傍晚六點(diǎn),小區(qū)路口突然升起刺鼻的燃?xì)馕丁i_挖后,人們發(fā)現(xiàn)一條DN200的PE燃?xì)夤芟癖徊缺獾奈?,管壁中央裂出一?0毫米長的鋸齒口。事故調(diào)查結(jié)論只有一句話——“占壓引發(fā)應(yīng)力集中破裂”??此坪唵蔚奈鍌€(gè)字,卻藏著太多被忽視的細(xì)節(jié)。
一、占壓如何“點(diǎn)穴”pe管
聚乙烯的柔韌性讓它能抵抗地基不均勻沉降,卻也帶來“軟柿子”屬性。當(dāng)車輛、施工墊板或臨時(shí)堆土長期壓在管頂,外力通過回填層傳遞到管壁,形成局部彎曲。PE管截面由圓形變?yōu)闄E圓,彎曲內(nèi)側(cè)纖維受壓、外側(cè)受拉,應(yīng)力瞬間升高3~5倍。更危險(xiǎn)的是,管材焊接處的“焊脊”本身就有0.3 mm左右的余高,成為天然缺口;再加上砂石回填的棱角,應(yīng)力在這一點(diǎn)“扎堆”,形成裂紋源。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)環(huán)向應(yīng)力達(dá)到22 MPa時(shí),裂紋擴(kuò)展速率可由每天0.2 mm飆升至12 mm,進(jìn)入“失控”階段。
二、裂紋的三步“黑化”
1. 慢速擴(kuò)展期:應(yīng)力集中點(diǎn)出現(xiàn)銀紋,肉眼難辨,燃?xì)鈨?nèi)壓把銀紋一點(diǎn)點(diǎn)撐開。
2. 快速擴(kuò)展期:裂紋深度超過壁厚1/3,剩余壁厚無法承受內(nèi)壓,裂紋一夜穿過管壁。
3. 突發(fā)爆裂期:燃?xì)鈴牧芽诟咚賴姵?,管壁被撕裂成“魚尾”狀,周邊回填砂被瞬間掏空,形成空腔,路面隨之塌陷。
三、占壓“雷區(qū)”畫像
通過全國近五年案例梳理,三類場景最易出事:
① 小區(qū)綠化改造后,移栽大樹土球(約1.5噸)直接壓在管線上方;
② 臨時(shí)道路鋼板鋪設(shè),16噸吊車每天往返;
③ 地鐵施工圍擋,鋼筋、模板集中堆載,局部壓力超過90 kN/m2。
它們共同特征是:荷載大、時(shí)間長、無分散板,且多發(fā)生在PE管運(yùn)行7—12年的“中年期”,此時(shí)材料抗裂紋性能已下降30%。
四、把風(fēng)險(xiǎn)“算”出來
現(xiàn)場沒有實(shí)驗(yàn)室?一把卷尺、一部手機(jī)也能評估:
1. 測橢圓度:管徑變形率≥5%,即進(jìn)入警戒;≥8%,建議停氣換管。
2. 算荷載:土柱+車輛按《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》公式簡化,單軸總重×0.65/輪胎觸地面積,結(jié)果>70 kN/m2必須卸載。
3. 看時(shí)間:占壓持續(xù)超過兩周,裂紋擴(kuò)展概率呈指數(shù)級上升,需立即開挖驗(yàn)證。
五、四步現(xiàn)場處置法
① 先隔:用沙袋筑1.5米寬隔離帶,禁止二次加載;
② 再散:鋪設(shè)10 mm鋼板或枕木分散板,把點(diǎn)荷載變成面荷載,降低應(yīng)力峰值60%;
③ 后檢:沿管軸向每0.5米開挖“探坑”,用酒精擦拭管壁,借助LED側(cè)光檢查銀紋;
④ 終修:若發(fā)現(xiàn)裂紋,采用“PE套筒+電熔修補(bǔ)鞍”組合,套筒長度≥裂紋兩端外各200 mm,修補(bǔ)后0.6 MPa壓力復(fù)壓30分鐘無滲漏方可回填。
六、日常巡檢“三件套”
1. 視覺標(biāo)記:在管線上方噴涂“燃?xì)饨麎骸背壬?,?米一處,比插小旗更抗風(fēng)雨;
2. 科技哨兵:安裝低成本光纖應(yīng)變片,占壓應(yīng)力超15 MPa自動推送短信到值班手機(jī);
3. 群眾報(bào)險(xiǎn):在小區(qū)電梯貼二維碼,業(yè)主掃碼即可上傳占壓照片,后臺自動定位管位,實(shí)現(xiàn)“人人當(dāng)巡檢”。
七、給管理者的三句話
占壓不是“壓一下”那么簡單,而是給PE管點(diǎn)了“死穴”;
應(yīng)力集中一旦形成,裂紋會自己“加班”生長;
把占壓當(dāng)事故苗頭,而不是文明施工瑕疵,燃?xì)獍踩耪嬲忻魈臁?/p>
