埋地聚乙烯PE给水管道施工工法

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40ºC、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190℃~240℃之间的范围施工工艺流程及操作要点

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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。

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焊接参数参考值表表5.2.4.1-1

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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0.5～1.0mm，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（de＜225mm）、0.5mm（225mm＜de≤400mm）。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）。

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管长度。

5.2.5.3PE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。

5.2.5.5PE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

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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，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=1.2V△P{1/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20～30mg/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

6.1.1PE80级或PE100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

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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》GB50268-2008及《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004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/T13663和《给水用聚乙烯（PE）管件》GB/T13663.2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/T17219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/T19810-2005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=0.35～0.45en

焊

环环的缝高的度高度：：H=0.20h=0.10～～0.25en0.20en

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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

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。

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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3～6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《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005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》JGJ33-2001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