再处理，管道与检查井连接处应做以下处理后进行连接（见图 3）：①用毛刷或砂纸对管道外壁清理，均匀涂刷 1～2 层聚氯乙烯粘结剂，立即用干燥的中粗砂进行均匀涂撒，晾至 10～15 min，使 HDPE 双壁波纹管管头表面形成粗糙的中间层（管头处理长短与检查井壁厚相同）；②对检查井洞口与管道外壁间的缝隙进行微膨胀混凝土浇筑，使检查井与管道通过中介层及微膨胀混凝土紧密衔接，达到防渗漏目的，使闭水试验通过率得到有效的提升。

图3 管道与检查井连接图（单位：mm）

6 结语

HDPE 双壁波纹管在市政管网工程中已径被广泛使用，与传统的排水铸铁管及混凝土管道相比较其有明显的优势，其性能优越［9，10］。但目前由于施工单位技术水平参差不齐，对双壁波纹管性能参数了解不透彻等原因，不能保证双壁波纹管的施工质量，甚至出现质量事故。因此，在双壁波纹管施工过程当中，要特别注意管道与管道承插口连接质量、管道与检查井衔接部位的施工质量、运用正确的施工用具、施工材料，使 HDPE 双壁波纹管施工质量得到有效控制，使系统闭水试验环节的成功率得到有效提升。Q