浅谈市政给排水施工中的管材选择

1前言

在市政污水工程中，选择合适的管材对工程的质量、造价及环境效益有着较大的影响。近几年市政工程使用的管材主要为钢筋混凝土管，新型管材：如塑料管、玻璃钢管在市政排水中的应用也日益普遍。
事实上，国外从上世纪五十年代即开始在市政排水中大量采用新型管材。就 UPVC 一种管材用于输送污水而言，美国占 23%、日本占 18%、西欧国家占 17%。1995 年，UPVC 管材的人均消费量：美国高达 8.3kg、日本达 4.27kg、西欧达 4.18 kg、加拿大达 4.07 kg。西欧国家聚烯烃管材的人均消费量也高达 4kg，1995 年美国 HDPE(高密度聚乙烯管)人均消费量已达 1.38kg。尽管从上世纪 80 年代开始，我国已开发出了聚氯乙稀(UPVC)、玻璃钢夹砂管(RPM)、聚乙烯管(PE)、铝塑复合管(PAP)、交联聚乙烯管(PE-X)、聚丙烯管(PPR)、工程塑料管(ABS)、高密度聚乙烯管(HDPE)等管材，但产量仍很低。其中 UPVC 管的人均消费量不到 0.3kg，与发达国家还有较大的差距。
横江排水应借鉴先进国家的经验并结合本地区的特点，加快新型管材的推广应用，同时建议管理部门、设计单位和施工单位共同努力做好相应的监督管理及技术工作。

2市政给排水管材种类与选择

2.1对管材的要求
排水管渠的材料必须满足一定要求，才能保证正常的排水功能。
2.1.1排水管渠必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压；
2.1.2排水管渠必须能抵抗污水中杂质冲刷和磨损，也应有抗腐蚀的功能，特别对有某些腐蚀性的工业废水；
2.1.3排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入，而污染地
下水或腐蚀其他管线和建筑物基础；
2.1.4排水管渠的内壁应平整光滑，使水流阻力尽量减小；
2.1.5排水管渠应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。

2.2排水管材的类型
目前，常用的排水管材有以下几种：
2.2.1混凝土管和钢筋混凝土管(PCP)
这两种管道，制作方便，造价低，在排水管道中应用很广。但缺点是抗渗性能差、管节短、接口多和搬运不便等。混凝土管内径不大于 600mm，长度不大于 1m，适用于管径小的无压管；钢筋混凝土管口径一般在 500mm 以上，长度在1m～3m。多用在埋深大或地质条件不好的地段，其接口形式有承插式、企口式和平口式。新型管材中有一种钢筋混凝土内衬PVC管和钢筋混凝土内衬 PVC 胶顶管。这种管材价格较高，其内衬PVC多为进口材料，近几年在广东地区应用也比较多，一般多用于顶管施工。
2.2.2钢管
钢管有较好的机械强度，耐高压，耐振动，重量较轻，单管长度大，焊接口方便，有较强的适应性，但耐腐蚀性差，防腐造价高。钢管一般多用于高压处、因地质、地形条件限制、穿越铁路、河谷地震区等特殊地段时。一般在污水管道中钢管宜少用，以延长整个管网系统使用的年限。
2.2.3玻璃钢夹砂管(RPMP)
玻璃钢夹砂管重量轻，运输安装方便、内阻小、耐腐蚀性强，使用寿命可达50 年以上,价格略高。国内外已有广泛使用，目前，玻璃钢夹砂管已生产顶管管材，广州市排水干管 d2500 穿越珠江已有很成功的经验，是一种很有发展前途的管材。
2.2.4排水铸铁管
排水铸铁管具有强度高、抗渗性好、内壁光滑、抗压、抗震性强，且管节长，接头少。但价格昂贵，耐酸碱腐蚀性差。
2.2.5塑料管
塑料管表面光滑，不易结垢，水头损失小，耐腐蚀，重量轻，加工连接方便，但管材强度低，性质脆、抗外压和冲击性差。多用于小口径，如城市住宅内部使用的管道。室外管道的安装，一般不宜埋在城市车行道下。国外塑料管使用广泛，近几年我国许多城市已有大量应用。
2.2.6高密度聚乙烯管中空缠绕管(HDPE)，HDPE管内壁光滑、耐腐蚀性好、柔韧性好、重量轻，采用热熔粘接性接口。
2.2.7双壁波纹管(UPVC、HDPE)
管内壁光滑、耐腐蚀性好、柔韧性好、重量轻，采用橡胶圈承插柔性接口。

2.3管径小于 600mm 的管材
在管径小于600mm管材的综合经济方面，塑料埋地管的优势相比于其它管材正逐渐显示出来。与传统钢筋混凝土管比较，塑料排水管具有如下优点：
2.3.1密封性能好，抗渗漏能力强
塑料管为软性管材，其接口一般采用软性连接，密封性好，抗不均匀沉降能力强，不易渗漏，且塑料管单根管道长、节头少，渗漏率低。而钢筋混凝土管即使采用柔性连接，由于其管材本身是刚性材料，其基础也为刚性基础，只要有较大的不均匀沉降发生，其接头将可能被拉脱，因而造成渗漏，污染地下水，既对地表水源造成威胁，又可能渗入大量地下水，增大污水处理厂的处理成本。
2.3.2过流能力强
由于塑料管的粗糙系数仅为 0.01，而钢筋混凝土管为0.013，故对同一坡度、同一管径两种管材而言，塑料管的过流能力是钢筋混凝土管的 1.3 倍。
2.3.3节省能耗、减少提升泵站
同样由于塑料管的粗糙率比钢筋混凝土管的小，对于同一管径要通过同一流量，则塑料管的坡度仅为钢筋混凝土的 59%。这意味着，当采用钢筋混凝土管埋深达 10 米时，采用同等管径的塑料管埋深仅为 5.9 米。此时采用钢筋混凝土管需要设提升泵站，而采用塑料管却不需设提升泵站。这样既可以减少泵站的投资又可节省能耗。这一点对于地势平坦的地区而言是尤为重要的。
2.3.4耐腐蚀能力强，使用寿命长。
在耐腐方面，塑料管的优点突出，它既耐酸也耐碱，而钢筋混凝土管在酸性条件下较易腐蚀。因此，对于复杂多变的排水水质(包括雨水，雨水流过地面使腐蚀性物质溶入 )，使用塑料管寿命更长。
2.3.5施工安装方便、快捷
在管道敷设安装方面，塑料管的优点更加突出：其重量轻 (仅及钢筋混凝土管的 1/13～1/10) ，便于运输，便于施工；长度大，接头少(塑料管每根长一般为 6 米，钢筋混凝土管一般为 2 米 )，可靠性高；对于管沟和基础的要求低 (塑料管一般作碎石、砂基础，钢筋混凝土管一般作素混凝土基础，其基础需要养护，工期长 )，因而施工速度更快。塑料管这种特点在拥挤的城区显得尤为重要。
2.3.6综合经济性优
在综合经济方面，塑料埋地管的优势正逐渐显示出来。虽然塑料管的价格比钢筋混凝土管的高 (在我国，由于生产技术的提高导致生产塑料管道所需的材料量不断减少，加上生产厂家不断增多，竞争加剧，塑料管的价格正逐步下降 )，但其综合工程投资低的优势正越来越被人们所认识。
由于小口径的塑料管用材量小，环刚度容易保证，国产塑料管口径大多在DN600 以下，因此管径小于 DN600 的管建议采用HDPE 双壁波纹管塑料管。

2.4管径大于 600mm 的管材
管径介于600mm 到 1500mm 之间，在这一区域管段内可采用的管材有钢筋混凝土管、 HDPE 中 空 缠 绕 管 和 玻 璃 钢 夹 砂 管(RPMP)，以下就这三种管材进行技术经济比较如下：

输送同等流量玻璃夹砂管与 砼管管径对比(内径)

管材价格比较表 (单位：元/m)

注：上述价格根据价格信息上价格进行比较，实际因供货厂家不同有差异
通过以上的比较可以看出，三种管材在管材的性能、施工、安装、经济等方面 HDPE 中空缠绕管和玻璃钢夹砂管优于钢筋混凝土管。从管材价格上看 HDPE 中空缠绕管，玻璃钢夹砂管管材价格高，但在工程总造价上，管道管径介于600mm到1200mm之间，采用 HDPE 中空缠绕管，玻璃钢夹砂管与使用钢筋混凝土管的基本相当。因此建议采用HDPE中空缠绕管或玻璃钢夹砂管。
由于近几年玻璃钢夹砂管在应用上存在质量参次不齐，工程质量不易控制的弊端，本次工程我们建议大于600mm污水管道管材采用 HDPE 中空缠绕管。

3结语

总的说来，水管的选择应综合管材的卫生、性能、成本、使用寿命、安装维修、而寸腐蚀、密封性、水力条件、防火性、防噪声、热膨胀系数、收缩系数、强度、耐用、安全、环保等多种因素来考虑，才能选择出相应的最佳管材，避免因管材选择欠佳造成的各种直接、间接损失，达到最佳满意的效果。
本文转自 论文发表，原文地址 http://www.zhjscn.com/shizheng/698.html，转载请注明来源

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