新型材料在市政排水工程中的應用

林德利　姚暉

【摘 要】 在城市的建設與發展過程中，排水管網作為重要的基礎設施，扮演著非常重要的角色，而且起著十分關鍵的作用。同時，排水管材作為排水系統中的重要構成部分，其性能的優劣將直接關系到整個排水系統的質量與效率。本文主要是對新型材料在市政排水工程中的應用進行分析與研究，以供大家參考。

【關鍵詞】 新型材料；市政排水工程；應用；研究

前言

在現代城市的建設中，排水排污工程是重要的基礎設施之一，它主要是用來對城市污水進行輸送、收集以及處理等等。同時，這些排水工程也會形成一套比較完整的排污管道系統，作為為城市居民服務的重要基礎設施。另外，在這個龐大的排水工程系統中，不僅居民們的生活用水要從中進行輸送、處理，而且雨水也要從中經過。對于市政排水工程來說，管道的材質對工程的造價、質量以及環境效益等等都有著非常重要的意義。良好的管道材料不僅可以保證排水的順暢，而且還可以帶來更好的環境效益。由此可見，市政排水工程在管道材質的選取上是很重要的，它直接關系到整個排水系統的質量與效率。

一、市政排水工程管道材質的概述

1.管道材質的分類

對于應用于市政排水工程中的管道來說，針對其材質的不同，大體上可以分為以下幾個類型，即混凝土管與鋼筋混凝土管、塑料管、鑄鐵管以及鋼管等。同時，這四個類型也是最為常見管道材質，應用也比較廣泛。

第一，混凝土管與鋼筋混凝土管。通常，混凝土管又可以分為幾個小的類別，包括自應力鋼筋混凝土管、預應力鋼筋混凝土管以及預應力鋼筒混凝土管。

第二，鑄鐵管。對于鑄鐵管來說，它又可以分為普通的鑄鐵管與延性的鑄鐵管。

第三，鋼管。對于鋼管來說，它又可以分為焊接鋼管與灰口鑄鐵管。

第四，塑料管。一般情況下，塑料管又包括聚乙烯管、硬質聚乙烯管以及玻璃鋼夾砂管等等。近些年，隨著塑料管材的設計理論與技術的不斷進步與發展，使得塑料材質的管道在市政排水工程中的應用越來越廣泛，同時，占據著十分重要的地位。

2.新型管道材料的優點

相比傳統中的那些管道材質，新型材料的優勢更為明顯，而且作用也是十分顯著的。在同等工程的施工條件下，新型材料主要有以下幾個方面的優勢：

首先，新型材料的封閉性能更好，能夠起到良好的防滲漏效果。塑料管作為一種軟性的管道材質，它的接口通常情況下是采用柔性的方式進行連接，這種柔性連接能夠確保封閉的嚴密，而且具備較強的抗沉降能力，同時，每單根管道的長度也比較長，這樣，管道之間的接頭相對而言也比較少，所以它大大降低了滲漏現象的發生率。

其次，新型材料的過流能力更強。鑒于塑料管僅有0.01的粗糙系數，而鋼筋混凝土缺失0.013的粗糙系數，所以，對于同一坡度的管道而言，塑料管的過流能力是鋼筋混凝土管道過流能力的1.3倍。

再次，新型材料更能節省能耗，減少泵站的提升。同樣，鑒于塑料管道與鋼筋混凝土管道之間的不同粗糙系數，所以，對于同一管道的流量而言，塑料管道的坡度要比鋼筋混凝土管道的坡度要小得多。這表明，塑料管道的埋深要比鋼筋管道的埋深要小得多。同時，對于鋼筋混凝土管道而言，它必須要提升泵站，而塑料管道卻不必要這么做，所以，這樣不僅可以有效節省能耗，而且還可以減少泵站的提升。對于這種優勢，它在地勢比較平坦的城市中，表現得尤為突出。

最后，相比鋼筋混凝土管道，塑料管道的抗腐蝕性更強，而且使用壽命也更長。

二、常見的市政工程排水管道材料

1.PVC管材

對于PVC管材來說，它又分為聚氯乙烯實壁管和聚氯乙烯徑向加筋管。

第一，聚氯乙烯實壁管。一般情況下，聚氯乙烯實壁管所使用的加工原料主要是PVC樹脂，在通過其它助劑的配合，比如潤滑劑、穩定劑等等，就可以成型了。同時，對于已經配合好的粉料來說，可以利用異向旋轉雙螺桿擠出機一次成型。與鑄鐵管道相比，聚乙烯實壁管到的生產能耗要小得多，它可以大大節省能耗，減少成本。

第二，聚氯乙烯徑向加筋管。對于聚氯乙烯徑向加筋管來說，它是在聚氯乙烯樹脂的基礎上，通過采用特殊模型擠壓而成。它最大的特點在于管壁的厚度減少了，同時，管道的抗壓能力增強了。另外，該管道外壁上還附加有徑向加強筋，可以提高管道的剛度與耐外壓強。值得注意的一點是，在同樣的耐荷能力下，聚氯乙烯徑向加筋管比普通UPVC管道所使用的材料要少得多，這樣就能大大節約材料的使用，從而有效降低成產成本。

2.HDPE管材

2.1 HDPE管材的優勢

第一，它有較強的抗壓能力。對于HDPE管來說，它的管道外壁結構是環形的波紋狀，這樣就能夠有效提升管道的環形剛度，進而增強自身對土壤的負荷的抵抗力，起到良好的自我保護作用。

第二，它有較強的通過能力，而且摩阻系數也比較小。通常情況下HDPE管道內部的摩阻系數只有0.009，而相比之下，鋼筋混凝土管道內部的摩阻系數卻達到了0.013，所以，在相同條件下，HDPE管道的通過流量要大得多。

第三，它的施工更為便捷。鑒于HDPE管道的材質比較輕便，而且管道之間的連接與搬運都比較簡單，所以相對而言，其施工更為便捷，不會出現很繁瑣的情況。

第四，它有較強的化學穩定性，而且使用壽命更長。對于HDPE管道來說，它沒有分子極限，所以它的化學穩定效果會更好，通常，在地下土壤中，其管道是不易受到損害的。同時，埋在地下的HDPE管道的使用壽命一般超過50年。

2.2 HDPE管道施工應注意的問題

鑒于HDPE管道自身所特有的性能，再加上它所使用的時間也比較短，所以，在具體施工中，會存在著很多的不足因素，這些不足因素嚴重阻礙了HDPE管道的廣泛使用。對于HDPE管道來說，它對測土回填的質量要求很高，一旦測土回填不能滿足實際需要，就容易造成管道的變形，從而影響實際工期。面對這種情況，在測土回填施工中應該注意以下方面的施工：測土回填中的土質要嚴格按照規定的要求來執行，在這個過程中回填材料不能直接留在管道上，應對稱入槽，同時，回填壓實必須逐層進行，不能使管壁受到損害。

雖然，HDPE管道的施工較為便捷，但在實際施工中，一定不能放松警惕，要做好相應的質量監管工作。在使用HDPE管道之前，要做好相應的檢查工作，確保各項工序符合規定的要求，對于那些不符合規范的管道要放棄使用，否則會影響管道之間的連接質量。對于管道內部的砂石墊層，要盡量保證其壓實，防止回填過程中出現不均勻的沉降，從而給結構的密實性帶來不利影響。同時，在具體的管道施工中，還要針對具體情況，制定相應的穩管措施，用以防止管道的移位，具體的做法可以利用砂袋來穩固管道，這種做法簡單又實用。如果在施工階段遇到下雨天，就要縮短開挖的長度，并做好防泡槽工作。如果產生泡槽的現象，就應該及時清除軟土層，并采用砂石換填。

結語

在市政排水工程中，新型材料的管道比傳統材料的管道優勢更為明顯，其性能也是非常顯著的。所以，在市政排水工程的施工中，要多采用新型的管道材料，確保整個排水系統的安全與穩定。

參考文獻

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