常用市政排水管材選用因素的探討

袁 金，劉 坤

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都 610031)

1 常用排水管材的種類

目前市政排水工程所采用的管材主要有鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、HDPE管、金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管等。

1.1 鋼筋混凝土管

鋼筋混凝土管是以鋼筋混凝土為材料的排水管道，雖然其成本低，易于施工，但是由于強(qiáng)度低、自重大、抗裂性差、密封性差、不耐腐蝕，同時在實際應(yīng)用中管內(nèi)滋生的細(xì)菌對水質(zhì)產(chǎn)生污染，再加上水泥管容易泄露的情況，所造成的污染問題被人們越來越重視。因為受組成的材料影響，造成鋼筋混凝土管的綜合性能差，很容易受周圍環(huán)境的影響，發(fā)生很多問題，造成后期的維護(hù)成本很高。

1.2 玻璃鋼管

玻璃鋼管在樹脂為基本原料的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)材料選擇玻璃纖維，填充材料選擇石英砂而制成的新型復(fù)合材料。與其他管材相比，玻璃鋼管在強(qiáng)度、重量、耐腐蝕、所受阻力、水頭損失以及能耗等很多方面都有較大優(yōu)勢。并且采用承插式作為連接方式，使其安裝很方便。同時玻璃鋼管的特殊材質(zhì)，使其抗內(nèi)壓能力較高，而抗外壓能力卻比較低，所以在埋改之前，先把它壓制成扁圓，這樣可以更好地承受各種荷載和土體壓力。但是它的缺點也很明顯，比如在接口處，容易發(fā)生滲漏現(xiàn)象，并且相比其他管材，玻璃鋼管的造價比較高，成本開支大。

1.3 HDPE 管

作為新型綠色環(huán)保管材，HDPE 管具有很多優(yōu)點，比如輕便、耐腐蝕性能好、運(yùn)輸以及施工很容易、后期維修費(fèi)用低等。在造價上，小管徑的 HDPE 管與鋼筋混凝土管的綜合成本相差不大，但是在大管徑上，HDPE管的成本比鋼筋混凝土管貴出很多。隨著國家頒布相應(yīng)的推廣使用政策，HDPE管已經(jīng)在國內(nèi)推廣使用。但是，目前該管材的缺點也有很多，比如由于市場監(jiān)管的不利，造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊；另外實際施工中使用比較少，對其施工經(jīng)驗不足，很容易產(chǎn)生工程質(zhì)量問題，所以為了達(dá)到滿意的效果，必須嚴(yán)格監(jiān)督管材的選擇和施工。

1.4 金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管

金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管主要由內(nèi)外的PE層和中間的金屬鋼帶層組成，其中的金屬鋼帶層經(jīng)過涂塑處理，再在熔融情況下與內(nèi)外的PE層相互結(jié)合，這樣不僅彌補(bǔ)了強(qiáng)度不足的問題，也解決了金屬鋼帶暴露在外而容易被腐蝕的情況。管徑的大小主要從DN700～DN2000，其主要的連接方式包括焊接連接、卡箍連接和熱收縮套接 (適用于DN1200以下)。同時在與其他管材的優(yōu)勢對比中，該管材的突出表現(xiàn)在造價較低，環(huán)剛度較高(可達(dá)16 kN/m2)。

2 工程實例

成都市大邑縣經(jīng)開區(qū)南區(qū)5號路延伸段污水管道工程，主要管徑為DN600，敷設(shè)在大邑大道延伸段東側(cè)道路紅線外5.0 m，埋深3～5 m，起點接南區(qū) 5 號路現(xiàn)狀污水管道，終點接斜江河沿線現(xiàn)狀污水主管，最終排入斜江河與干溪河相交處的工業(yè)污水處理廠。

結(jié)合當(dāng)?shù)厥褂昧?xí)慣，選擇采用鋼筋混凝土管作為排水管材。鋼筋混凝土排水管長期在四川地區(qū)使用，工藝相對成熟。管道適用范圍大，自身結(jié)構(gòu)特點使其不易變形、損壞?；炷凉艿涝靸r相對較低，可以大幅度節(jié)約投資，且不易滲漏。此外，鋼筋混凝土鋼承口管還能用作頂管施工，縮短工期。

3 排水管材選擇考慮的因素

從工程實例中可以看出，在排水管材選擇中，要考慮各種因素，結(jié)合工程實際，選擇最合適的管材，其中考慮的主要因素包括以下幾點。

3.1 管材的價格

市政排水管材要求采用性能良好、價格便宜、安裝及維修方便的管材。比如在性能差不多的條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮價格便宜的管材，在價格相差不大或同等價格的條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮性能優(yōu)越、衛(wèi)生、便于安裝維修的管材。

本文對于幾種管材的造價作了比較，見表1。

表1 常用管材綜合單價 元/m

注：各種管材單價參照深圳地區(qū)2015年3季度信息價以及各廠家報價。

3.2 管材的性能

在管材選擇中，如果沒有選擇適當(dāng)?shù)墓懿?，就很可能在后期發(fā)生滲水、漏水，甚至損壞等現(xiàn)象，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，在管材選擇的因素中，首先要考慮管材的性能是否可靠。主要從以下三個方面來判斷管材性能的可靠度：(1)不會在一定的壓力和溫度情況下發(fā)生破損現(xiàn)象，強(qiáng)度要得到保證；(2)耐腐蝕性能好，不會破壞管材中的水質(zhì)，達(dá)到供排水的需求；(3)符合工程成本的預(yù)算。

本文對于幾種管材的性能作了比較(表2)。

3.3 重復(fù)利用性

環(huán)境問題現(xiàn)在越來越被人們重視，所以在管材選擇中，也要考慮這個因素。對于排水管材，不能單單只用一次，更要做到重復(fù)利用，這樣不僅可以節(jié)約成本，也不會對環(huán)境產(chǎn)生新的污染。其中鋼筋混凝土管和玻璃鋼管的重復(fù)利用率高，但是對于PE管，雖然部分能夠回收利用，但是其他的部分不能回收也不能降解，容易污染環(huán)境，所以使用的時候要謹(jǐn)慎。

表2 常用管材的性能

隨著對排水管材的要求逐漸提高，在各項應(yīng)用功能上有了新的要求。所以要選用合適的管材，才能延長給排水工程的使用壽命，發(fā)揮管道的性能，更好地為城市發(fā)展所服務(wù)。如果管道材料的質(zhì)量不符合要求，就容易造成很多問題，比如發(fā)生滲漏、破損以及其他一些安全問題。因此，要結(jié)合多方面的因素，謹(jǐn)慎選擇和使用，才能達(dá)到最滿意的效果。

4 結(jié)論

市政排水系統(tǒng)保障著城市的發(fā)展和運(yùn)行，在實際工作中，管材的選擇是一個基礎(chǔ)性的工作。所以在管材選擇中，要充分考慮實際施工情況，這樣才能更好發(fā)揮排水管材的作用，促進(jìn)人們生活品質(zhì)的提高。