鋼帶增強(qiáng)聚乙烯(PE)螺旋波紋管是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一種柔性埋地管材，具有環(huán)剛度高、防腐性能好、連接強(qiáng)度高、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)、埋地深度較其他塑料管材更深、良好的地質(zhì)適應(yīng)性等特點(diǎn)。鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管是以高密度聚乙烯為基體，用表面涂敷粘接樹(shù)脂的鋼帶成型為波形作為主要支撐結(jié)構(gòu)，并與聚乙烯材料纏繞復(fù)合成整體的雙壁螺旋波紋管。它既具有塑料管的柔韌性，又具有金屬管的剛性，且環(huán)剛度高、抗外壓能力強(qiáng)，重量輕、耐腐蝕、抗磨損、過(guò)流能力大、密封性能好、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)輸安裝方便，施工速度快。用作埋地排水管道時(shí)，該管材具有良好的使用性能，但在設(shè)計(jì)、施工上有著不同于其它排水管材的特殊要求。

1  鋼帶增強(qiáng)聚乙烯波紋管道的特點(diǎn)
鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管是把連續(xù)鋼帶壓成近似“^”型的螺旋鋼肋，再將其纏繞在內(nèi)外兩層熱熔接的聚乙烯間而形成的。其將鋼材的高強(qiáng)度、高剛度和聚乙烯的柔韌性、耐腐性、耐磨性有機(jī)地結(jié)合在一起。
1.1  強(qiáng)度和剛度
鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管屬于結(jié)構(gòu)壁管道，且含有高強(qiáng)度鋼帶，利用鋼帶的高彈性模量(通常為聚乙烯的 192 倍)，并根據(jù)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作特點(diǎn)的不同，鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管特別是大口徑管道的環(huán)剛度可以很容易達(dá)到 8kN/㎡、12.5 kN/㎡ 、16 kN/㎡。
1.2  水力特性
由于鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管內(nèi)壁為聚乙烯材料，因此，它具有常規(guī)塑料管內(nèi)壁光滑、粗糙度小、高通流能力的特點(diǎn)；同等條件下，相同口徑塑料管較鋼筋混凝土排水管通流能力、流速要高近 20％。
1.3  耐腐、耐磨性
管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼肋是完全被內(nèi)外聚乙烯覆蓋的，接觸被輸送液體和周?chē)寥兰暗叵滤膬?nèi)外表面都有一定厚度的聚乙烯層，因此，鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的耐腐蝕和耐磨損性能是有保證的。
1.4  綜合經(jīng)濟(jì)性
鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管具有較高的綜合性?xún)r(jià)比。一方面，管道本身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)能非常顯著地節(jié)約材料成本；另一方面，我國(guó)擁有該管道生產(chǎn)設(shè)備的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，使設(shè)備投資較國(guó)外設(shè)備大大降低；再加上管道質(zhì)量輕、運(yùn)輸安裝方便及施工速度快等特點(diǎn)，使得該管道，尤其是較大直徑管道，具有較高的綜合經(jīng)濟(jì)性。

2  鋼帶增強(qiáng)聚乙烯波紋管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1  管道性能參數(shù)的選取

管道性能參數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)不同的使用條件并結(jié)合管材的特點(diǎn)區(qū)別對(duì)待。最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)為環(huán)剛度和允許變形率。鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管產(chǎn)品齊全，覆蓋了DN/ID300-2000 的各種規(guī)格，環(huán)剛度分為 SN8、SN12.5、SNl6三個(gè)等級(jí)，管道豎向直徑的允許變形率不應(yīng)大于 5％。
2. 2  基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管屬柔性管材，應(yīng)采用土弧基礎(chǔ)。管底基礎(chǔ)層設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同地基條件采取相應(yīng)的措施：對(duì)于一般土質(zhì)，應(yīng)在管底以下原狀土地基或經(jīng)回填夯實(shí)的地基上鋪設(shè)一層厚度為 100 mm 的中粗砂基礎(chǔ)層。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較差時(shí)，可采用鋪墊厚度不小于 200 mm 的砂礫基礎(chǔ)層，也可分兩層鋪設(shè)(下層用粒徑為5~32mm的碎石，厚度100-150mm；上層鋪中粗砂，厚度不小于 50 mm)。對(duì)于軟土地基，或因施工等原因擾動(dòng)了地基原狀土從而影響到地基承載力時(shí)，必須先對(duì)地基進(jìn)行加固處理，在達(dá)到規(guī)定的地基承載力要求后，再鋪設(shè)中粗砂基礎(chǔ)，基礎(chǔ)密實(shí)度應(yīng)達(dá)到 85％-90％。對(duì)于土弧基礎(chǔ)支承角范圍內(nèi)的腋角部位，必須采用中粗砂或砂礫回填密實(shí)。其密實(shí)度應(yīng)達(dá)到 95％。
2.3  管道連接
鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的管端口面形式通常分為螺旋形和垂直軸線(xiàn)的平面形兩種，相應(yīng)管材的連接方式、方法應(yīng)根據(jù)其端口面形式分別確定。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的主要為螺旋形端口。已經(jīng)在工程中廣泛應(yīng)用的螺旋端口的連接方法為熱熔擠出焊接、電熔帶連接、熱收縮管(帶)連接和卡箍連接等剛性連接方式。在設(shè)計(jì)中，一般多采用兩種或多種方法的組合連接，以保證連接的安全可靠，特別是在重要的工程或大口徑管道連接時(shí)。如當(dāng)管徑>800 mm 時(shí)，可采取內(nèi)外雙面熱熔擠出焊接或內(nèi)熱熔擠出焊接+外電熔帶或熱收縮帶連接的組合方式；也可采取熱收縮管(帶)+卡箍的組合連接方式，既提升了管道連接的可靠性，又能保證連接的機(jī)械強(qiáng)度。
2.4  管道與檢查井連接
管道與檢查井連接時(shí)，應(yīng)采用柔性連接。當(dāng)管道敷設(shè)在軟土地基或不均勻地層上時(shí)，管道與檢查井連接可采用過(guò)渡段。過(guò)渡段應(yīng)由不少于兩節(jié)的短管柔性連接組成，每節(jié)短管長(zhǎng) 600—800 mm，總長(zhǎng)可取 1 500～2 000 mm；柔性連接可采用承插式、套筒式橡膠密封圈接口。過(guò)渡段也適用于管道與構(gòu)筑物進(jìn)出水管道的連接。

3  鋼帶增強(qiáng)聚乙烯波紋管在市政排水管道的應(yīng)用
3.1  施工準(zhǔn)備
施工前對(duì)挖掘機(jī)、起重機(jī)等各種施工機(jī)械全面檢查，經(jīng)調(diào)試處于性能良好狀態(tài)。
3.2  溝槽開(kāi)挖及基礎(chǔ)夯實(shí)
首先打井降水，使地下水位降至槽底以下 50cm。開(kāi)挖溝槽，應(yīng)嚴(yán)格控制基底高程，不得擾動(dòng)基底原狀土層?；自O(shè)計(jì)標(biāo)高以上 0.2～0.3m 的原狀土，應(yīng)在鋪管前人工清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高。如遇超挖或發(fā)生擾動(dòng)，嚴(yán)禁用土回填，可換填10-15mm 天然級(jí)配石料或最大粒徑小于 40mm 的碎石，并整平夯實(shí)。槽底如有尖硬物體必須清除，用砂石回填處理。管道在敷設(shè)、回填的全過(guò)程中槽底無(wú)積水。溝槽完成后及時(shí)作砂石基礎(chǔ)，基礎(chǔ)厚度為 200mm 的中粗砂，使用平板振搗夯壓實(shí)，檢測(cè)壓實(shí)度全部達(dá)到規(guī)范要求后再進(jìn)行后續(xù)施工。
3.3  管道連接及安裝
管道連接采用電熱熔帶連接的方式。電熱熔帶焊接方法是利用鑲嵌在連接處接觸面的電熱元件通電后產(chǎn)生的高溫連接方法，是剛性連接。它是采用一條內(nèi)壁鑲嵌有電阻絲的聚乙烯電熔帶。每根鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管長(zhǎng)度為 12m，使用一臺(tái) 16T 吊車(chē)將管道由下游向上游依次安放，吊裝時(shí)有兩個(gè)支撐吊點(diǎn)，保證起放平穩(wěn)。采用電熱熔帶連接前，檢查鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管和電熱熔帶表面無(wú)損傷，管道內(nèi)無(wú)雜物。在焊接處開(kāi)挖深 30cm、寬 50cm 的操作坑。水平對(duì)齊管道，然后用電熱帶將管道要連接的部分緊緊圈住，外面再用耐熱帶緊固。電熔帶長(zhǎng)度大于管材波谷周長(zhǎng)的 1.25倍，電壓采用 220V，流 13-14A，熱熔時(shí)間 15 分鐘左右。管材波谷的聚乙烯熱熔連接完成后，再對(duì)管材波峰斷開(kāi)處進(jìn)行焊接連接。焊接結(jié)束充分冷卻后移動(dòng)管材。
3.4  管道與檢查井連接
管道與檢查井連接時(shí)，采用剛性連接，連接部位的寬度不小于 2 個(gè)螺距。在檢查井井壁與插入管端的連接處，填實(shí)水泥砂漿，且管端圓截面無(wú)扭曲變形。管道與檢查井連接完畢后，在管端連接部位的內(nèi)外井壁做防水層，防止?jié)B漏。
3.5  管道閉氣試驗(yàn)檢測(cè)
采用閉氣試驗(yàn)檢驗(yàn)管道的嚴(yán)密性，試驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268—2008 規(guī)定的要求。
3.6  回填
溝槽回填從管道、檢查井兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，人工回填，確保管道和檢查井不產(chǎn)生位移。從管底基礎(chǔ)至管頂以上0.15m 范圍內(nèi)，采用中砂分層回填夯實(shí)。管頂 0.15m 以上溝槽用素土分層回填夯實(shí)，壓實(shí)度檢測(cè)符合要求后在進(jìn)行后續(xù)施工。

4  提高鋼帶增強(qiáng)型聚乙烯波紋管管道鋪設(shè)施工質(zhì)量
4.1  熱熔擠出焊接連接
熱熔擠出焊接連接的結(jié)構(gòu)，它是通過(guò)專(zhuān)用擠出焊接工具及擠出焊條將待連接兩管端加熱，使其聚乙烯材料熔融后而凝固成整體的連接方法。熱熔擠出焊接連接是目前最常用的連接方式。該方式的要點(diǎn)是必須使用帶熱風(fēng)裝置的擠出焊機(jī)和與管材材質(zhì)相同的聚乙烯焊條。焊接時(shí)要求金屬斷開(kāi)部位盡可能對(duì)齊，盡可能減少接口間隙。管徑大于 800mm 的管材，應(yīng)進(jìn)行內(nèi)外雙面焊接，特別是在波峰（鋼帶斷開(kāi)處）部位必須進(jìn)行內(nèi)外雙面焊接。焊接時(shí)熱風(fēng)裝置必須將待焊部位的聚乙烯預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)控制在能使擠出的熔融聚乙烯能夠與管材融為一體的范圍內(nèi)。所有焊接斷面必須飽滿(mǎn)，不能有漏焊和斷口。所有焊接工藝及操作，應(yīng)按管材生產(chǎn)廠經(jīng)過(guò)定型驗(yàn)證后提供的焊接工藝及操作要求，由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考核的焊工進(jìn)行熱熔擠出焊接連接施工。
4.2  熱收縮管（帶 ）連接
熱收縮管（帶）連接的結(jié)構(gòu)。它是通過(guò)對(duì)熱收縮管（帶）進(jìn)行火焰加熱，使其收縮后內(nèi)表面的熱熔膠與管材外表面粘接成一體，熱收縮管（帶）冷卻固化形成恒定的包緊力的連接方法。熱收縮管（帶）連接所采用的熱收縮管（帶）由制管廠配套供應(yīng)。而熱收縮管（帶）目前尚無(wú)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但要求其外觀應(yīng)平整、無(wú)氣泡、夾渣或裂口，其基材可由聚乙烯經(jīng)交聯(lián)后制成；外表面噴涂有示溫涂料；內(nèi)表面涂有熱熔膠。在此還應(yīng)特別提出，為保證接口的質(zhì)量，熱收縮管應(yīng)選用經(jīng)交聯(lián)的、圓管擴(kuò)脹定型的無(wú)縫管，不宜采用由交聯(lián)帶材搭接的有縫管。熱收縮管用于 DN1000mm 以上的鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管連接時(shí)，一般宜與熱熔擠出焊連接結(jié)合使用。
4.3  管道運(yùn)輸和貯存
工程所用排水管材（鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管）由廠家生產(chǎn)并負(fù)責(zé)運(yùn)輸，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)可暫時(shí)沿管線(xiàn)方向擺放在溝槽一側(cè)，管節(jié)的運(yùn)輸和貯存應(yīng)注意：運(yùn)輸過(guò)程中必須墊穩(wěn)、綁牢，以免破損；起吊管節(jié)時(shí)，采用專(zhuān)用的吊具，裝卸時(shí)應(yīng)輕裝輕放；管節(jié)安裝前，將管、管件按施工設(shè)計(jì)的規(guī)定擺放，擺放的位置應(yīng)便于起吊及運(yùn)送，并且必須墊穩(wěn)；管節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)貯存量應(yīng)做到適中：既不影響施工進(jìn)度，又不能太多，以免長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下曝曬。
4.4  管道安裝與鋪設(shè)
管基質(zhì)量檢驗(yàn)合格后即可進(jìn)行管道安裝，下管前必須按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)逐節(jié)進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)者，嚴(yán)禁下管鋪設(shè)。管節(jié)下入溝槽時(shí)，不得與槽壁及槽下的管道相互碰撞，溝內(nèi)運(yùn)管不得擾動(dòng)地基。鋪設(shè)過(guò)程中注意：將管節(jié)安放到事先測(cè)定的位置，并檢查墊層與管道接觸是否均勻，接觸不均勻的應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；檢查管道的中心線(xiàn)及兩端標(biāo)高，用吊車(chē)吊起管節(jié)并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；測(cè)量并記錄管節(jié)的標(biāo)高及中心位置。
4.5  管道基礎(chǔ)及地基處理
（1）管道基礎(chǔ)采用土弧基礎(chǔ)，當(dāng)土質(zhì)情況較好時(shí)，在地基上鋪設(shè)一層厚度為 100mm 的中粗砂墊層；土質(zhì)較差時(shí)，可采用鋪墊厚度不小于 200mm 的砂礫墊層。
（2）在土弧基礎(chǔ)的腋角部位，必須采用中粗砂夯實(shí)，壓實(shí)度不小于 95%，回填材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
（3）管道溝槽地基處理宜采用復(fù)合地基處理方法，不能采用剛性地基處理方法。
4.6  管道與檢查井連接
（1）管道與混凝土或磚砌檢查井連接時(shí)，采用剛性連接，連接部位的長(zhǎng)度宜為 2 個(gè)～4 個(gè)螺距。（2）檢查井砌筑時(shí)管道敷設(shè)到位，井底墊層必須振搗密實(shí)。磚砌檢查井砌筑時(shí)嚴(yán)格按“三一”砌筑法砌筑。檢查井內(nèi)外壁抹灰嚴(yán)格按（設(shè)計(jì)要求進(jìn)行）五遍防水抹灰法施工，井壁與管道連接處砂漿摻入 5%的膨脹粉封堵密實(shí)。檢查井抹灰前，在檢查井與墊層的內(nèi)壁處用 C20 細(xì)混凝土澆筑圓角，振搗密實(shí)，抹灰時(shí)一次成形，抹灰完成后，加強(qiáng)抹灰面的養(yǎng)護(hù)。

5  施工注意事項(xiàng)
管道敷設(shè)前，施工單位應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)，熟悉現(xiàn)場(chǎng)情況，了解設(shè)計(jì)管線(xiàn)沿途已有的平面及高程控制點(diǎn)分布情況；根據(jù)管道平面和已有控制點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際地形，做好實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)整理，繪制實(shí)測(cè)草圖；并根據(jù)管頂?shù)淖畲蟾餐?，?duì)管材環(huán)剛度進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，對(duì)溝槽及其兩側(cè)原狀土情況進(jìn)行核對(duì)。
5.1  溝槽及開(kāi)挖要求
溝槽開(kāi)挖前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)給定的水準(zhǔn)點(diǎn)及坐標(biāo)控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、定位、放線(xiàn)，引臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)及控制樁，經(jīng)復(fù)核認(rèn)證批準(zhǔn)后方可進(jìn)行溝槽開(kāi)挖。溝槽開(kāi)挖要嚴(yán)格控制挖深及管道中心線(xiàn)。機(jī)械開(kāi)挖時(shí)留 200—300mm 的余量，由人工清槽至設(shè)計(jì)槽底高程位置，并將里程樁引至槽底。如遇超挖或發(fā)生擾動(dòng)，可填天然級(jí)配砂石料，其最大粒徑不大于 40mm，并整平夯實(shí)，且密實(shí)度不應(yīng)低于 95％。
5.2  溫度影響
由于聚乙烯管道的線(xiàn)膨脹系數(shù)為 0．2mm／(m?℃)，鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的線(xiàn)膨脹系數(shù)可采用相同參數(shù)，可見(jiàn)溫差對(duì)管道的安裝、使用安全性非常重要。排水管道在溝槽回填土完成后長(zhǎng)期使用過(guò)程中，管道內(nèi)外介質(zhì)的環(huán)境溫差比較小，但在施工敷設(shè)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)較大溫差，因此在施工敷設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能采取減小溫度對(duì)其影響的措施，如：1)選擇與管道在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的環(huán)境溫度相近的季節(jié)和時(shí)間段施工。2)管道連接及管道與構(gòu)筑物等的連接采取柔性連接形式，如承插密封圈連接。3)管道采用剛性連接時(shí)，采取對(duì)管道及時(shí)覆土的措施。即待管道敷設(shè)完成后，除接口部位外露以外，立即進(jìn)行溝槽回填，且管道兩側(cè)和管頂以上的回填高度不小于 500mm。
5.3  地下水影響
管道埋設(shè)在地表水或地下水以下時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件進(jìn)行管道結(jié)構(gòu)的抗浮穩(wěn)定計(jì)算。當(dāng)溝槽開(kāi)挖遇有地下水時(shí)，需設(shè)置排水溝、集水坑，及時(shí)做好溝槽內(nèi)地下水的排水降水工作，保證地下水位降至槽底 500mm 以下；且管道在敷設(shè)、回填的全部過(guò)程中，槽底不得積水或受凍，必須在工程不受地下水影響，管道達(dá)到抗浮要求時(shí)，才可停止降低地下水。在高地下水位的軟土地基上敷設(shè)管道時(shí)，可在管道基礎(chǔ)層和溝槽回填土內(nèi)鋪設(shè)土工布對(duì)管道的橫向和縱向進(jìn)行加固；在高地下水位的管段?？稍诠茼敽蛢蓚?cè)的回填土內(nèi)鋪設(shè)土工布；在地下水流動(dòng)區(qū)域段內(nèi)可能發(fā)生細(xì)顆粒土流動(dòng)和轉(zhuǎn)移時(shí)，可沿溝槽底和兩側(cè)邊坡上鋪設(shè)土工布。
5.4  管道修補(bǔ)
管道在安裝過(guò)程中出現(xiàn)較小面積的局部損壞時(shí)，可采用焊槍和熱收縮管(帶)進(jìn)行修補(bǔ)，但當(dāng)破損超過(guò)一定范圍時(shí)(損壞處直徑>60mm或環(huán)向裂縫超過(guò)管周長(zhǎng)的1／12或是管道的管身破壞)，應(yīng)切除破損管段，采取換管措施。管道切斷后，在波峰的鋼帶斷口部位，應(yīng)采用擠出焊接或用聚乙烯片材進(jìn)行斷口密封和防腐處理。
6  結(jié)語(yǔ)
鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管在我國(guó)誕生以來(lái)，就以環(huán)剛度高、耐腐抗磨好、材料消耗少及綜合造價(jià)低的突出優(yōu)勢(shì)在全國(guó)各地得到迅速推廣，只要根據(jù)管道的特性并結(jié)合工程特點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)及施工，必將發(fā)揮其良好的使用性能。