探析市政排水管道應(yīng)用發(fā)展趨勢

王喜巖

（哈爾濱市香坊排水管修所，黑龍江 哈爾濱 150036）

城市排水工程指城市生活污水、工業(yè)廢水、大氣降水（含雨、雪水）徑流和其他棄水的收集、輸送、凈化、利用和排放。城市排水設(shè)施包括：收集、輸送城市排水的管網(wǎng)、泵站以及污水處理廠和污泥最終處置及相關(guān)設(shè)施。近年來，在全國上下保護(hù)水資源、治理水污染的形勢下，排水設(shè)施工程已經(jīng)成為各地基礎(chǔ)建設(shè)的熱點(diǎn)。同時(shí)，我國政府加大對(duì)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，市政工程管網(wǎng)建設(shè)得到前所未有的重視。與此同時(shí)，各種排水管道品種不斷豐富，產(chǎn)量不斷增加，質(zhì)量不斷提高。本文就市政工程中排水管道的常見類型和未來應(yīng)用發(fā)展趨勢進(jìn)行初步探討。

1 市政排水管道應(yīng)用現(xiàn)狀分析

市政工程用的管道，根據(jù)管道材質(zhì)不同可分為鋼管、鑄鐵管、混凝土管和鋼筋混凝土管、塑料管（包括鋼塑復(fù)合管）四大類。（1）鋼管：鋼管一般分為灰口鑄鐵管和焊接鋼管；（2）鑄鐵管：鑄鐵管按材質(zhì)可分為鑄鐵管（亦稱普通鑄鐵管）和延性鑄鐵管（亦稱球墨鑄鐵管）；（3）混凝土管：餛凝土管一般分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCP)，自應(yīng)力鋼筋混凝土管（SPCP），預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP），混凝土管（GP）和鋼筋混凝土管(RCP)；（4）塑料管：塑料管一般分為硬質(zhì)聚氯乙烯管（PVC-U），聚乙烯管（PE），玻璃鋼夾砂管（FRP）管。目前，我國市政管道品種多樣，改變了以往只用混凝土管和鋼筋混凝土管、灰口鑄鐵管和鋼管等少數(shù)幾種管道的局面，如城市供水管：管徑小于600mm的有灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管、自應(yīng)力鋼筋混凝土管、鋼管、PVC-U管、PE管等；管徑在600～1200mm的有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、球墨鑄鐵管、鋼管、FRP管等；管徑在1200mm以上的有預(yù)應(yīng)力混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、FRP管和鋼管等。近十幾年來，隨著塑料管的原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術(shù)、設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面的發(fā)展和完善，使塑料管在市政管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位。

2 塑料排水管的常見種類及優(yōu)點(diǎn)

2.1 塑料管的常見種類

在市政工程中，常見的塑料排水管有以下品種：硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U）；氯化聚乙烯塑料管（CPVC）；交聯(lián)聚乙烯塑料管(PEX)；共聚聚丙烯塑料管（PP-R、PP-C）；聚丁烯塑料管（PB）；聚乙烯塑料管（PE），其中包括低密度聚乙烯塑料管（LDPE）、中密度聚乙烯塑料管(MDPE)、高密度聚乙烯給水塑料管（HDPE）；烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料管(ABS)。除上述塑料管外，鍍鋅鋼管的替代管材還有鋁塑復(fù)合管（簡稱 MP， 其 材 料 有 PEX-AL-PEX，HDPE-AL-PEX，PE-AL-PE等）、無縫鋁合金襯塑管、塑鋼復(fù)合管等管材。

2.2 塑料排水管的優(yōu)點(diǎn)

市政工程排水管道按管材特性可分為剛性管和柔性管（塑料管），這兩類埋地排水管的性能進(jìn)行比較，可以得出塑料排水管所具有的優(yōu)點(diǎn)：

2.2.1 強(qiáng)度和剛度。從表面上看，塑料埋地排水管是不及混凝土排水管，特別是鋼筋混凝土管。但塑料管屬于柔性管，在受外壓負(fù)荷時(shí)，柔性管的承受負(fù)載的機(jī)理是完全不同的。柔性管在受壓破壞之前可以有較大的變形，而剛性管不可能有較大變形。同樣外壓負(fù)載下柔性管管壁內(nèi)的應(yīng)力較小，它和周圍的回填土共同承受負(fù)載，管土共同作用。因此，塑料埋地排水管不需要和剛性混凝土管一樣的強(qiáng)度和剛度，在合理的剛度下，完全達(dá)到使用要求，這一點(diǎn)已被國外先進(jìn)國家的應(yīng)用實(shí)踐所證實(shí)。

2.2.2 水力特性比。在水力特性比方面，塑料管由于內(nèi)壁光滑，輸送液體時(shí)摩阻明顯小于混凝土管。塑料管的內(nèi)壁粗糙率為0.001，而混凝土管為0.013，因此在相同使用條件下，塑料管的輸水量可比混凝土管提高30%。實(shí)踐證明，在同樣坡度下，采用直徑較小的塑料埋地排水管就可以達(dá)到要求的流量。

2.2.3 接口的密封性。在管材接口密封方面，塑料管的連接比較可靠。而混凝土排水管在保證密封性方面比較困難，絕大多數(shù)使用的平接口和企口混凝土排水管在連接處只抹一圈混凝土，時(shí)間一長很難保證不泄露；又因其完全是剛性連接，管道稍有移位（如土壤不均勻沉降），連接處就可能被破壞，而形成滲漏。

2.2.4 使用壽命、耐腐蝕。在使用壽命、耐腐蝕方面，塑料管的優(yōu)點(diǎn)最為突出。埋地排水管輸送的生活污水和雨水具有腐蝕性（雨水流過地面時(shí)常溶入腐蝕性物質(zhì)），或成酸性或成堿性，生產(chǎn)污水如工業(yè)排水更是具有強(qiáng)腐蝕性，塑料埋地排水管的耐腐蝕性遠(yuǎn)勝于金屬管，也明顯優(yōu)于混凝土管。同時(shí)，塑料埋地排水管的抗磨損性也很好。

2.2.5 便于鋪設(shè)安裝。在管道鋪設(shè)安裝方面，塑料埋地排水管的優(yōu)點(diǎn)也非常特出：重量輕、長度大、接頭少，對(duì)于管溝和基礎(chǔ)的要求低（而混凝土管一般需要做素混凝土基礎(chǔ)），連接方便，施工便捷。而混凝土管的基礎(chǔ)和連接處需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在城市擁擠或地質(zhì)惡劣地區(qū)（如地下水位高、地基松軟地區(qū)），塑料埋地排水管的優(yōu)點(diǎn)更明顯。

2.2.6 綜合經(jīng)濟(jì)性。在綜合經(jīng)濟(jì)性方面，塑料埋地排水管的優(yōu)勢正在被越來越多的用戶所認(rèn)識(shí)。雖然塑料排水管的價(jià)格比混凝土管高，但是國內(nèi)外的時(shí)間證明，在正確設(shè)計(jì)和合理施工的情況下，采用塑料埋地排水管的工程中造價(jià)常常低于混凝土排水管。

3 市政排水管應(yīng)用趨勢分析

未來市政排水管應(yīng)用趨勢將呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：

3.1 往柔性接口型式發(fā)展。用平口管安裝成管道，用水泥砂漿封縫或用套環(huán)連接防不了污水外溢，隨著社會(huì)的發(fā)展，它必將被淘汰。未來發(fā)展趨勢是使用柔性結(jié)合的承接口式排水管。

3.2 大口徑、多品種化發(fā)展趨勢。自離心工藝的最大管徑2000mm企口管誕生后，目前可生產(chǎn)到2800mm。生產(chǎn)3000mmF型大口徑鋼筋混凝土管也成為可能，未來越來越多的直徑在2000mm以上排水管將都將被采用。

3.3 低壓力排水管發(fā)展趨勢。帶低壓運(yùn)行的排水管不僅是設(shè)計(jì)需要，而且可以減少內(nèi)壁腐蝕的出現(xiàn)。低壓排水管可以用壓力管的生產(chǎn)工藝來生產(chǎn)，綜合成本可以與排水管同比接近。

3.4 綠色混凝土管發(fā)展趨勢。在排水管的混凝土中可以應(yīng)用很多有利于環(huán)保的工業(yè)廢料，從而促進(jìn)綠色混凝土在排水管材中的應(yīng)用。

3.5 高耐久性方向發(fā)展趨勢。我國使用排水管時(shí)間不長，在其設(shè)計(jì)壽命的驗(yàn)證方面尚缺少數(shù)據(jù)，但污水對(duì)混凝土管的腐蝕是一個(gè)不爭的事實(shí)。不僅僅是排放有腐蝕介質(zhì)的管道，普通生活污水管也存在耐腐蝕問題，而耐腐蝕管的生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵是突破以往水泥作為混凝土膠凝材料的觀念，通過摻合料來改變混凝土的生成產(chǎn)物從而達(dá)到耐腐蝕的目的。這種排水管的應(yīng)用將進(jìn)一步拓廣排水管的應(yīng)用領(lǐng)域。

[1]馬德舉.淺析市政排水管道應(yīng)用發(fā)展趨勢.棗莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東棗莊【期刊】.職業(yè)圈，2007-09-15.