市政排水管道應用現狀與發展趨勢

史印成　彭艷麗

摘要：排水管道是市政工程建設中一項重要的基礎設施。在分析市政排水管道應用現狀的基礎上，文章探討了市政工程中常用的塑料排水管道的類型及其優點，展望市政排水管道應用未來發展趨勢。

關鍵詞：市政工程；排水管道；塑料排水管道

城市排水工程指城市生活污水、工業廢水、大氣降水（含雨、雪水）徑流和其他棄水的收集、輸送、凈化、利用和排放。城市排水設施包括：收集、輸送城市排水的管網、泵站以及污水處理廠和污泥最終處置及相關設施。近年來，在全國上下保護水資源、治理水污染的形勢下，排水設施工程已經成為各地基礎建設的熱點。同時，我國政府加大對市政基礎設施建設的投入，市政工程管網建設得到前所未有的重視。與此同時，各種排水管道品種不斷豐富，產量不斷增加，質量不斷提高。本文就市政工程中排水管道的常見類型和未來應用發展趨勢進行初步探討。

1 市政排水管道應用現狀分析

市政工程用的管道，根據管道材質不同可分為鋼管、鑄鐵管、混凝土管和鋼筋混凝土管、塑料管（包括鋼塑復合管）四大類。鋼管：鋼管一般分為灰口鑄鐵管和焊接鋼管；鑄鐵管：鑄鐵管按材質可分為鑄鐵管（亦稱普通鑄鐵管）和延性鑄鐵管（亦稱球墨鑄鐵管）；混凝土管：餛凝土管一般分為預應力鋼筋混凝土管(PCP)，自應力鋼筋混凝土管（SPCP），預應力鋼筒混凝土管（PCCP），混凝土管（GP）和鋼筋混凝土管(RCP)；塑料管：塑料管一般分為硬質聚氯乙烯管（PVC-U），聚乙烯管（PE），玻璃鋼夾砂管（FRP）管。目前，我國市政管道品種多樣，改變了以往只用混凝土管和鋼筋混凝土管、灰口鑄鐵管和鋼管等少數幾種管道的局面，如城市供水管：管徑小于600mm的有灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管、自應力鋼筋混凝土管、鋼管、PVC-U管、PE管等；管徑在600～1200mm的有預應力鋼筋混凝土管、預應力鋼筒混凝土管、球墨鑄鐵管、鋼管、FRP管等；管徑在1200mm以上的有預應力混凝土管、預應力鋼筒混凝土管、FRP管和鋼管等。近十幾年來，隨著塑料管的原料合成生產、管材管件制造技術、設計理論和施工技術等方面的發展和完善，使塑料管在市政管道工程中占據了相當重要的地位。

2 塑料排水管的常見種類及優點

2.1 塑料管的常見種類

在市政工程中，常見的塑料排水管有以下品種：硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U）；氯化聚乙烯塑料管（CPVC）；交聯聚乙烯塑料管(PEX)；共聚聚丙烯塑料管（PP-R、PP-C）；聚丁烯塑料管（PB）；聚乙烯塑料管（PE），其中包括低密度聚乙烯塑料管（LDPE）、中密度聚乙烯塑料管(MDPE)、高密度聚乙烯給水塑料管（HDPE）；烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料管(ABS) 。除上述塑料管外，鍍鋅鋼管的替代管材還有鋁塑復合管（簡稱MP，其材料有PEX-AL-PEX，HDPE-AL-PEX，PE-AL-PE等）、無縫鋁合金襯塑管、塑鋼復合管等管材。

2.2 塑料排水管的優點

市政工程排水管道按管材特性可分為剛性管和柔性管（塑料管），這兩類埋地排水管的性能進行比較，可以得出塑料排水管所具有的優點：

強度和剛度。從表面上看，塑料埋地排水管是不及混凝土排水管，特別是鋼筋混凝土管。但塑料管屬于柔性管，在受外壓負荷時，柔性管的承受負載的機理是完全不同的。柔性管在受壓破壞之前可以有較大的變形，而剛性管不可能有較大變形。同樣外壓負載下柔性管管壁內的應力較小，它和周圍的回填土共同承受負載，管土共同作用。因此，塑料埋地排水管不需要和剛性混凝土管一樣的強度和剛度，在合理的剛度下，完全達到使用要求，這一點已被國外先進國家的應用實踐所證實。

水力特性比。在水力特性比方面，塑料管由于內壁光滑，輸送液體時摩阻明顯小于混凝土管。塑料管的內壁粗糙率為0.001，而混凝土管為0.013，因此在相同使用條件下，塑料管的輸水量可比混凝土管提高30%。實踐證明，在同樣坡度下，采用直徑較小的塑料埋地排水管就可以達到要求的流量。

接口的密封性。在管材接口密封方面，塑料管的連接比較可靠。而混凝土排水管在保證密封性方面比較困難，絕大多數使用的平接口和企口混凝土排水管在連接處只抹一圈混凝土，時間一長很難保證不泄露；又因其完全是剛性連接，管道稍有移位（如土壤不均勻沉降），連接處就可能被破壞，而形成滲漏。

使用壽命、耐腐蝕。在使用壽命、耐腐蝕方面，塑料管的優點最為突出。埋地排水管輸送的生活污水和雨水具有腐蝕性（雨水流過地面時常溶入腐蝕性物質），或成酸性或成堿性，生產污水如工業排水更是具有強腐蝕性，塑料埋地排水管的耐腐蝕性遠勝于金屬管，也明顯優于混凝土管。同時，塑料埋地排水管的抗磨損性也很好。

便于鋪設安裝。在管道鋪設安裝方面，塑料埋地排水管的優點也非常特出：重量輕、長度大、接頭少，對于管溝和基礎的要求低（而混凝土管一般需要做素混凝土基礎），連接方便，施工便捷。而混凝土管的基礎和連接處需要進行養護，在城市擁擠或地質惡劣地區（如地下水位高、地基松軟地區），塑料埋地排水管的優點更明顯。

綜合經濟性。在綜合經濟性方面，塑料埋地排水管的優勢正在被越來越多的用戶所認識。雖然塑料排水管的價格比混凝土管高，但是國內外的時間證明，在正確設計和合理施工的情況下，采用塑料埋地排水管的工程中造價常常低于混凝土排水管。

3 市政排水管應用趨勢分析

未來市政排水管應用趨勢將呈現以下幾個特點：

往柔性接口型式發展。用平口管安裝成管道，用水泥砂漿封縫或用套環連接防不了污水外溢，隨著社會的發展，它必將被淘汰。未來發展趨勢是使用柔性結合的承接口式排水管。

大口徑、多品種化發展趨勢。自離心工藝的最大管徑2000mm企口管誕生后，目前可生產到 2800mm。生產3000mmF型大口徑鋼筋混凝土管也成為可能，未來越來越多的直徑在2000mm以上排水管將都將被采用。

低壓力排水管發展趨勢。帶低壓運行的排水管不僅是設計需要，而且可以減少內壁腐蝕的出現。低壓排水管可以用壓力管的生產工藝來生產，綜合成本可以與排水管同比接近。

綠色混凝土管發展趨勢。在排水管的混凝土中可以應用很多有利于環保的工業廢料，從而促進綠色混凝土在排水管材中的應用。

高耐久性方向發展趨勢。我國使用排水管時間不長，在其設計壽命的驗證方面尚缺少數據，但污水對混凝土管的腐蝕是一個不爭的事實。不僅僅是排放有腐蝕介質的管道，普通生活污水管也存在耐腐蝕問題，而耐腐蝕管的生產技術關鍵是突破以往水泥作為混凝土膠凝材料的觀念，通過摻合料來改變混凝土的生成產物從而達到耐腐蝕的目的。這種排水管的應用將進一步拓廣排水管的應用領域。

參考文獻

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[2]高立新.塑料管在市政工程中的應用[J].給水排水，2003，（4）.