新型材料在市政排水工程中的应用

林德利　姚晖

【摘 要】 在城市的建设与发展过程中，排水管网作为重要的基础设施，扮演着非常重要的角色，而且起着十分关键的作用。同时，排水管材作为排水系统中的重要构成部分，其性能的优劣将直接关系到整个排水系统的质量与效率。本文主要是对新型材料在市政排水工程中的应用进行分析与研究，以供大家参考。

【关键词】 新型材料；市政排水工程；应用；研究

前言

在现代城市的建设中，排水排污工程是重要的基础设施之一，它主要是用来对城市污水进行输送、收集以及处理等等。同时，这些排水工程也会形成一套比较完整的排污管道系统，作为为城市居民服务的重要基础设施。另外，在这个庞大的排水工程系统中，不仅居民们的生活用水要从中进行输送、处理，而且雨水也要从中经过。对于市政排水工程来说，管道的材质对工程的造价、质量以及环境效益等等都有着非常重要的意义。良好的管道材料不仅可以保证排水的顺畅，而且还可以带来更好的环境效益。由此可见，市政排水工程在管道材质的选取上是很重要的，它直接关系到整个排水系统的质量与效率。

一、市政排水工程管道材质的概述

1.管道材质的分类

对于应用于市政排水工程中的管道来说，针对其材质的不同，大体上可以分为以下几个类型，即混凝土管与钢筋混凝土管、塑料管、铸铁管以及钢管等。同时，这四个类型也是最为常见管道材质，应用也比较广泛。

第一，混凝土管与钢筋混凝土管。通常，混凝土管又可以分为几个小的类别，包括自应力钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管以及预应力钢筒混凝土管。

第二，铸铁管。对于铸铁管来说，它又可以分为普通的铸铁管与延性的铸铁管。

第三，钢管。对于钢管来说，它又可以分为焊接钢管与灰口铸铁管。

第四，塑料管。一般情况下，塑料管又包括聚乙烯管、硬质聚乙烯管以及玻璃钢夹砂管等等。近些年，随着塑料管材的设计理论与技术的不断进步与发展，使得塑料材质的管道在市政排水工程中的应用越来越广泛，同时，占据着十分重要的地位。

2.新型管道材料的优点

相比传统中的那些管道材质，新型材料的优势更为明显，而且作用也是十分显著的。在同等工程的施工条件下，新型材料主要有以下几个方面的优势：

首先，新型材料的封闭性能更好，能够起到良好的防渗漏效果。塑料管作为一种软性的管道材质，它的接口通常情况下是采用柔性的方式进行连接，这种柔性连接能够确保封闭的严密，而且具备较强的抗沉降能力，同时，每单根管道的长度也比较长，这样，管道之間的接头相对而言也比较少，所以它大大降低了渗漏现象的发生率。

其次，新型材料的过流能力更强。鉴于塑料管仅有0.01的粗糙系数，而钢筋混凝土缺失0.013的粗糙系数，所以，对于同一坡度的管道而言，塑料管的过流能力是钢筋混凝土管道过流能力的1.3倍。

再次，新型材料更能节省能耗，减少泵站的提升。同样，鉴于塑料管道与钢筋混凝土管道之间的不同粗糙系数，所以，对于同一管道的流量而言，塑料管道的坡度要比钢筋混凝土管道的坡度要小得多。这表明，塑料管道的埋深要比钢筋管道的埋深要小得多。同时，对于钢筋混凝土管道而言，它必须要提升泵站，而塑料管道却不必要这么做，所以，这样不仅可以有效节省能耗，而且还可以减少泵站的提升。对于这种优势，它在地势比较平坦的城市中，表现得尤为突出。

最后，相比钢筋混凝土管道，塑料管道的抗腐蚀性更强，而且使用寿命也更长。

二、常见的市政工程排水管道材料

1.PVC管材

对于PVC管材来说，它又分为聚氯乙烯实壁管和聚氯乙烯径向加筋管。

第一，聚氯乙烯实壁管。一般情况下，聚氯乙烯实壁管所使用的加工原料主要是PVC树脂，在通过其它助剂的配合，比如润滑剂、稳定剂等等，就可以成型了。同时，对于已经配合好的粉料来说，可以利用异向旋转双螺杆挤出机一次成型。与铸铁管道相比，聚乙烯实壁管到的生产能耗要小得多，它可以大大节省能耗，减少成本。

第二，聚氯乙烯径向加筋管。对于聚氯乙烯径向加筋管来说，它是在聚氯乙烯树脂的基础上，通过采用特殊模型挤压而成。它最大的特点在于管壁的厚度减少了，同时，管道的抗压能力增强了。另外，该管道外壁上还附加有径向加强筋，可以提高管道的刚度与耐外压强。值得注意的一点是，在同样的耐荷能力下，聚氯乙烯径向加筋管比普通UPVC管道所使用的材料要少得多，这样就能大大节约材料的使用，从而有效降低成产成本。

2.HDPE管材

2.1 HDPE管材的优势

第一，它有较强的抗压能力。对于HDPE管来说，它的管道外壁结构是环形的波纹状，这样就能够有效提升管道的环形刚度，进而增强自身对土壤的负荷的抵抗力，起到良好的自我保护作用。

第二，它有较强的通过能力，而且摩阻系数也比较小。通常情况下HDPE管道内部的摩阻系数只有0.009，而相比之下，钢筋混凝土管道内部的摩阻系数却达到了0.013，所以，在相同条件下，HDPE管道的通过流量要大得多。

第三，它的施工更为便捷。鉴于HDPE管道的材质比较轻便，而且管道之间的连接与搬运都比较简单，所以相对而言，其施工更为便捷，不会出现很繁琐的情况。

第四，它有较强的化学稳定性，而且使用寿命更长。对于HDPE管道来说，它没有分子极限，所以它的化学稳定效果会更好，通常，在地下土壤中，其管道是不易受到损害的。同时，埋在地下的HDPE管道的使用寿命一般超过50年。

2.2 HDPE管道施工应注意的问题

鉴于HDPE管道自身所特有的性能，再加上它所使用的时间也比较短，所以，在具体施工中，会存在着很多的不足因素，这些不足因素严重阻碍了HDPE管道的广泛使用。对于HDPE管道来说，它对测土回填的质量要求很高，一旦测土回填不能满足实际需要，就容易造成管道的变形，从而影响实际工期。面对这种情况，在测土回填施工中应该注意以下方面的施工：测土回填中的土质要严格按照规定的要求来执行，在这个过程中回填材料不能直接留在管道上，应对称入槽，同时，回填压实必须逐层进行，不能使管壁受到损害。

虽然，HDPE管道的施工较为便捷，但在实际施工中，一定不能放松警惕，要做好相应的质量监管工作。在使用HDPE管道之前，要做好相应的检查工作，确保各项工序符合规定的要求，对于那些不符合规范的管道要放弃使用，否则会影响管道之间的连接质量。对于管道内部的砂石垫层，要尽量保证其压实，防止回填过程中出现不均匀的沉降，从而给结构的密实性带来不利影响。同时，在具体的管道施工中，还要针对具体情况，制定相应的稳管措施，用以防止管道的移位，具体的做法可以利用砂袋来稳固管道，这种做法简单又实用。如果在施工阶段遇到下雨天，就要缩短开挖的长度，并做好防泡槽工作。如果产生泡槽的现象，就应该及时清除软土层，并采用砂石换填。

结语

在市政排水工程中，新型材料的管道比传统材料的管道优势更为明显，其性能也是非常显著的。所以，在市政排水工程的施工中，要多采用新型的管道材料，确保整个排水系统的安全与稳定。

参考文献

[1] 韩旭东.浅谈UPVC复合排水管在市政给排水工程中的应用[J].科学与财富，2011（5）

[2] 杨柳.谈城市市政排水工程规划设计[J].科技与企业，2012（20）

[3] 曹军.市政排水工程质量问题解决措施[J].黑龙江科技信息，2012（19）

[4] 冀新红.泥水平衡顶管在市政排水工程中的应用[J].山西建筑，2012（19）

[5] 李成望.关于顶管技术在市政排水工程中的应用探讨[J].中国房地产业：理论版，2012（8）