钢带增强螺旋波纹管作为一种新型地下管材已开始被广泛的应用 ,由于受各种 条 件 的限制 ,单一 方法 焊接 后 的管道 系统 性并不能完全保 证其密封性 。对大管径 连接采 用 内焊 外联方 式 ,其接 口密封性 好 、强度环 刚度高 、耐腐 蚀 、施 工快捷 、管 内接缝 平整 ,越来越 多被 推广应 用 ,本文结 合工 程 实例 ,对该 工艺 的施 工要 点等 与大 家交 流与探 讨。
1 工 程概 况
古 交市大川西路拓 宽改造 工程 ,其 中雨水 管设 计采 用 HDPE钢带增 强螺旋波纹管 ,DN1500的雨 水管 长 396m,DN1800的雨水管长 441m,雨水 管接头采用管 内热熔挤 出焊接 ,管外 电热熔带连接 的组合接头焊接方式 。
2 工艺 原理
埋地 用钢带增强聚 乙烯 (HDPE)螺旋波 纹管是一 种 HDPE与钢带熔 融复合 的结 构壁 管 ,管壁 结构 由三个 层 次构 成 :内层 是一个连续 实壁 内层管 ,内层管外缠 绕复合 钢带倒 “U”形 的环 形波状钢带增 强体 ,在涂复波状钢带增强 体外复合 有与钢带 增强 体波形相 同的 HDPE外层 ,该工程采用螺旋 端 口;依据 管材缠 绕成 型 、端部 螺旋形 的特点 ,先 进行 管外 电熔 带连接 ,即通过 对镶 嵌在 电热带内表面的电热网加热,使电热带与管材波谷的聚乙烯层熔融成为整体管外连接 好后 ,在 管 内切 口处采用 热熔 挤 出连接 ,两种焊接 相结合组成 内联 外焊方式 ,达到“滴水不露 ”。
3 施 工 工艺流 程
管道 、管件 的验 收一沟槽开挖一管道基 础一 下管 一焊接前 工艺参数 的确定 一正式焊 接前 焊 接准备 一 管外 电熔带 道焊 接一 管内热熔挤 出焊接一闭水试验 一沟槽 回填。
4 主 要 操作 要点
1)管道 、管件的验收 :施工前对管道外观及产品资料进行验收 。 目测 其外观 ,管材内表面平整 ,外部波 形应规 整 ;管材 内外壁应无气 泡和可见杂质 ,熔缝无脱开 。查 验产 品的检验 报告及 产品质量保证 书。
2)管 道基 础采用土弧基础 。a.对 一般土质 ,应在 管底 以下原状土地基 或经 同填夯实 的地 基上铺设一层厚度 为 100/nlTl的 中粗砂基础 层 。b.在管道土 弧基 础支承角 范围 内的腋 角部 位 ,须 采用中粗 砂或砂砾 回填密 实。c.管道基 础 中在机械 连接部 位 的凹槽 ,宜铺设 管道时 随铺 随挖 ,接头完成后 ,立 即用 中粗砂 回填密实。
3)应 根据管径大 小 、沟槽 和施 工机 具装 备情 况 ,确定 用人工或机 械将管材放入 沟槽 。
4)管材连接,可以根据两个检查井之间的距离,在管沟旁焊接好 相应 长度 的管道 ,待 完全 冷却 后再 放入 沟槽 ;也 可 以在管 沟内焊接 ,但必须在管下设支撑点,日.支撑点要高于地下水位,待连接好后 ,再取下支撑点 ,把管放入沟 内。
5)焊接前工 艺参 数的 确定 。根 据厂家 提供 的 电熔带 焊接 工艺参 数进 行试 焊 ,确定工 艺焊 接参 数 ,由经 过培训 考 核合格 的焊工进 行焊接。根据环境条件设定熔料 和热风 温度 ,控制 焊接 的速度和焊接头在接合部 的挤 出压力来保证焊缝 的质量。
6)焊 接准备。a.检查焊接设 备 、电源是 否正常 。b.在焊 接前检查待焊接管材两端面是否切割 平整 ,将 待焊 面控制在 管材 波谷居中位置 ,两被 焊管 材调整在 同一 轴线 。C.用 洁净 的布彻底 将管道的外表面和 电热熔带 的内壁上 的杂物清除掉 (包括水 汽 ),油类污物可用对 PE材料焊接有帮 助的溶 剂擦拭 。
7)电熔带焊接施工要点 。a.检查 :检查管道 和电热 熔带是否有损伤 。b.包裹 :用 电熔 带将 已水平对 齐的管道 的要连 接 的部分紧紧圈住 ,电熔 带接 头应重叠 100mm~200mm,包 的时候 有连 接线的在 内圈。PE棒也应在 此端插 入 ,紧靠此 端头 。e.紧 固:外 面再用耐热带紧 固,端头与 电熔带 内圈同 向并 在 同一 位置 。用 夹钳夹紧 ,使 电熔带与管 壁紧靠 在一 起 ,同时 在接 口处 管端 内壁 用 可拆卸 的工具支撑牢 固。d.连接 :将焊机 的输 出线端 与电热熔 带 的连接线头相连 接。e.焊接 :根 据试焊 参 数进 行焊 接 ,焊 接在 电熔焊机上设定好 时间 和档位 。焊 接 时间结 束后 ,取 下 连线 夹子 ,再夹 紧一次 夹钳 约 1/4或 1/2圈。焊接结束要充分冷却后 才能移动管材 。在 冷却 期间 ,可 以进行下一个焊 接。f.冷却 :焊接 时 间结束时,风音器鸣响 ,电源 自动断开,开始冷却,期间严禁移动振动管子 ,冷却 时间夏 天一般为 20min,冬天为 10min。在 冷却 时间 叮以进行 下一接 口的焊接 。g.焊 接检查 :管外 电热熔带 焊接 经过 一段时问的冷却后 ,打开耐热带 ,观察焊接状 况。
8)电热 熔带焊 接完毕 ,拆 除管 内支撑架 ,管 内切 口处进 行热熔挤出焊 。
9)热熔挤出焊施 工要 点 。a.使用 带热 风装 置 良好 的手 提式挤出焊机。b.预热 :焊接 热风装 置将 待焊 部 位的 聚 乙烯 预热 ,预热温度应控制在 200℃ ~300oC左 右 ,温 度必须到使 挤 出的焊条能够与管材融为 一体 的范 围 内。e.进 料 :预 热后 ,旋 转 主机 和进焊条 。d.焊接挤压 :根 据环境 条件 设定 焊条 和热 风 温度 ,热 风 在随焊机移动 时 ,被焊接 的材料表 面经过热 风吹过 ,变得 失光 ,对 焊条保持一定 的焊接压力 ,焊接断 面饱满 。e.冷却 :缓慢 的冷却 。f.检查 :所有焊接断面必须饱满 ,不得有漏焊和 断 口现象 。
1O)闭水试验。回填土前应按规定采用闭水法进行严密性试验。
11)管道回填 。管 道安装 检测 合格 后 ,立 即 回填土 。沟槽 回填从管底部位开始 ,用人工回填至离管顶 0.5m处 ,其余部位用机 械从 管道 轴线两侧 同时 回填 。回填时应对称分层 夯实 ,以确保管道及检 查井不产生位移 。
5 质 量 控 制
1)严把管材质 量关 ,使用正规 厂家 的管材和 配套 材料 。电热熔带连接时,必须严格按照电热熔带要求的技术指标和设备规定的操作程 序进行 。采用 的电热熔带必须 由生产厂配套供应 。
2)保证管道切 口规范。避免 由于把电热熔带搭接的边完全切 割 ,电热熔带无 物附着 ,焊接强度完 全缺失。
3)焊接 区域必须 保证 清洁 、干燥 。对焊 接 区域 内、外 表 面进行打磨处 理 ,除掉 氧化 层。
4)焊 接前 ,对齐 管道后 再连 接 ,管道 上下 不齐 不允许 强行 连接 ,强行连接造成缝 隙太大 ,热熔挤 出焊难 以保证 。
5)焊接前 ,保证 电源接线 ,选择正 确规格 的电缆 ,防止 电源较远,电缆较细。电压波降严重 ,焊接时问短,电流达不到要求,导致 电热熔带焊接失败 。
6)挤 出热风在随焊机移动时 ,被焊接 的材料 表面经过热 风吹过 ,变得 失光 即可 ,并非 温度越 高焊接强度越好 。
7)挤出焊接保证焊接速度,焊接速度过快会使焊接强度差,没有 足够的热量加工母材8)管道要放在稳 固的地上并设 置木垫块 ,管道 和地 面间距为200mm左 右。
9)管道基础必须垫稳 ,管底坡度不 得倒流水 ,缝宽应均匀 ,管道内不得有泥土 、砖石 、砂浆 、木块等杂物 。
10)在 管顶以上 500mm之 内 ,不得 回填大 于 100mm的土块及杂 物。
6 效益分析
1)施工效率 :连接比较方便和灵活;施工工具和过程简单(只要焊枪 和电源 ),操作 方便 ,减少费用 ,加快进度 。
2)性能强 :保证密封不泄漏 ;连 接处 有足够的强度和环 刚度 ;全部 聚 乙烯焊 接 ,保证耐腐蚀 ;管道 内孔 接缝被焊 平 ,焊缝 凸起很小 ,对排水 功能没有影 响。
3)经 济效 益 :钢带 增 强聚 乙烯 螺旋 波纹 管 的使 用寿 命 为50年,而传统的管道(比如水泥管道)使用寿命最长仅有 20年 ,因而钢带增强聚 乙烯螺旋波纹管具有较强 的经济优势 。