淺談新型管材及新型檢查井在排水管道工程中的應用

楊麗麗

（天津市市政工程設計研究院，天津市 300051）

0 前言

隨著社會的不斷進步與科學技術的不斷發展，現在人們越來越關心我們賴以生存的地球，世界上大多數國家也充分認識到了環境對我們人類發展的重要性。環保、節能是成為我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，也是當前一項極為緊迫的任務。近幾年，通過努力，人們在節能技術的研究和產品開發上都取得了巨大的成果。市政排水管道工程中，新型管材、新型檢查井的應用也體現了“環保、節能”的概念。

1 新型管材的應用

隨著我國城市化進程的加快，城市基礎設施的投入亦逐年加大。在以往的排水工程中，多采用鋼筋混凝土管，隨著科學技術的不斷進步，新型化學管材包括硬聚氯乙稀（PVC-U）雙壁波紋管、高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管、玻璃纖維增強塑料夾砂管、鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管以及聚乙烯塑鋼纏繞排水管，已經應用于市政排水工程中。

鋼筋混凝土管由鋼筋作為加強骨架與水泥沙漿復合而成。

玻璃纖維增強塑料夾砂管是以玻璃纖維及其制品為增強材料，以不飽和聚酯樹脂等為基體材料，以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料，采用定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續纏繞工藝方法制成的管道。

鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管是從美國、日本引進的一種新型管材，以高密度聚乙烯（PE）為基體，用表面涂敷黏接樹脂的鋼帶成型為波形作為主要支撐結構，并與聚乙烯材料纏繞復合成整體的雙壁螺旋波紋管。

聚乙烯塑鋼纏繞管是由鋼塑復合的異型帶材經纏繞并擠出焊接而成的排水管。以普通碳素結構鋼帶作為管材骨架加強筋，構成管材環剛度，以高密度聚乙烯作為鋼帶的包覆防腐及管壁材料。

各種新型管材在市政建設中被廣泛應用，主要是由于新型管材與鋼筋混凝土管相比具有如下的優勢。

（1）新型管材重量輕。PVC-U管材、HDPE管材、PE管材重量是鋼筋混凝土管材重量的1/10～1/20，玻璃纖維夾砂管是鋼筋混凝土管重量的50%～60%，正由于新型管材的重量輕，所以管道施工比鋼筋混凝土管材方便。

（2）大型機械使用量少。

（3）耐腐蝕性強。由于新型管材采用了聚乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等抗腐蝕材料，因此新型管材比鋼筋混凝土管材耐腐蝕性強，并且同等規格的管材，新型管材比鋼筋混凝土管材的過流能力可以提高約15%。

2 新型排水檢查井的應用

國內排水檢查井大多是磚砌檢查井或鋼筋混凝土檢查井，其構造由基礎、井室、井筒、井頸、井圈和井蓋等組成。排水檢查井作為一個整體構筑物，其井頸、井圈和井蓋一般位于道路的路面結構中，而井室位于道路路面結構層以下。井室部分是檢查井與雨水管道的銜接點，在常規做法中為避免由于檢查井和雨水管道因不均勻沉降而產生的破壞，一般在檢查井和管道之間設置沉降縫，但沉降縫的施工質量又是影響其總體效果的關鍵因素之一。經過實際調查發現，雖然采用增加沉降縫的措施，但經過一定時間后，沉降縫所產生的沉降量被全部吸收后，檢查井與管道的連接處不均勻沉降仍在持續進行，同樣可能使檢查井或管道造成破壞。新型檢查井通過其檢查井結構設計的改變可以有效地解決該問題。

（1）模塊式排水檢查井

模塊式排水檢查井是近年來研制成功的一種新型排水檢查井，采用混凝土模塊砌筑，從結構形式上混凝土模塊替代了原磚砌檢查井所采用的黏土磚，既保護環境又增強了檢查井的強度。

混凝土模塊為空芯模塊，根據檢查井的尺寸選擇模塊組，砌筑完井室后將混凝土模塊進行灌芯處理，即向空芯模塊內的空芯處連續澆注混凝土，根據地質條件、土壤性質等情況，在對混凝土模塊進行灌芯時也可插入鋼筋，以增強檢查井的強度。

（2）環保型雨水收水井

環保型雨水收水井適用于道路快車道側石外有綠化帶的道路斷面布置，收水井由收水井篦、排水槽、排水孔、收水井室組成，收水井室位于綠化帶內，收水井篦為立篦（與道路側石規格相同），景觀效果好，道路側石邊（快車道一側）設置排水槽和排水孔與綠化帶相通（綠化帶需低于排水孔）。在降雨初期，雨水通過排水槽收集后經排水孔流入綠化帶內而不直接排入收水井，隨著降雨歷時的增長、雨量的增加，當綠化帶內雨水飽和時，雨水進入收水井排入雨水管道。此種收水井通過與綠化帶的有機結合，將水質較臟的初期雨水帶入綠化帶進行沉淀，并增加了入滲地下的雨水量，既起到環保的作用，又削減了雨水量，是一種環保型的排水收水設施。

（3）檢查井井蓋、雨水收水井井蓖

目前，市政排水井蓋、井蓖所用材質分為兩類，即金屬材質的鑄鐵和非金屬材質的復合材料。鑄鐵井蓋由于具有強度高、剛度好、抗沖擊等優點，應用比較廣泛，但由于具有可回收性，經常丟失，造成行人、車輛安全隱患。

復合材料檢查井蓋、井箅種類較多，已頒布行業標準的有鋼纖維混凝土材料、再生樹脂復合材料、玻璃纖維增強塑料復合材料。

鋼纖維混凝井蓋、井蓖是在混凝土中加入剛纖維，形成了一種新型的多項復合材料。其防盜性能好，無回收價值。外觀可根據用戶要求設計制造，價格適中。行業標準為《鋼纖維混凝土檢查井蓋》（JC 889—2001）、《鋼纖維混凝土水箅蓋》（JC 948—2005）。

再生樹脂復合材料井蓋、井蓖是利用廢舊塑料與粉煤灰在高溫、高壓條件下混煉、壓制成型。其所用材料主要是廢物利用，價格低廉，沒有回收價值。其抗壓、抗彎、抗沖擊強度等綜合性能良好。外觀可根據用戶要求設計制造，但在車輛不斷碾壓下會發生蠕變。適用于非機動車道、人行道和綠化帶。行業標準為《再生樹脂復合材料檢查井蓋》（CJ/T 121—2000）、《再生樹脂復合材料水箅》（CJ/T130—2001）。

玻璃纖維增強塑料復合檢查井蓋、井蓖即玻璃鋼材料，以不飽和樹脂為基本材料，以玻璃纖維為增強材料，采用模壓工藝制作。沒有回收價值，其質量輕，承載力高，抗疲勞性能好。外觀可根據用戶要求設計制造，但其價格較高。行業標準為《玻璃纖維增強塑料復合檢查井蓋》（CJ/T 1009—2006）。

采用復合材料檢查井蓋、收水井井蓖，既可減少環境污染，又可節省能源，為城市建設和發展帶來非常可觀的經濟效益和社會效益。

3 結語

排水管道工程中，新型排水管材實現了以塑代鋼、代水泥。傳統鋼筋混凝土管材接口容易損壞，造成滲漏，致使地下水二次污染，而新型管材防腐蝕性能好、使用壽命長、重量輕、流阻低、施工便捷且綜合造價低，具有綠色環保、生產過程無污染、廢料100%回收等優勢，是替換城市原有的鋼筋混凝土管的理想管材。

模塊式排水檢查井從結構形式上混凝土模塊替代了原磚砌檢查井所采用的黏土磚，既保護環境又增強了檢查井的強度。環保型雨水收水井通過與綠化帶的有機結合，既起到環保的作用，又削減了雨水量，是一種環保型的排水收水設施。復合材料檢查井蓋、收水井井蓖，既可減少環境污染，又可節省能源，為城市建設和發展帶來非常可觀的經濟效益和社會效益。