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1、埋地聚乙烯（PE）给水管道施工工法（工法编号）完成单位：*主要完成人： 1、前言我国于本世纪初期开始推广应用埋地聚乙烯给水管道应用技术，短短几年来，聚乙烯管以其耐腐蚀、韧性好、环保卫生、施工简单、使用寿命可达50年之久的卓越性能，得到了迅速的推广与普及。在当前管道领域掀起“以塑代钢”的时代变革背景下，聚乙烯给水管取代传统给水管材是历史发展不可抗拒的趋势。公司于2006年“进军”市政施工领域起便开始研究该项技术，成功地将其运用于海联创业园市政工程项目之中，并取得了良好的经济效益和社会效益。经过工程实践，总结形成本工法。 2、工法特点2.1 焊接工艺简单，施工速度快，操作过程可实现半自动乃至全自动
2、化，劳动强度低。2.2 接口安全可靠。2.3 配套施工机具简单且机动灵活。2.4 工程综合造价低。 3、适用范围适用于水温不大于40C、工作压力不大于1.0MPa、管径大于D63mm且SDR相等的热熔对接连接埋地聚乙烯给水管道的施工。 4、工艺原理聚乙烯管道焊接原理是聚乙烯一般在190240之间的范围施工工艺流程及操作要点第1页 共12页 5.1 施工工艺流程测量放线基槽开挖垫层铺设管道连接管道敷设阀门井砌筑阀门安装支墩管道压力试验回填清洗、消毒。 5.2 操作要点5.2.1 测量放线按设计图坐标位置，测量放出管道中心线的平面位置，使用白灰撒出基槽底口开挖轮廓线，基槽底口开挖最小宽度可以参照表
3、5.2.1-1确定。基槽底口最小宽度 表5.2.1-1 5.2.2 基槽开挖沟槽采用机械开挖时，沟槽底部应留20左右人工清挖，槽底高程允许偏差20mm。最终成型的沟槽底部应平整坚实，不得有块石、砖块以及垃圾等杂物，基底素土采用小型机具夯实，压度不小于95%。 5.2.3 砂垫层铺设验槽后铺设20厚的砂垫层，人工平整 ，小型机具夯实，压实度不小于90%。5.2.4 管道连接5.2.4.1 焊接工艺及参数的确定焊接施工前应进行现场焊接试验，制作焊接工艺评定试件，初始焊接工艺参数可以参照表5.2.4.1-1进行确定，试件制作完成后，送往专业检测机构进行焊接工艺评定。如果试件评定合格，则说明拟定的焊接
4、工艺及参数是正确的，施工时只需严格按照拟定的焊接工艺及参数操作即可；反之，则需重新调整拟定的焊接工艺及参数，重新制作焊接工艺评定试件，再次进行检测验证。 第2页 共12页 焊接参数参考值表 表5.2.4.1-1第3页 共12页 5.2.4.2 焊接前准备清洁油路接头，正确的连接焊机各部件；测量电源电压，确认电压符合焊机要求。检查清洁加热板，涂层损坏应当更换。其表面聚乙烯的残留物只能用木质工具去除，油污油脂等必须用洁净的棉布和酒精进行处理。按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数。焊接前，加热板应当在焊接温度下适当预热，以确保加热板温度均匀。5.2.4.3 装夹校正用辊杠或者支架将管
5、垫平，调整同心度，管材两端的错位量不应超过管壁厚的10%或3mm的较大值，利用夹具校正管材不圆度，并且留有足够的焊接距离。5.2.4.4 铣削焊接面装夹校正完毕后，置入铣刀，先使铣刀通电空转，再缓慢合拢管端铣削。退出时，应先退出活动机架，保持铣刀继续旋转，直到不再能切削PE管端时，再移走铣刀，以免管端起毛刺。切屑厚度宜为0.51.0mm，切屑厚度可以通过调节铣刀片的高度进行控制。管端间合拢缝隙最大宽度为：0.3mm（de225mm）、0.5mm（225mmde400mm）。如不满足上述要求，应再次铣削，直到满足为止。5.2.4.5 拖动压力的测量及检查每次焊接时必须测量并且记录拖动压力（P拖）
6、。5.2.4.6 加热放置加热板，升压至调整焊接压力拖动压力（P拖）焊接规定压力（P1）。当加热板两侧焊接处圆周卷边凸起高度达到规定值时，降压至调整焊接压力拖动压力（P拖）焊接规定压力（P2），在确保加热板与焊接端面紧密贴合的条件下，开始吸热计时。5.2.4.7 切换对接在规定的时间拆卸管道元件达到冷却时间后，将压力降至零，拆卸完成焊接的管道元件。 5.2.5管道的敷设5.2.5.1 待沟槽挖至设计标高后，进行验槽，验槽合格后，及时敷设PE管，铺设时需要排干槽共12页 5.2.5.2 管件连接好后使用柔性吊带分段平稳吊入沟槽，通常在沟槽上焊接100m左右进行下管，也可根据现场施工条件灵活确定下
7、管长度。5.2.5.3 PE管道与金属管道、金属阀门连接处用法兰连接，连接时要清洗干净法兰头上的污物，调整好法兰片和法兰头的同心度。5.2.5.4 管道安装和铺设中断时，用木塞或者其它堵塞将管口封闭，防止杂物进入。5.2.5.5 PE给水管道可蛇形敷设，并可随地形弯曲敷设，其允许弯曲半径见表5.2.5.6-1的要求。管道允许弯曲半径 表5.2.5.6-1 5.2.5.6 管道敷设后宜沿管道走向埋设金属示踪线，距管顶不小于0.3m处宜埋设警示带，警示带上应标出醒目提示字样。 5.2.6 沟槽回填回填分两个步骤进行：管道两侧及管顶50cm阀门井砌筑阀门井在砌筑前，准确定出中心点位置及基础外径，竖立
8、标杆，定出井顶标高。砌筑用砖用水浸透，砌筑砂浆饱满，上下砖错缝，同时铸铁爬梯安装牢固、位置准确，在砌筑砂浆未达到规定抗压强度前不得踩踏，阀门的安装第5页 共12页 5.2.8.1 阀门安装前核对阀门的型号规格与设计是否相符，检查阀门的外观，察看阀杆是否歪斜、灵活等。5.2.8.2 对于水平管道上的阀门，阀杆安装在上半圆范围支墩5.2.9.1 管道及管道附件的支墩和锚定结构位置准确，锚定应牢固。5.2.9.2 支墩应在坚固的地基上浇筑。当无原状土做后背墙时，应采取措施保证支墩在受力情况下，不致破坏管道接口。5.2.9.3 管道支墩应在管道接口完成、管道位置固定后浇筑，管道安装过程中的临时固定支架
9、，应在支墩的混凝土达到强度后方可拆除。 5.2.10 水压试验管道水压试验应分预试验阶段与主试验阶段两个阶段进行。5.2.10.1 预试验阶段，应按如下步骤，并符合下列规定：步骤 1、 将试压管道共12页 施后再在组织试压。5.2.10.2 主试验阶段，分步如下：在预试验阶段结束后，迅速将管道泄水降压，降压量为试验压力的10%15%。期间应准确计量降压所泄的水量，设为V(L)。按式5.2.10.2计算允许泄出的最大水量Vmax(L)Vmax=1.2VP1/ Ew+di/(enEp)（式5.2.10.2）式中 V试压阶段总容积（L）；P降压量（MPa）；Ew水的体积模量，与水温有关；Ep管材弹性
10、模量（MPa），与水温及试压时间有关；di管材共12页 5.2.11 清洗、消毒5.2.11.1 聚乙烯给水管道系统在验收前，应进行通水冲洗。冲洗水的流速大于1m/s，冲洗时，应不留死角，每个配水点龙头应打开，系统最低点应设放水口，清洗时间控制在冲洗出口处排水的水质与进水相当为止。5.2.11.2 生活饮用水系统经冲洗后，还应用含2030mg/L的游离氯的水灌满管道进行消毒。含氯水在管中应滞留24h以上。5.2.11.3 管道消毒后，再用饮用水冲洗，并经卫生监督管理部门取样检验，水质符合现行的国家标准生活饮用水卫生标准后，方可交付使用。6、材料与机具设备 6.1 材料6.1.1 PE80级或P
11、E100级聚乙烯管材、管件。6.1.2 法兰式蝶阀或闸阀：其技术、质量指标应符合设计及规范要求。6.1.3 其他材料：砖、砂、碎石、水泥、钢筋等技术、质量指标应符合相应的规范要求。6.2 机具设备 6.2.1 热熔对接焊机热熔对接焊机包含普通热熔对接焊机和自动热熔对接焊机，使用时应根据自身实际情况及设计管材规格、型号进行选用，选用时应尽可能选用自动化程度较高的热熔对接焊机，以减少焊接过程中人为因素对接口焊接质量的影响。常用的热熔对接焊机为普通热熔对接焊机（表6.2.1-1），其主要有以下几个部分组成：焊机机架、动力源、铣刀、加热板及计时装置。常用对接焊机型号及技术参数 表6.2.1-1第8页
12、共12页 6.2.2 试压机具设备6.2.2.1 加压泵：采用多级离心泵。6.2.2.1 压力表：弹簧压力表的精度不能低于1.5级，即压力表最大允许误差不超过最高刻度的1.5%，最大量程应为试验压力的1.5倍。为方便读数，表壳的公称直径不应小于150mm。6.2.2.3 试压堵板：堵板必须有足够的强度，试压过程中，堵板不能变形，与管道的接口处不能漏水。6.2.3 其他辅助机具设备：反铲、冲击夯、全站仪、水准仪等 7 、质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 埋地聚乙烯给水管道施工质量应符合给水排水管道工程施工及验收规范GB 50268-2008及埋地聚乙烯给水管道工程技术规程CJJ 101-2
13、004的有关规定。7.1.2 埋地聚乙烯给水管道工程采用的管材、管件应分别符合给水用聚乙烯（PE）管材GB/T 13663和给水用聚乙烯（PE）管件GB/T 13663.2的规定，卫生性能应符合现行国家标准生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T 17219的要求。7.1.3 接口焊接质量检验可分为破坏性检验和非破坏性检验：破坏性检验主要手段有拉伸性能测试，用于焊接工艺评定及对焊接质量有争议的焊口进行试验，检验方法遵照聚乙烯(PE)管材和管件热熔对接接头拉伸强度和破坏形式的测定GB/T 19810-2005 执行；非破坏性检验主要手段有外观检查和卷边切除检查，用于施工现场的质量控制
14、和操作人员的自检，检验方法以下执行。7.1.3.1 外观检查合格热熔对接的焊口外观形状：翻边应沿整个外圆周平滑对称，尺寸均匀、饱满、圆润。翻边不应有切口或缺口状缺陷，不应明显的有海绵状浮渣出现；卷边（见图7.1.3.1-1）的中心高度h值必须大于零；焊接处的错边量不应超过管材壁厚的10。同时焊环尺寸应满足下面要求：焊环的宽度：B=0.350.45en焊环环的缝高的度高度：H=0.20h=0.100.25en 0.20en第9页 共12页 注：en为管材壁厚，对上述系数的选取应遵循“小管径，选较大值；大管径，选较小值”原则 合格热熔对接焊口示意图 图7.1.3.1-1 7.1.3.2卷边切除检查
15、使用外卷边切除刀切除卷边，进行检查。卷边应当是实心圆滑的，根部较宽。卷边底面不得有污染、孔洞等。若发现杂质、小孔、偏移或损坏时，判定为不合格。卷边用手撕,焊缝不开裂；180反复弯，焊缝不开裂；360、720扭曲焊缝不开裂，判定为合格（见图7.1.3.2-1）。 手撕卷边 360扭曲 720扭曲 7.2 质量保证措施7.2.1 在寒冷气候（-5以下）或大风环境条件下进行焊接，应采取防护措施：如设置帐篷、为管道增加端帽，或调整焊接工艺参数等。 第10页 共12页 7.2.2 热熔对接焊接机具除满足国家计量法有关规定外，在完成2000个焊口，且最长不超过12个月，必须进行校准和检定，以确保焊接机具经
16、常处于良好的工作状态。7.2.3 管材、管件在运输、装卸、搬运时，应小心轻放，不得受剧烈撞击及尖锐物品碰触，不得抛、摔、滚、拖。进入现场后应妥善保存，远离热源，避免接触油污和腐蚀性试剂、溶剂，严禁暴晒。管材、管件从生产出厂到使用应控制在36个月，且不宜超过1年。7.2.4 管道元件在熔解、焊接过程中，以及充分冷却前，严禁外力冲击，也不得采取人为强制冷却措施。8、劳动力组织与安全措施8.1 劳动力组织根据各施工阶段的需要，及时增配或者裁减相关的劳动力。劳动力使用计划表 表8.1-1 8.2安全措施8.2.1 应对施工操作人员进行安全教育和安全技术交底。8.2.2 施工现场的临时用电应遵照施工现场
17、临时用电安全技术规范JGJ 46-2005的有关规定执行。8.0.3 进场的施工机械设备应保证具有良好的运转状态，满足建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-2001的有关安全规定,机械操作手必须持证上岗。8.0.4 管道试压试验过程中，后背顶撑，管道两端严禁站人。 9、 环保措施遵照国家颁布的建设工程施工现场管理规定（国务院15号令）及公司颁布的质量 环境 职业健康安全管理体系文件中有关规定执行。第11页 共12页 10 、效益分析10.1 在解决管道防腐、防止焊缝泄漏、降低工程综合造价、提高施工速度、降低劳动强度等方面都较传统给水管材有巨大的优越性能。10.2 埋地聚乙烯给水管道的使用寿命长久,在额定温度、压力状况下，PE燃气管道可安全使用50年以上。10.3 埋地聚乙烯给水管道的焊接接口质量可靠，管道安装一次成活率高。 11 应用实例（表11-1）应用实例统计表 表11-1