市政工程塑料埋地排水管道的性能和施工技术

市政工程塑料埋地排水管道的性能和施工技术肖治斌吉安市青原区市政管护处343009摘要城市排水工程是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排渍、排涝、防洪的骨干工程。城市排水设施是衡量现代化城市水平的重要标志，是改善城市投资环境的重要环节，对城市和社会经济发展起着重要的基础保障和先导作用。在排水工程中排水管道是其重要组成部分。本文通过市政工程塑料埋地排水管道的性能和施工技术研究，探讨市政工程中新型管材的适用性，为设计和施工单位及广大用户选择排水管道提供参考。关键词市政工程塑料排水管道性能施工技术中图分类号TU99文献标识码A文章编号16723791200612C0045021引言随着城市化和工业化发展的需要，每年都要新建和改造大量水厂和污水处理厂，同时还要铺设大量管道。从给排水工程实例分析，在给水方面每增加10000M3/D的供水能力，需要新建给水管道1315KM；在污水方面，每增加10000M3/D的处理能力，需建设污水管道911KM。因此在给排水工程中，管道投资约占整个工程造价的60，管道和管道技术的应用和发展倍受关注。2市政用排水管的现状市政工程用的管道，根据管道材质不同可分为钢管、铸铁管、混凝土管和钢筋混凝土管、塑料管（包括钢塑复合管四大类。（1）钢管钢管一般分为灰口铸铁管和焊接钢管；2铸铁管铸铁管按材质可分为铸铁管亦称普通铸铁管和延性铸铁管亦称球墨铸铁管3混凝土管馄凝土管一般分为预应力钢筋混凝土管（PCP），自应力钢筋混凝土管SPCP，预应力钢筒混凝土管PCCP，混凝土管GP和钢筋混凝土管（RCP；4塑料管塑料管一般分为硬质聚氯乙烯管PVCU，聚乙烯管PE，玻璃钢夹砂管FRP管闭。目前我国市政管道品种多样，改变了以往只用混凝土管和钢筋混凝土管、灰口铸铁管和钢管等少数几种管道的局面，如城市供水管管径小于600MM的有灰口铸铁管、球墨铸铁管、自应力钢筋混凝土管、钢管、PVCU管、PE管等；管径在6001200MM的有预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管、钢管、FRP管等；管径在1200MM以上的有预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管、FRP管和钢管等。近十几年来，随着塑料管的原料合成生产、管材管件制造技术、设计理论和施工技术等方面的发展和完善，使塑料管在市政管道工程中占据了相当重要的地位。3市政工程塑料埋地排水管道的性能埋地排水管的用途是在重力的作用下把污水生活污水、生产污水或雨水等输送到污水处理厂或江河湖海中去。埋地排水管的性能要求主要是强度和刚度承受埋地环境下的荷载的能力；水力特性输送液体的能力；密封性不泄漏，防止对环境污染；使用寿命耐腐蚀、抗磨损；便于辅设安装；综合的经济性。塑料埋地排水管在国外已经得到广泛的应用，近年来在国内也开始大量地被采用，原因就在于塑料埋地排水管在以上六项性能要求上都有明显的优越性。31强度和刚度性能从表面上看塑料埋地排水管的刚度不及混凝土排水管，特别是钢筋混凝土管。但在实际应用中，因为塑料埋地排水管是属于“柔性管”，在正确设计和施工下塑料埋地排水管是和周围土壤共同承受荷载的。所以塑料埋地排水管不需要达到“刚性管”混凝土排水管一样的强度和刚度，就可以保证满足埋地使用中的力学性能的要求。32水力特性性能塑料管由于内壁光滑，对于液体流动的阻力明显小于混凝土管。实践证明，在同样的坡度下，采用直径较小的塑料埋地排水管就可以达到设计要求的流量。在同样的管材直径下，采用塑料埋地排水管可以减少坡度，即可以减少施工的工作量，甚至减少中途提升泵站，节约系统长期运转费用。33使用寿命和耐腐蚀性能使用寿命和耐腐蚀性能是塑料管最突出的优点，其耐老化性、耐候性可达50100年。埋地排水管输送的生活污水和雨水常常带有腐蚀性，雨水流过地面常常溶入腐蚀性物质，或成酸性或成碱性。生产污水和工业排水更是常常有强腐蚀性。塑料埋地排水管的耐腐蚀性远胜于金属管，也明显优于混凝土管。塑料埋地排水管的抗磨损性能也很好。34铺设安装性能在辅设安装施工方面，塑料管的优越性更加显著。主要有以下优点重量轻、长度大、接头少可以有6M、9M、12M，甚至更长的一根；对于管沟和基础的要求低混凝土管一般需要做混凝土管道基础，连接方便，施工快捷混凝土的连接处需要养护，在城市拥挤地区、地质恶劣地区如地下水位高，地基松软，塑料埋地排水管的这方面优点常常更为明显。35综合经济性塑料埋地排水管的优势正在被越来越多的用户所认识。塑料埋地排水管的单价要比混凝土管略高，但国内外的实践经验证明，在正确的设计和施工条件下，采用塑料埋地排水管的总工程造价常常可以低于传统的混凝土排水管。双壁波纹管的工程造价可与混凝土平口管的造价接近，比承插口混凝土管的造价降低3040，施工周期还将大大缩短，经济效益显著。4市政工程塑料埋地排水管道的施工技术41塑料埋地排水管道的施工和敷设塑料埋地排水管主要承受的是外压的荷载，包括管顶土重荷载和地面上汽车带来的活荷载等。根据前面的理论分析，敷设的条件和质量对于其是否能够安全工作起到决定性的作用。国内外应用埋地塑料排水管的实践证明，工程成败常常取决于敷设。近年在欧洲塑料管材管件协会TEPPFA组织下对埋地塑料管的荷载机理和设计方法进行了系统实验及研究，研究结果明确指出，对于埋地柔性管，敷设是最重要的，比较起来，荷载大小、环刚度高低和设计的方法都不及控制好敷设重要。故对设计而言，应在设计中强调敷设的重要性，而对施工方来说，应重视敷设的重要性，改变以往敷设混凝土管的粗放野蛮施工方法，只有把握好这一关键环节，才能保证塑料埋地排水管的优异性能，促进其顺利的推广应用。目前，我国已经陆续出版一系列塑料埋地排水管道技术规程，这些规程对相应管道的设计和施工，包括管道施工的沟槽、基础、管道安装及连接、沟槽回填等都有明确要求，尤其沟槽回填土的密实度要求很高。总之，技术规程是设计者和施工人员重要的参考资料，只有设计者和施工人员严格按技术规程的要求设计和施工，就一定能保证各种新型埋地排水管的正常使用。42塑料埋地排水管道的产品标准和施工技术规程埋地聚乙烯排水管道的国家标准和施工技术规程有埋地用聚乙烯PE结构壁管道系统第1部分聚乙烯双壁波纹管材GB/T19472，12004，埋地用聚乙烯PE结构壁管道系统第2部分聚乙烯缠绕结构壁管材GB/T19472，22004埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程CECS1642004。埋地聚氯乙烯管道的国家标准和施工技术规程有埋地排水用硬聚氯乙烯PVCU双壁波纹管材GB/T184772001，埋地排污、废水用聚氯乙烯PVCU管材GB/T10002，31996，埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程CECS1222001。玻璃钢夹砂管道的产品标准和技术规程有玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管JC/T8381998，埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程CECS12920010以上列出的都是国家标准或行业标准，其余产品目前还没有出台国家标准，但为了推动这些产品的生产和使用，企业都有自己的企业标准。参考文献1倪志权浅述提高自应力钢筋砼管质量的主要环节砼与水泥制品2003,326272刘伯元21世纪塑料管材发展的机遇