新型管材在市政排水管網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用

張軍鈞 沈成

摘要：隨著現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，新工藝和新材料的應(yīng)用，使得城市排水管網(wǎng)設(shè)計水平不斷提高，并且整體排水管網(wǎng)的能力也得到了大幅度的改進。本文對于當前新型管材在市政排水管網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用的相關(guān)問題進行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：新型管材;市政排水管網(wǎng);設(shè)計;應(yīng)用

1引言

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，我國城市化建設(shè)進程的腳步逐漸加快，快速增長的城市內(nèi)部人口數(shù)量對于城市排水設(shè)施的能力提出了更高的要求。與此同時，一些階段惡劣的天氣也給予城市內(nèi)部排水系統(tǒng)造成了嚴重的壓力。為了保證城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的順利開展，提高城市排污能力，實現(xiàn)排污、排澇、防洪一體化的目標，構(gòu)建和設(shè)計科學(xué)的市政排水管網(wǎng)已經(jīng)成為了當前城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容。新型管材應(yīng)用于當前市政排水管網(wǎng)設(shè)計中，可以更好地提高整個管網(wǎng)工程的經(jīng)濟性和排水能力，并且更好地提高整個管網(wǎng)的社會效益和環(huán)境效益。

2新型管材分析

2.1玻璃鋼管

玻璃鋼管主要采用樹脂和玻璃鋼纖為主要的材質(zhì)，其本身的強度較高，質(zhì)量較強，具有較強的抗腐蝕能力。玻璃鋼管的施工安裝相對方便，整體投資成本較低。針對于一些具有腐蝕性介質(zhì)的運輸中，玻璃鋼管的應(yīng)用范圍十分廣泛。另外，在我國城市給排水工程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，玻璃鋼管也是廣泛應(yīng)用的管材之一。

2.2HDPE管

HDPE（High Density Polyethylene，高密度聚乙烯）管的內(nèi)壁平滑，外壁則是環(huán)狀波紋結(jié)構(gòu)。HDPE管具有不同的規(guī)格，并且整體管壁的結(jié)構(gòu)也都各不相同。現(xiàn)階段，我國對于HDPE管的生產(chǎn)技術(shù)水平和工藝都已經(jīng)相對成熟，并且相關(guān)施工應(yīng)用范圍也十分廣泛。HDPE管大致可以分為HDPE雙壁波紋管、HDPE中空壁纏繞管以及HDPE螺旋波紋管三種。HDPE雙壁波紋管主要是高溫一次成型工藝來制作的，內(nèi)部采用雙層結(jié)構(gòu)，具有較強的環(huán)剛度，并且質(zhì)量較強，韌性好，具有較強的抗沖擊力，在運輸過程中不容易被破壞，安裝相對方面。HDPE中空壁纏繞管的制作工藝相對特殊，需要進行焊接和纏繞處理。HDPE中空壁纏繞管的管徑可以達到3000mm，這相對于其他種類的管材具有較強的優(yōu)勢。但是這種管材的整體生產(chǎn)成本較高。HDPE螺旋波紋管的制作中主要依靠纏繞和擠壓，并且主要的生產(chǎn)原料為聚乙烯。這種管材的輸水能力較強，并且具有較強的抗沉降性，對于一些地下水位較高的地區(qū)和軟土地層的應(yīng)用具有較強的適用性。HDPE管道主要用于：市政工程供水系統(tǒng)，建筑物室內(nèi)給水系統(tǒng)，室外埋地給水系統(tǒng)及居住小區(qū)、廠區(qū)埋地給水系統(tǒng)，舊管線修復(fù)，水處理工程管道系統(tǒng)，園林、灌溉及其他領(lǐng)域的工業(yè)用水管等。另外，HDPE管不適用于對熱水的輸送上。

3 HDPE管的優(yōu)勢

HDPE管的化學(xué)穩(wěn)定性良好，并且具有較佳的綜合機械性能。在實際施工中，HDPE管的抗壓能力相對于傳統(tǒng)管材得到了有效的提高。HDPE管的外壁存在環(huán)形博文，其具有較強的抗毒，對于土壤的荷載能力得到了有效的保證。HDPE管內(nèi)壁光滑，摩阻系數(shù)大約為0.009左右，可以更好地保持水流的通過性，其相對于混凝土管的0.013摩阻系數(shù)來說，HDPE管的通過能力優(yōu)勢十分明顯。在相同口徑設(shè)計需求下，HDPE管的流量通過能力強，在流量相同時，管網(wǎng)設(shè)計主要采用HDPE管。與此同時，HDPE管其本身的質(zhì)量較輕，運輸和連接安裝過程不容易受到損壞，施工更加便捷、快速。針對于一些施工期限要求較高，施工環(huán)境交叉的條件，HDPE管具有得天獨厚的優(yōu)勢。由于HDPE管其本身具有穩(wěn)定的化學(xué)性能，其可以適應(yīng)多種酸堿環(huán)境，提高整體使用年限和使用壽命，一般其使用壽命都可以達到50年甚至更久。另外，HDPE管材具有良好的柔性，并且密封度較高，可以有效地避免出現(xiàn)管道滲漏的病害問題。HDPE管的材質(zhì)較為環(huán)保，不會造成污染和毒害，具有一定的回收利用特性，符合當前社會環(huán)保理念的推廣。

4市政排水管網(wǎng)設(shè)計

由于新型管材具有良好的耐久性和穩(wěn)定性，其更加適應(yīng)當前市政排水管網(wǎng)設(shè)計和施工需求。在實際施工的過程中，要根據(jù)管材的優(yōu)勢與不同特點，采取揚長避短的原則，提高市政排水管網(wǎng)的設(shè)計水平。在管網(wǎng)設(shè)計中，要做好環(huán)剛度的設(shè)計，并且對于管材的環(huán)剛度進行重點分析，科學(xué)地計算 承載壓力水平，保證管材能夠滿足負載壓力。在埋地排水管的設(shè)計時，要采取具有較高環(huán)剛度的管材。在直徑的設(shè)計上，要以小于500mm的管材為主，環(huán)剛度保持在8KN/㎡。對于一些車輛負載需求較低的地區(qū)，如果其地質(zhì)條件相對良好，就可以采用4KN/㎡環(huán)剛度的管材。如果排水管網(wǎng)設(shè)計上，排水管的直徑大于500mm，小于1200mm，則應(yīng)該采用環(huán)剛度為8KN/㎡的管材。在8KN/㎡環(huán)剛度管材的選擇時，要進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且嚴格地對鋪設(shè)層的質(zhì)量進行控制。對于大于800mm的排水管，要選擇大于8KN/㎡的管材，并且保證回填密實度。在施工設(shè)計上，要采用密封膠圈接口作為管道的結(jié)構(gòu)選擇。針對于管道材料不同所造成的收縮率不同，則要充分地考慮滲透問題的防治。HDPE管道和磚混檢查井相連接的位置要采用防水翼環(huán)進行操作，并且采用混凝土進行澆筑。在澆筑完成之后，要直接砌入砌塊。如果施工環(huán)境的地質(zhì)條件不佳，則要采取分段開挖的方式，避免出現(xiàn)管道網(wǎng)絡(luò)偏移和上浮的問題。另外，HDPE管施工安裝中，對于工藝水平的要求較高，要保證安裝人員具有專業(yè)的施工技術(shù)水平。

5結(jié)束語

總而言之，相對于傳統(tǒng)管材，新型的管材具有十分明顯的優(yōu)勢，其具有更強的抗擊能力，并且施工成本較低，材料質(zhì)量輕強度高，后期施工與維護的難度大大降低。在市政排水管網(wǎng)設(shè)計中，要對于新管材進行深入的研究，并且結(jié)合不同的施工需求選擇相應(yīng)的管材，最大限度的對新管材的優(yōu)勢進行發(fā)揮，提高市政排水管網(wǎng)的社會效益與經(jīng)濟效益。

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