市政排水管井材质

摘 要：近几年来,排水工程技术不断发展,各种排水管材层出不穷,各具特点.文章将对比分析现阶段常用的几种排水管材,以及介绍新型的一次性注塑排水管井,旨在给予工程技术人员选择排水管材时适当合理的建议.

关 键 词：排水管道；混凝土；塑料；经济效益

排水管材种类繁多,从传统的混凝土管到塑料管、金属管、复合管应有尽有.如何选用合理的管材,发挥最大的经济效益,同时确保安全可靠,是一个值得探讨的话题.

排水管材选用时,主要考虑的因素有以下几点：一是强度,强度要足够大,能够承受土压力、车压力、水压力以及动载荷.二是密闭性,要能够防止地下水、污水的渗入,防止压力过大时渗出.三是水力性,水力条件要好,阻力相对小,水流通过顺畅.四是造价,经济,制造方便,应用相对普及,易于购写.五是耐损性,要能够耐腐蚀、耐磨损,对污水和地下水的侵蚀,有较强的抵制.

1市政排水管道材质现状简析

现在,市场上通常选用的排水管道的材质主要有混凝土（砼）,钢筋混凝土（钢砼）、塑料（包括PE、UPVC、HDPE等）,金属管材以及最近开始推广的复合材料等多种.

根据第一次全国水利普查暨第二次上海市水资源普查（2011-2012年）的最新成果数据统计,以上海市浦东新区为例,浦东新区雨污水管道共计1796.8km.其中混凝土管材的为3355.06km,塑料管材的为1266.91km,其他管材的为141.46km.具体如表1所示.

表1浦东新区排水管道分材质统计表

由上表可知,浦东新区的排水管道主要是使用混凝土管道,约占71%,而塑料等材料的使用也日渐推广,约占25%.这个比例大致能够反映上海市的市政排水管道材质的状况.

2各种材质分析比较

2.1混凝土管

目前仍占较大比例的混凝土管,抗压强度高,力学性能好,耐久性好.但是,混凝土管也有不容忽视的重大缺点,那就是：原材料水泥的生产是对环境污染严重的工业行业,生产耗能大,污染重.此外,混凝土管水力性能不佳,输水损耗大,抗渗性能不好,抗震、抗变性都不理想,以及运输不便等等.这些都是不容忽视的重大缺陷,所以越来越多的新型材料被研发出来,以取代混凝土管.

2.2塑料管

塑料排水管与传统的混凝土排水管相比,塑料管既符合排水管材的要求,又具有良好的物理化学性能,耐腐蚀性能好,水力条件好,运输施工方便,使用寿命厂,节约工期,在旧城区、老小区的管网改造工程中得到较广泛的应用.塑料排水管常见的材质有：硬聚氯乙烯（UPVC）、聚乙烯（PE）、高密度聚乙烯（HDPE）管等.

2.2.1聚氯乙烯（UPVC）排水管

UPVC排水管属于热塑性塑料排水管材,是目前国内外最为广泛使用的塑料管材.它的受弯拉强度和弯曲模量值高,能够很好的承载外部荷载.同时,在同样的埋设条件下用料最省.但是有一点不容忽视,就是该材质在低温环境下,抗冲击性差,故其在寒冷地区的施工使用受到限制.

2.2.2聚乙烯（PE）排水管

PE管是近几年内发展较迅速的塑料管材.除用于城市排水管外,在供水管、燃气管上也多有应用.按结构形式可分为：PE实壁管和PE双壁波纹管、PE螺旋缠绕管等.PE实壁管多用在供水、燃气管道中.PE双壁波纹管、PE螺旋缠绕管则多用在排水管道中.PE排水管的综合性能优于UPVC排水管,缺点是偏高.

2.2.3高密度聚乙烯（HDPE）排水管

HDPE排水管材韧性比较好,而且在低温环境中抗冲击性强,对外界以及施工环境温度没有太大要求,但与UPVC排水管相反,它的受弯拉强度和弯曲模量值较低,因此相同埋设距离时,埋设用料偏多.

2.3复合排水管

现在市政工程中使用较多的复合材料排水管主要是玻璃钢夹砂（RPM）排水管,该材料也属于塑料管的一个分支.玻璃钢夹砂是以树脂为基体材料,玻璃纤维及其制品为增强材料,石英砂为填充材料而制成的新型复合材料.以高强的玻璃钢作内外增强层、中间以石英砂或树脂作芯层来增加管材刚度,再加以柔韧、耐腐蚀的内衬层,构成复合管壁结构.它以其优异的耐腐蚀性、耐热耐寒性、耐磨性、安装效率高、水力学性能好、轻质高强、输送流量大、安装方便、使用寿命长综合投资低等优点,成为市政排水工程以及管线工程的较好选择.但是由于玻璃钢夹砂采用的不饱和树脂市场连年上涨,造成成本较高,以及玻璃钢难以回收利用,不满足环保要求.此外,玻璃钢制品在生产过程中对工人伤害较大,劳动保护问题严重.这些因素又限制了玻璃钢夹砂材质的广泛应用.

3一次性注塑成型检查管井的分析

值得一提的是,现阶段市场上,有一种新型塑料管井正在悄然盛行,那就是一次性注塑成型检查管井.这种形式的管井目前在上海市的新建住宅小区中应用已十分广泛,市政道路上也有使用.这种管井区别于普通的热塑性塑料检查井的是：井座为一次性注塑成型,无焊接工艺.施工时组合安装方便快捷,根据现场标高,井筒可以直接截取.它既具有塑料材质的优点,又使得施工变得便捷,同时又比较理想.所以为许多设计施工单位所亲睐.

但是存在问题也不容忽视.在验收使用此种管井的新住宅项目时,现场踏勘发现,几乎每个使用这种一次性注塑成型检查管井的工程,都会存在一定程度的管壁倾斜、破损、接口断裂现象.这主要是由于压实路面,或者覆土种绿化时产生的侧压力所导致的.这种一体成型注塑管的抗压强度远不如混凝土管以及传统意义上使用的热塑性塑料检查井.究其原因,可能由于概念新颖性大于实用性,生产过程中降低成本,或者由于模具压制的需要,改变了原材料的特性.

4结束语

总之,在设计施工过程中,选用何种材料、何种形式的排水管井,要因地制宜,坚持节约资源、综合造价低、经济效益高的原则.塑料材质及复合材质的排水管井取代传统管材的趋势已经逐步显现,但是如何最大限度地发挥其优点,解决存在问题,仍然是广大技术工作者坚持不懈努力的方向.