孫守禮 劉洋洋
1.沈陽市排水管理處,沈陽 110016;2.沈陽市排水管理處,沈陽 110016
摘要:本文主要論述了現(xiàn)行的排水管道類型,比較各種類型管道的優(yōu)缺點,分析了市政工程施工中排水管材的選擇及應用。
關鍵詞:排水管道;管材類型;選擇
排水管道作為市政建設的重要組成部分,屬于城市地下永久性隱蔽工程設施,必須具有很高的安全可靠性,以保證正常的排水功能。因此排水管道的選擇將直接影響城市化建設的質(zhì)量和安全,合理選擇管材十分重要。
1 市政排水管道的類型
我國市政排水管道,根據(jù)管道材質(zhì)不同可分為混凝土管、金屬管、塑料管。
1.1混凝土管 混凝土管一般分為預應力鋼筋混凝土管(PCP),自應力鋼筋混凝土(SPCP),預應力鋼筒筋混凝土管(PCCP),混凝土管(GP)和鋼筋混凝土管(RCP)。[1]混凝土管在排水工程中已有很長的使用歷史,管材自身強度高、抗浮性能好、安裝維護有成熟的經(jīng)驗。因其制作工藝簡單、造價低、較適合我國的經(jīng)濟狀況而得到普遍應用。但混凝土管也有其不足的方面,如自身重量大,運輸費用高、安裝麻煩、剛性大,在軟弱地基及地震高發(fā)區(qū)使用易發(fā)生事故等。目前城市雨水排放,混凝土管仍是首選。
1.2金屬管 金屬管一般分為鑄鐵管和鋼管。室外重力排水管道一般很少采用金屬管,又由于其價格高投資大,耐腐蝕性差、在市政排水管道中很少使用,但是個別情況下也會選擇使用,如過河倒虹管、穿越鐵路、排水泵站的進出水管等才采用。室外使用的多半是低壓鑄鐵管。
1.3塑料管 塑料排水管材屬于柔性材質(zhì)管道,是近幾年工程中逐步采用的新型管材。它具有重量輕、耐腐蝕、施工速度快、抗震效果好和可用于較差土質(zhì)地區(qū)等的優(yōu)點,但同時也存在適用溫度范圍窄、機械變形和溫度變形大對回填土的要求高等缺點。塑料管一般分為硬質(zhì)聚氯乙稀管(PVC-U)、聚乙稀管(PE)、玻璃鋼夾砂管(FRP)管。塑料排水管由于重量輕、強度高、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、搬運安裝方便等優(yōu)點,已廣泛用于市政排水管道。1.3.1硬質(zhì)聚氯乙烯管(PVC-U):具有密度高﹑耐腐化﹑不易散熱等優(yōu)勢,被廣泛應用于市政排水管道建設工程。因其材質(zhì)較硬,在一定的壓力下會發(fā)生斷裂,所以在管道建設過程中當對管道抗壓力具有較高的要求時,要根據(jù)規(guī)定選取不同材質(zhì)的管道來彌補這種管道的缺陷。從總體上來說,硬聚氯乙烯管道因其自身優(yōu)勢被大量應用于日常的管道建設中,為城市化發(fā)展作出了突出貢獻。1.3.2聚乙烯管(PE):表面光滑,不易結垢,水頭損失小,耐腐蝕,重量輕,加工連接方便,采用橡膠圈承插柔性接口,對管道基礎要求低。在國外塑料管使用廣泛,近幾年我國許多城市也已有大量應用。聚乙烯管材包括雙壁波紋管、纏繞雙壁矩形中空肋壁管以及纏繞圓形中空肋壁管。1.3.3玻璃鋼夾砂管(FRP):特點是強度較高,重量輕、耐腐蝕、不結垢、內(nèi)壁光滑阻力小,在相同管徑、相同流量條件下比其他材質(zhì)管道水頭損失小、節(jié)省能耗。玻璃鋼管的連接也采用承插式,并設置膠圈,安裝很方便。玻璃鋼管相對而言壁薄,為柔性管道,對基礎與回填要求較高。但是玻璃鋼管也有它的缺點。首先,玻璃鋼管抗壓強度高主要是指它的抗內(nèi)壓能力,而它的抗外壓能力卻較低,通常要預先壓制成扁橢圓狀再埋地,以承受外荷載和土壓力。同時它的接口易滲漏,而且玻璃鋼管的單位價格較高。[2]
2 市政排水管道的性能比較
各種管材均有優(yōu)缺點,合理選用管材對降低排水系統(tǒng)的造價影響很大。市政排水管道的性能比較見下表:
3市政排水管道的選用分析
對于市政排水管道管材的選用,要根據(jù)管材的基本特點和工程的具體要求綜合考慮,尤其是工程的具體要求,是排水管材選用的依據(jù)。在具體的實施工程中,可以根據(jù)以及幾個原則進行排水管材的選取。
3.1溫度因素
溫度對于管材的質(zhì)量有著重要的影響,在進行管材的選擇時,要充分考慮溫度對管材的影響。例如,各種塑料管材的低溫以及高溫性能都很差,無法適應寒冷地區(qū)或者高溫地區(qū)的需求。對于具體到鋪設過程,應該盡量埋深,從而有效屏蔽溫度對于管材的影響。如果不能保證深埋的話,就必選選擇其他類型的管材。同時,對于特殊類型的排水,溫度可能會很高,這是就要選用特定的耐高溫管材。
3.2防滲要求
一般情況下,塑料管材的防滲性能都比較好,但是不同的材質(zhì)由于使用過程中的變形或損壞而導致的滲漏可能性卻不盡相同。PVC—U由于抗沖擊性、耐應力開裂性較差,相對來說,易受外力破壞而發(fā)生滲漏;玻璃鋼夾砂管抗沖擊性較好,強度高,但其柔韌性比聚烯烴管材差,如果基礎處理不好,當發(fā)生地基不均勻沉降也易導致管材開裂和接口不嚴密發(fā)生滲漏;聚烯烴管材由于抗沖擊性、耐應力開裂性強、柔韌性好,在環(huán)剛度和強度滿足要求的情況下,發(fā)生破壞而滲漏的可能性小些。此外,環(huán)剛度越大的管子發(fā)生變形、破壞的可能性越小。在防滲要求較高的場合下,如地下水位高或排除污水,環(huán)剛度不宜太低,要留有一定
的余地,最好選用聚烯烴類管材或玻璃鋼夾砂管。對于雨水管道,若地下水位較低,防滲要求可低些,管材選擇主要考慮經(jīng)濟因素。在地基條件不好而防滲要求又高的場合下,最好先用聚烯烴類管材。
3.3價格因素
排水管材的選用也要同時注意價格因素的影響。在同等價格或價格相差不大的條件下,應選擇管材性能優(yōu)越、便于安裝維修的管材;在同樣性能的條件下,應選擇使用價格便宜的管材;最好的選擇是采用價格既便宜、性能又良好、安裝維修方便的管材。
3.4環(huán)剛度要求
排水管材對荷載的大小要求非常高,這是選用管材的一項重要依據(jù)。當荷載超過管道的正常使用后,容易造成管道的破裂。這樣不僅會帶來很大的維護費用,而且有可能造成道路塌方而引起極大的安全隱患。不同材料、不同形式或不同規(guī)格的管材其承載能力不一樣的,排水管主要承受的是外壓,用來評價管材承載力的重要參數(shù)是環(huán)剛度。對于不同要求的管道要根據(jù)實際選用合適的管材。
4 結語
排水管道是重要的市政基礎設施,隨著社會的發(fā)展,對市政排水管道建設的要求也在不斷提高。特別是近年來受惡劣氣候的影響,強降水導致的城市內(nèi)澇時有發(fā)生,為完善城市功能,確保人民群眾生命財產(chǎn)安全,必須建設好城市排水設施。排水管道作為其中十分重要的組成部分,管材選擇是關鍵的一個環(huán)節(jié),必須針對不同類型的排水管道作出選擇,盡量做到低成本﹑高質(zhì)量﹑高保障,以使城
鎮(zhèn)建設得到更好的發(fā)展,同時獲得更大的社會效益。
參考文獻:
[1]吳其俊.淺淡如何正確地選用市政埋地排水管道.城市建設433,2010,(14).
[2]黃俊英.道路下給排水管材的選用分析[A].中國新技術新產(chǎn)品.2012,(8):90.