HDPE管材施工规范

在各种埋地管材的应用过程中，管材能否达到规定的长期使用寿命的一个关键因素就是铺设的质量。而HDPE管材具有的多种独特性能使管材的铺设更加安全、快捷，同时正确的施工设计与安装规范将使管材的这些优越性能得到更大程度的发挥。

施工前的技术准备

施工前应熟悉、掌握施工图；
准备好相应的施工机具；
对操作工人进行上岗培训，培训合格后方可进行施工；

按照标准对管材、管件进行验收。

管沟的开挖

管沟的开挖必须严格按照设计图纸或工程监理指导的开挖路线及开挖深度进行施工，而且在没有征得相关部门同意的情况下不得擅自进行改动。HDPE管材的柔性好、重量轻，所以可以在地面上预制较长管线，当地形条件允许时，管线的地面焊接可使管沟的开挖宽度减小。狭窄管沟的开挖可以采用开挖机、犁或铲具等开挖机具。一般规定，聚乙烯管材埋设的最小管顶覆土厚度为：
埋设在车行道下管顶埋深不得小于0.9米；
埋设在人行道下管道支管不得小于0.75米；
绿化带下或居住区支管不得小于0.6米；
在永久性冻土或季节性冻土层，管顶埋深应在冰冻线以下。
在结实、稳固的沟底，管沟的宽度由施工所需要的操作空间决定，空间大小必须允许能够正常进行管沟底部的正确准备及管沟填埋材料的填埋及夯实等工作，而且还要考虑到管沟开挖费用及购买填埋材料等费用的经济性。管沟的宽度值一般要考虑到管材的规格及所用的夯实工具。下表给出了相应的最小宽度值：
一般规定，当在地面连接时，开沟宽度为D+0.3，当在沟内安装或开沟回填有困难，不能满足回填土实度要求时，开沟宽度为D+0.5且总宽度不小于0.7米。在沙土或淤泥的管沟内，如果不易做出一个直立的管沟侧壁，那么可以做一个45°或能够支撑沟壁材料的一个坡度。如果管沟较宽那么为了支撑最终的填埋层重量，初填埋材料必须被夯实。

管沟底的准备

对于像供水、排污或长距离输送管线的压力系统，除非设计图纸有特殊要求。一般来说管沟底的水平精度要求并不是很高，而对于重力排水系统，坡度的等级必须达到规定的要求。
如果管沟底部相应平直，而且土壤内基本上没有大的石块，那么就没有必要再进行平整。当然如果是一个没有受到扰动的管沟底层，那就更好。但如果管沟底部已经被扰动或在开挖的过程中必须被扰动，那么其密实度至少应该达到其周围填埋材料的密实度，开挖的管沟底部一般要用直径不超过50mm的没有尖锐棱角的小石头再混合一些沙土和粘土等材料垫平。所有规格的HDPE管材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，那么就有可能会在管材表面产生应力集中区已致损伤管材。
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相接触，必须为HDPE管材提供一个均一的沟床。一般的做法是开挖管沟底时应比规定的等级挖深至少150mm，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沙土等类似不稳定土壤，管沟的开挖深度要比规定的值深100-150mm。然后用指定的或原开挖的材料进行回填，这样即可保证为HDPE管提供一个均一的支撑。在不稳定的有机土壤中，如果安装地点的地下水位较高以至于淹没了管材，可以在管材上增加额外的重量来抵抗管材受到的浮力，但这个额外的设计重量不应该超过基础层的支撑强度。

管沟内管材的敷设

在管材被放入管沟之前，首先要对管材进行全面检查，在没有任何缺陷的情况下，管材才被允许吊入或滚入管沟内。管材通常会在地面预先连接好，有时管材可能会被预先连接成大约150米长的许多管段储存在某一个地方。当需要下方及连接时再被运到安装地点，然后采用热熔连接或机械连接的方式连接这些管段。公称直径小于200mm的管材可以手工拖入管沟内；对所有的大管材、管件、阀门、消防栓及配件，应该采用适当的工具仔细将它们放到管沟内，对于长距离的管材的吊装，推荐采用尼龙绳索。

最终的管材连接与装配

管沟内管材的热熔连接同地面上管材的热熔连接方式相同，但必须保证所连接的管材在连接前必须冷却到土壤的环境温度。HDPE管材与金属管材、水箱或水泵相连时，一般采用法兰连接。对于HDPE管材之间，当不便于采用热熔方式连接时，也可用法兰连接。法兰连接时，螺栓应预先均匀拧紧，待8小时后再重新紧固。
HDPE管材的压力测试
HDPE管材系统在投入运行之前应进行压力试验。压力试验包括强度试验和水密性试验两项内容。测试时一般推荐采用水作为试验介质。

强度试验

在排除待测试的管材内的空气后，管材应以一定的间隔覆土。压力试验时应将管材固定在原位，法兰连接应暴露以便于检查是否泄漏。
压力试验的测试压力不应超过管材压力等级或系统中最低压力等级的配件的压力等级的1.5倍，开始时应将压力上升到规定的测试压力值并停留足够的时间保证管子充分膨胀，这一过程需要2-3小时，当系统稳定后将压力上升到工作压力的1.5倍稳压一小时，仔细观察压力表，并沿线巡视，如果在测试过程中并无肉眼可见的泄漏或发生明显的压力降，则管材通过压力测试。
在压力测试过程中，由于管子的连续膨胀将会导致压力降产生，测试过程中产生一定的压力降是正常的，并不能因此来证明管材系统肯定会发生泄漏或破坏。

水密性试验

HDPE管材采用电热熔方式连接，使得HDPE管材具有较传统管材更为优越的水密性能。
水密性试验的测试压力不应超过管材压力等级或系统中最低压力等级的配件最低压力等级的1.15倍，当管材压力达到试验压力后，应保持一定时间使管材内试验介质温度与管材环境温度达到一致，待温度、压力均稳定后，开始计时一般情况下水密性试验应稳压24小时，试验结束后，如果没有明显的泄漏或压力降，则通过水密性试验。

回填与夯实

一般情况下可以采用以下三类材料作为HDPE管材的回填材料：
第一类：5-40mm的无棱角石头，包括大量当地容易取得的材料，如珊瑚、碎矿渣、碎石及碎贝壳；第二类：最大直径40mm的粗纱及砂砾，包括含有少量粉末的不同等级的沙子与砂砾，一般是粒状的且是不粘的，可以是 湿的也可以是干的；第三类：优良的沙子与粘水砂砾，包括细沙、粘沙及粘土砂砾的混合物。
一般情况下，腑角及初回填要求至少要达到90%以上，夯实层应该至少达到距管顶150mm的地方，对于距管材顶部少于300mm的地方应该避免直接捣实。最终回填可能会采用原开挖土壤或其它材料，但其中不得含有冻土、结块粘土及最大直径不得超过200mm的石块。整个管材—土壤系统的结构如下图所示：