給水排水塑料管道施工的改革分析

鈕華星

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西 西安 710100）

給水排水塑料管道施工的改革分析

鈕華星

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西 西安 710100）

給水排水塑料管道施工的改革對(duì)于提升工程質(zhì)量、提高工程效能有著十分重要的意義.文章簡(jiǎn)單的介紹了目前給水排水塑料管的種類和特點(diǎn)，并結(jié)合一些工程實(shí)例講解了塑料管道施工的新技術(shù)，對(duì)這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析.

給水排水塑料管；施工；改革

基礎(chǔ)設(shè)施在日常生活中發(fā)揮著非常重要的作用，其質(zhì)量好壞將直接影響人們的工作和生活，其中給水排水管道作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，在人們的日常生活中發(fā)揮著十分重要的作用.目前給水排水管道多采用塑料管，這主要是因?yàn)樗馁|(zhì)量較輕，而且耐腐蝕性能好，水流阻力也比較小，可以有效地節(jié)約能源，安裝起來(lái)十分方便，成本也非常低廉，相比其他管材來(lái)說(shuō)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此在給水排水管道施工中的應(yīng)用十分廣泛.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了使給水排水管道的功效能夠獲得進(jìn)一步的提升，對(duì)給水排水塑料管道的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行深入的研究和開(kāi)發(fā)，并不斷革新塑料管道的施工技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)給水排水塑料管道施工技術(shù)的提高，是目前施工改革的主要方向.

1 給水排水塑料管道的種類

1.1 硬質(zhì)聚氯乙烯管（UPVC）

1.1.1 聚氯乙烯徑向加筋管

聚氯乙烯徑向加筋管屬于聚氯乙烯管的一種，采用了特殊的模具和成型工藝生產(chǎn)而成.這種管材在一定程度上使管壁的厚度變得更薄，而管體承受外壓荷載的能力卻大大提高.之所以叫它為徑向加筋管，是由于在它的外壁上增加了徑向加強(qiáng)筋，這種方法可以有效地使管材的環(huán)向剛度獲得提升，而且管材的耐外壓強(qiáng)度也大大增加.和其他普通的管材相比，如果承受相同的外荷載壓力，這種管材可以節(jié)省30%左右的原材料，可以有效地降低成本，并帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益.因此在進(jìn)行給水排水塑料管材施工時(shí)，這種聚氯乙烯徑向加筋管的應(yīng)用十分廣泛.

1.1.2 聚氯乙烯螺旋纏繞管

螺旋的纏繞管是由塑料板材卷制而成的，一般聚氯乙烯螺旋纏繞管的主要材料是帶有T型肋的聚氯乙烯塑料板材.板材自身帶有自鎖機(jī)構(gòu)，因此在卷制過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)快速的嵌接，并由自鎖機(jī)構(gòu)牢牢鎖定，最后再在自鎖機(jī)構(gòu)中加入粘接劑進(jìn)行粘合.相比其他的管材來(lái)說(shuō)，這種纏繞管有很強(qiáng)的靈活性，根據(jù)施工的具體情況可以卷制成不同直徑的管道，直徑大小從150mm到1600mm都可以實(shí)現(xiàn)，這樣可以避免過(guò)去選擇固定管材而需要準(zhǔn)備不同直徑的額外成本，從而有效地提高管材的經(jīng)濟(jì)效益，這種管材在給水排水施工中的應(yīng)用也十分廣泛.

1.1.3 聚氯乙烯雙壁波紋管

如果將聚氯乙烯雙壁波紋管縱向切開(kāi)，從截面就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的管壁由兩層結(jié)構(gòu)構(gòu)成.外層管壁呈現(xiàn)出波紋狀態(tài)，而內(nèi)層則非常光滑.相比其他的聚氯乙烯管材來(lái)說(shuō)，這種管材可以節(jié)省下40%左右的原料，從而為施工節(jié)省了大量的成本.同時(shí)在相同的外荷載壓力下，這種管材比其他管材有更強(qiáng)的承受能力，因此具有很好的適用性.相比其他普通管材來(lái)說(shuō)，聚氯乙烯雙壁波紋管具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此在給水排水塑料管道的施工中也有十分廣泛地應(yīng)用.

1.2 聚乙烯管（PE）

聚乙烯管可以根據(jù)密度來(lái)進(jìn)行類型的劃分，按照密度的高低具體可以分為低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管.高密度聚乙烯管的強(qiáng)度和剛度非常高，而中密度聚乙烯管不但具備了高密度聚乙烯管所擁有的強(qiáng)度和剛度，由于密度原因還有很好的柔性，它的抗蠕變性能也比高密度聚乙烯管更加優(yōu)越.低密度聚乙烯管的柔性和伸長(zhǎng)率比其他兩種管材更好，而且它的耐沖擊性能也十分強(qiáng)大，除此之外，它還具有較強(qiáng)的耐化學(xué)穩(wěn)定性能和抗高頻絕緣性能，因此，它的優(yōu)越性不言而喻.就目前的使用情況來(lái)看，國(guó)外普遍使用高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管來(lái)進(jìn)行排水管道、供水管道的施工，并且取得了很好的效果.而在國(guó)內(nèi)，高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管也已逐漸被應(yīng)用到排水管道的施工中.

1.3 玻璃鋼夾砂管（RPM）

玻璃鋼夾砂管主要由兩部分構(gòu)成，外部一般采用短玻璃纖維或者長(zhǎng)玻璃纖維制成，短玻璃纖維采用離心的方法，長(zhǎng)波浪纖維采用纏繞的方法使中部呈現(xiàn)空管，然后再在管壁中間進(jìn)行夾砂工藝的制作.這種管材的管壁相比其他管材來(lái)說(shuō)比較厚，但是具有比較大的環(huán)向剛度，因此如果埋地管道的管壁需要承受內(nèi)壓和外壓，這種管材是最為合適的選擇之一.玻璃鋼夾砂管的強(qiáng)度高，但是質(zhì)量卻比普通的管材輕得多，而且不易腐蝕，因此例如化工等工業(yè)管道往往會(huì)優(yōu)先選擇這種管材，大口徑的給水排水管道也往往使用這種管材來(lái)進(jìn)行施工.

1.4 模壓聚丙烯管（FRPP）

模壓聚丙烯管的主要原料是聚丙烯，同時(shí)在制作這一管材時(shí)還加入了一定量的玻璃纖維，然后再采用擠出模壓成型工藝，就可以形成現(xiàn)在的模壓聚丙烯管.這一管材的質(zhì)量十分輕，而且具有很高的強(qiáng)度，耐腐蝕性能也很優(yōu)秀，水阻力的系數(shù)相比其他管道來(lái)說(shuō)更小，接口十分容易連接，而且水密性能也很優(yōu)越，因此如果選用這種管材用作給水排水管道的主要材料，整個(gè)工程的施工速度都會(huì)大大加快，施工的周期就會(huì)有效地縮減，從而提高工程的效益.由于給水排水管道必然要面對(duì)不均勻沉降的問(wèn)題，而這種管材可以有效地解決這一問(wèn)題，延長(zhǎng)管材的使用壽命.一般來(lái)說(shuō)，這種管材的使用壽命可達(dá)80年以上.

2 塑料管道施工新技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的塑料管道施工工藝不斷被創(chuàng)造出來(lái)，有效實(shí)現(xiàn)了施工質(zhì)量和施工效率的提高.傳統(tǒng)的塑料管道施工方法包括明開(kāi)槽、支撐槽、頂管等等，而在上個(gè)世紀(jì)90年代以后，為了降低施工難度節(jié)省施工時(shí)間，一些不需要開(kāi)挖的施工方法被研究出來(lái)，例如襯裝法、拉管法、架空法等等，實(shí)現(xiàn)了管道施工技術(shù)的突破，推動(dòng)著管道施工改革的不斷發(fā)展.目前，這些方法在我國(guó)給水排水管道施工中已經(jīng)被推廣開(kāi)來(lái).

2.1 襯裝法更新舊管道

襯裝法的主要施工方法是：根據(jù)目前城市的舊管網(wǎng)的具體情況，沿著原有的管道每隔一定距離挖一個(gè)工作坑，將舊的管道切割成幾段，然后將它的內(nèi)表面清理干凈，再將聚乙烯管襯入到舊的管道里面，這樣就完成了對(duì)舊管道的更新工作.一般塑料管道的襯裝法主要有三種形式：滑入襯裝法、貼合管襯裝法、短管襯裝法.

滑入襯裝法是直接把已經(jīng)連接好的塑料管直接拉到原有的管道之中.這種襯裝方法的效果比較好，因此不少國(guó)家都采用這一方式進(jìn)行舊管道的更新工作.按照規(guī)定，滑入內(nèi)襯管的外徑要比原有管道的內(nèi)徑小大約10%左右，這樣在安裝時(shí)就不會(huì)對(duì)塑料管道的管壁造成損害.雖然塑料管道的管徑在經(jīng)過(guò)襯裝法的更新之后會(huì)變得小一些，但是由于塑料管道的管壁比較光滑，而且穩(wěn)定性好，不會(huì)隨著使用時(shí)間的增加發(fā)生一些明顯的變化，因此管徑內(nèi)部的流通性能沒(méi)有受到任何影響.具體施工中，究竟每隔多長(zhǎng)距離進(jìn)行切割主要是看施工條件影響、管道的走向情況和管徑大小這些因素，比較合理的長(zhǎng)度范圍一般是300m-700米左右.一般會(huì)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行管道的牽引工作.但是要注意一個(gè)指標(biāo)的控制，插入管的牽引力所形成的拉升應(yīng)力和材料的屈服拉升強(qiáng)度相比不得高于50%.

貼合管襯裝法是先將塑料管壓縮從而使它的外觀呈現(xiàn)出凹形，達(dá)到縮小直徑的目的，然后將管道拉入到舊管道里面，并通過(guò)蒸汽法使它的形狀能夠恢復(fù)原狀，直徑擴(kuò)展到原來(lái)的水平，這種方法會(huì)使得新管道的外壁和舊管道的內(nèi)部緊密貼合在一起.同時(shí)也可以采用反轉(zhuǎn)薄管貼襯入到原管道之中.

短管襯裝法是將一些單獨(dú)的塑料管短管插入到原有的舊管道之中，這種更新方法所需要挖掘的工作坑相對(duì)來(lái)說(shuō)更小，因此在進(jìn)行施工時(shí)不會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生嚴(yán)重的影響.而且即便是在施工過(guò)程中，給水排水系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)作，不需要采取額外的防水處理，這樣一來(lái)就可以大大縮減挖溝所需要的時(shí)間，也大大減少了施工的成本，帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益.

以天津市友誼路更新舊管道的工程為例，這一工程中主要采用了玻璃纖維內(nèi)襯技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)舊管道的更新，這種技術(shù)屬于貼合管襯裝法的一種.管道修復(fù)的位置位于天津市主干道友誼路的中線位置，向北延伸到賓水道，向南衍生到黑牛城道，整個(gè)管道的總長(zhǎng)為125620米.這個(gè)管道的建造時(shí)間已久，在1958年建設(shè)完成，至今46年里受到了不少損害，例如1976年的唐山大地震，而且周圍的一些化工廠的工業(yè)廢水也由這一管道進(jìn)行排放，因此管道內(nèi)壁出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的破損和腐蝕現(xiàn)象，再加上暴雨的襲擊，有三處已經(jīng)出現(xiàn)了塌陷情況，而且管道內(nèi)有比較嚴(yán)重的淤泥堆積情況，最厚地區(qū)在300mm-400mm左右，因此對(duì)于排水工作有著十分嚴(yán)重的影響.工程最后采用了德國(guó)SAERTEX公司的玻璃纖維內(nèi)襯技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)舊有管道的更新工作.首先先用閉路電視對(duì)原有管道的內(nèi)部情況進(jìn)行了勘測(cè)，對(duì)具體的內(nèi)部損壞地區(qū)和損壞程度進(jìn)行了分析后再開(kāi)展修復(fù)工作.施工時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：首先是要在安裝之前對(duì)內(nèi)襯管進(jìn)行清理，然后要嚴(yán)格按照規(guī)定安裝滑輪和打包機(jī)，隨后拉入內(nèi)襯，用空壓機(jī)將軟管吹脹，通過(guò)加熱使襯里固化，然后拆除滑輪和打包機(jī)，最后再進(jìn)行密閉性試驗(yàn).

這種方法可以不進(jìn)行開(kāi)槽挖掘，因此施工的工期比較短，對(duì)周圍環(huán)境和交通的影響都比較小，而且管道內(nèi)貼襯有效地減小了管道的摩擦阻力，從而使管道內(nèi)的凈流量大大增加.但是這種方法也有一定的缺點(diǎn)，內(nèi)襯管接頭部位的處理工作比較困難，要格外注意它的密閉性處理，而且對(duì)于溫度和時(shí)間的控制也有較高的精確性要求，因此需要專業(yè)的人員進(jìn)行操作，以確保施工的質(zhì)量.

2.2 拉管法敷設(shè)新管道

拉管法是先進(jìn)行鉆孔工作，然后將塑料管拉入孔中，隨后將泥漿吸出即可.這種方法所需要挖掘的工作坑很小，基本不會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生任何影響.

鉆孔工作的主體部分都是在地下進(jìn)行，因此施工過(guò)程中無(wú)法對(duì)鉆孔情況進(jìn)行觀察，在成孔之后也不可以開(kāi)挖驗(yàn)收，因此在施工過(guò)程中不管哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)整體的工程質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重的甚至?xí)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和一些不良的社會(huì)影響.所以這一施工技術(shù)要求建立一個(gè)高水平的施工隊(duì)伍，在施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的管理，注意每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，在成孔之前就盡可能地消除每一個(gè)可能的隱患.在開(kāi)工之前要對(duì)施工圖紙有深入的了解，并且對(duì)施工的具體步驟、驗(yàn)收的規(guī)范進(jìn)行了解，核查施工地段的地質(zhì)情況，對(duì)于施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析并找出解決的辦法，制定出嚴(yán)格規(guī)范的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收方案，從而有效提高工程的質(zhì)量.

在鉆孔的過(guò)程中將挖出的土攪拌成泥漿再注入到鉆好的孔中，這樣可以有效支撐土中的壓力，隨后再將塑料管拉入到泥漿管中，并用泥漿泵將泥漿吸出.

這種方法和滑入襯裝法有著異曲同工之妙，就是將連接好的聚乙烯管拉入到已經(jīng)做好的泥漿管里，但是這種方法一般只能用于一些管徑在800mm以下的管道中.

2.3 架空法臨時(shí)切改舊管網(wǎng)

架空法是在需要進(jìn)行開(kāi)槽施工的地段，將一些原有的管道切斷，然后用新的塑料管跨越溝槽.這種方法是一種臨時(shí)性的切改方法，在完工之后依舊會(huì)將舊管網(wǎng)恢復(fù)原狀.

例如天津市的地鐵1號(hào)線洪湖里站的排水切改工程，如果使用傳統(tǒng)的施工方法來(lái)改變管道的流向，那么不僅要重新敷設(shè)管道，還需要新建一個(gè)雨水泵站，需要消耗大量的資金和人力物力，因此最后選擇采用架空法進(jìn)行施工，架空的管道總共有6處，管徑在300mm-1200mm之間.管道架空的位置處于明開(kāi)地鐵溝槽里，跨距長(zhǎng)度達(dá)到30m.為了確保工程的質(zhì)量，在經(jīng)過(guò)各項(xiàng)對(duì)比后，選擇了玻璃鋼夾砂管.

進(jìn)行施工時(shí)要建立一個(gè)力學(xué)模型，計(jì)算好溝槽兩側(cè)混凝土承臺(tái)和鋼架的受力情況，從而確定混凝土承臺(tái)和鋼架的尺寸，選擇最合適的型號(hào).使用盤(pán)條將玻璃鋼夾砂管固定在鋼架上，在放入檢查井之后要做好管道和井的連接工作，安裝完成后要進(jìn)行注水試驗(yàn)，檢查是否有滲漏、結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，最后將管堵拆除，恢復(fù)管網(wǎng)連接.

這種方法實(shí)現(xiàn)了施工成本的降低，并且工期短，不會(huì)對(duì)地鐵建設(shè)造成影響，而且有效解決了排水的問(wèn)題.

結(jié)束語(yǔ)

相比混凝土的管材而言，塑料管材的材料性能更加優(yōu)秀，而且其施工方法也相對(duì)比較簡(jiǎn)單，使用壽命也比較長(zhǎng)，因此壽命周期成本較低.在后期對(duì)管材進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，塑料管內(nèi)的摩阻很小，因此管中一般很少會(huì)聚積起淤泥，所以對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)只要采用水沖的方式就可以實(shí)現(xiàn)，大大降低了工人維護(hù)的勞動(dòng)強(qiáng)度，省去了掏挖疏通的步驟，從而降低了維護(hù)的成本.實(shí)踐證明，塑料管道比其他管道的經(jīng)濟(jì)效益更高，因此在選擇給水排水管材時(shí)，塑料管道是目前最佳的選擇，可以提高整個(gè)工程的質(zhì)量和設(shè)施的使用時(shí)間.

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TU5；TU96

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1673-260X（2014）10-0025-03