淺談新型管材及新型檢查井在排水管道工程中的應(yīng)用

楊麗麗

（天津市市政工程設(shè)計研究院，天津市 300051）

0 前言

隨著社會的不斷進步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在人們越來越關(guān)心我們賴以生存的地球，世界上大多數(shù)國家也充分認識到了環(huán)境對我們?nèi)祟惏l(fā)展的重要性。環(huán)保、節(jié)能是成為我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針，也是當前一項極為緊迫的任務(wù)。近幾年，通過努力，人們在節(jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了巨大的成果。市政排水管道工程中，新型管材、新型檢查井的應(yīng)用也體現(xiàn)了“環(huán)保、節(jié)能”的概念。

1 新型管材的應(yīng)用

隨著我國城市化進程的加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入亦逐年加大。在以往的排水工程中，多采用鋼筋混凝土管，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，新型化學(xué)管材包括硬聚氯乙?。≒VC-U）雙壁波紋管、高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管、玻璃纖維增強塑料夾砂管、鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管以及聚乙烯塑鋼纏繞排水管，已經(jīng)應(yīng)用于市政排水工程中。

鋼筋混凝土管由鋼筋作為加強骨架與水泥沙漿復(fù)合而成。

玻璃纖維增強塑料夾砂管是以玻璃纖維及其制品為增強材料，以不飽和聚酯樹脂等為基體材料，以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料，采用定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續(xù)纏繞工藝方法制成的管道。

鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管是從美國、日本引進的一種新型管材，以高密度聚乙烯（PE）為基體，用表面涂敷黏接樹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。

聚乙烯塑鋼纏繞管是由鋼塑復(fù)合的異型帶材經(jīng)纏繞并擠出焊接而成的排水管。以普通碳素結(jié)構(gòu)鋼帶作為管材骨架加強筋，構(gòu)成管材環(huán)剛度，以高密度聚乙烯作為鋼帶的包覆防腐及管壁材料。

各種新型管材在市政建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，主要是由于新型管材與鋼筋混凝土管相比具有如下的優(yōu)勢。

（1）新型管材重量輕。PVC-U管材、HDPE管材、PE管材重量是鋼筋混凝土管材重量的1/10～1/20，玻璃纖維夾砂管是鋼筋混凝土管重量的50%～60%，正由于新型管材的重量輕，所以管道施工比鋼筋混凝土管材方便。

（2）大型機械使用量少。

（3）耐腐蝕性強。由于新型管材采用了聚乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等抗腐蝕材料，因此新型管材比鋼筋混凝土管材耐腐蝕性強，并且同等規(guī)格的管材，新型管材比鋼筋混凝土管材的過流能力可以提高約15%。

2 新型排水檢查井的應(yīng)用

國內(nèi)排水檢查井大多是磚砌檢查井或鋼筋混凝土檢查井，其構(gòu)造由基礎(chǔ)、井室、井筒、井頸、井圈和井蓋等組成。排水檢查井作為一個整體構(gòu)筑物，其井頸、井圈和井蓋一般位于道路的路面結(jié)構(gòu)中，而井室位于道路路面結(jié)構(gòu)層以下。井室部分是檢查井與雨水管道的銜接點，在常規(guī)做法中為避免由于檢查井和雨水管道因不均勻沉降而產(chǎn)生的破壞，一般在檢查井和管道之間設(shè)置沉降縫，但沉降縫的施工質(zhì)量又是影響其總體效果的關(guān)鍵因素之一。經(jīng)過實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然采用增加沉降縫的措施，但經(jīng)過一定時間后，沉降縫所產(chǎn)生的沉降量被全部吸收后，檢查井與管道的連接處不均勻沉降仍在持續(xù)進行，同樣可能使檢查井或管道造成破壞。新型檢查井通過其檢查井結(jié)構(gòu)設(shè)計的改變可以有效地解決該問題。

（1）模塊式排水檢查井

模塊式排水檢查井是近年來研制成功的一種新型排水檢查井，采用混凝土模塊砌筑，從結(jié)構(gòu)形式上混凝土模塊替代了原磚砌檢查井所采用的黏土磚，既保護環(huán)境又增強了檢查井的強度。

混凝土模塊為空芯模塊，根據(jù)檢查井的尺寸選擇模塊組，砌筑完井室后將混凝土模塊進行灌芯處理，即向空芯模塊內(nèi)的空芯處連續(xù)澆注混凝土，根據(jù)地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)等情況，在對混凝土模塊進行灌芯時也可插入鋼筋，以增強檢查井的強度。

（2）環(huán)保型雨水收水井

環(huán)保型雨水收水井適用于道路快車道側(cè)石外有綠化帶的道路斷面布置，收水井由收水井篦、排水槽、排水孔、收水井室組成，收水井室位于綠化帶內(nèi)，收水井篦為立篦（與道路側(cè)石規(guī)格相同），景觀效果好，道路側(cè)石邊（快車道一側(cè)）設(shè)置排水槽和排水孔與綠化帶相通（綠化帶需低于排水孔）。在降雨初期，雨水通過排水槽收集后經(jīng)排水孔流入綠化帶內(nèi)而不直接排入收水井，隨著降雨歷時的增長、雨量的增加，當綠化帶內(nèi)雨水飽和時，雨水進入收水井排入雨水管道。此種收水井通過與綠化帶的有機結(jié)合，將水質(zhì)較臟的初期雨水帶入綠化帶進行沉淀，并增加了入滲地下的雨水量，既起到環(huán)保的作用，又削減了雨水量，是一種環(huán)保型的排水收水設(shè)施。

（3）檢查井井蓋、雨水收水井井蓖

目前，市政排水井蓋、井蓖所用材質(zhì)分為兩類，即金屬材質(zhì)的鑄鐵和非金屬材質(zhì)的復(fù)合材料。鑄鐵井蓋由于具有強度高、剛度好、抗沖擊等優(yōu)點，應(yīng)用比較廣泛，但由于具有可回收性，經(jīng)常丟失，造成行人、車輛安全隱患。

復(fù)合材料檢查井蓋、井箅種類較多，已頒布行業(yè)標準的有鋼纖維混凝土材料、再生樹脂復(fù)合材料、玻璃纖維增強塑料復(fù)合材料。

鋼纖維混凝井蓋、井蓖是在混凝土中加入剛纖維，形成了一種新型的多項復(fù)合材料。其防盜性能好，無回收價值。外觀可根據(jù)用戶要求設(shè)計制造，價格適中。行業(yè)標準為《鋼纖維混凝土檢查井蓋》（JC 889—2001）、《鋼纖維混凝土水箅蓋》（JC 948—2005）。

再生樹脂復(fù)合材料井蓋、井蓖是利用廢舊塑料與粉煤灰在高溫、高壓條件下混煉、壓制成型。其所用材料主要是廢物利用，價格低廉，沒有回收價值。其抗壓、抗彎、抗沖擊強度等綜合性能良好。外觀可根據(jù)用戶要求設(shè)計制造，但在車輛不斷碾壓下會發(fā)生蠕變。適用于非機動車道、人行道和綠化帶。行業(yè)標準為《再生樹脂復(fù)合材料檢查井蓋》（CJ/T 121—2000）、《再生樹脂復(fù)合材料水箅》（CJ/T130—2001）。

玻璃纖維增強塑料復(fù)合檢查井蓋、井蓖即玻璃鋼材料，以不飽和樹脂為基本材料，以玻璃纖維為增強材料，采用模壓工藝制作。沒有回收價值，其質(zhì)量輕，承載力高，抗疲勞性能好。外觀可根據(jù)用戶要求設(shè)計制造，但其價格較高。行業(yè)標準為《玻璃纖維增強塑料復(fù)合檢查井蓋》（CJ/T 1009—2006）。

采用復(fù)合材料檢查井蓋、收水井井蓖，既可減少環(huán)境污染，又可節(jié)省能源，為城市建設(shè)和發(fā)展帶來非?？捎^的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)語

排水管道工程中，新型排水管材實現(xiàn)了以塑代鋼、代水泥。傳統(tǒng)鋼筋混凝土管材接口容易損壞，造成滲漏，致使地下水二次污染，而新型管材防腐蝕性能好、使用壽命長、重量輕、流阻低、施工便捷且綜合造價低，具有綠色環(huán)保、生產(chǎn)過程無污染、廢料100%回收等優(yōu)勢，是替換城市原有的鋼筋混凝土管的理想管材。

模塊式排水檢查井從結(jié)構(gòu)形式上混凝土模塊替代了原磚砌檢查井所采用的黏土磚，既保護環(huán)境又增強了檢查井的強度。環(huán)保型雨水收水井通過與綠化帶的有機結(jié)合，既起到環(huán)保的作用，又削減了雨水量，是一種環(huán)保型的排水收水設(shè)施。復(fù)合材料檢查井蓋、收水井井蓖，既可減少環(huán)境污染，又可節(jié)省能源，為城市建設(shè)和發(fā)展帶來非?？捎^的經(jīng)濟效益和社會效益。