新型管材在包頭市東河區市政污水管網改造工程中的應用

王利和 包頭鐵道職業技術學院 ，包頭 014040

新型管材在包頭市東河區市政污水管網改造工程中的應用

王利和 包頭鐵道職業技術學院 ，包頭 014040

隨著城區人口密度的加大，生活污水流量不斷增大，多年前的舊管線嚴重老化，管徑不夠，無法正常運行。本文論述了實行改造中新型管材的選用與施工問題。

1.引言

隨著我市經濟持續快速發展，市政建設的規模也在不斷擴大。作為我市重要的基礎設施——市政污水管網也得到了政府部門的大力支持、建設和完善。傳統的市政污水排水管材由于其本身固有的一些缺點，已經難以適應城市快速發展的需要。因此，我市于2009～2010年對全市范圍內已達使用年限的舊有生活污水管線進行了較大規模的改造。改造后的管線大量使用了新型管材。筆者有幸參與了包頭市的老城區——東河區的污水管網改造項目。就這次改造項目中新型管材的使用提出一些淺顯的看法。

2.舊管線改造的必要性

我市東河區是老城區，經濟欠發達，由于歷史的原因，城市基礎設備建設相對滯后，一方面表現在城市生活污水管線超齡服役，管材嚴重老化，通水能力差，日常運行中病害事故多發，給維護管理帶來相當大的困難。另一方面隨著城區人口數量的迅速增加，人口密度加大，原來的管線管徑太小，已經不能適應排水量的需要，超負荷運行，帶來很大隱患。

這次改造的管線有西腦包大街段、公園路西閣外段、體育場南路段、公交巷段、礦機廠路、鐵西區新建路等，共計約8000米。都是80年代前后敷設的管線，管材都是混凝土的排水管道。從挖出的舊管線看，已經腐化嚴重，管壁混凝土相當疏松，內壁粗糙不堪，薄厚不均。一些路段甚至因管道破損而導致路面塌陷。因此，對這些舊有管線改造是當務之急。

3.新型管材的選擇

3.1 常見新型管材的種類、性能

市政排水管網較一般排水管網來說管徑相對較大，（一般都在DN300以上），市場上出現的大口徑新型管材根據材質的不同，大致可以分為以樹脂為基體玻璃纖維為增強料的玻璃鋼管；以HDPE（高密度聚乙烯）為原料的HDPE管；以及以UPVC（聚氯乙?。樵蟄PVC管。

3.1.1 UPVC管

UPVC（聚氯乙烯）塑料管是以聚氯乙烯為主要原料配以添加劑，以熱塑工藝通過制管機內徑擠壓而成。

由于UPVC（聚氯乙烯）在熔融擠出時的流動性很差、熱穩定性也差，生產大口徑管材是相當困難的，大口徑聚氯乙烯管的連接問題也困難，目前國內生產的UPVC排水管管徑絕大部分在DN600以下，比較適合在小區等排水管管徑不大的地區使用，而不適合在市政排水管網（相對管徑較大）上使用，故不在本次考慮管材范圍之內。

3.1.2 玻璃鋼纖維纏繞增強熱固性樹脂管

玻璃鋼纖維纏繞增強熱固性樹脂管，簡稱玻璃鋼管，是一種新型的復合管材，它主要以玻璃纖維作為增強材料，以樹脂為基體制成，以其優異的耐腐蝕性能、輕質高強、輸送流量大、安裝方便、工期短和綜合投資低等優點，廣泛地應用于化工企業腐蝕性介質輸送以及城市給排水工程等諸多領域。隨著玻璃鋼管的普及應用，又出現了玻璃纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂管，簡稱夾砂玻璃鋼管（RPMP管），這種管道從性能上提高了管材剛度，降低了成本。接頭一般采用承插連接方式，兩道“O”型密封圈。安裝方便、可靠、密封性、耐腐蝕性好，接頭可在小角度范圍內調整管線的方向。

3.1.3 HDPE塑料管

HDPE塑料管是由高密度聚乙烯樹脂加入添加劑，經擠壓而得。是一種具有環狀波紋結構外壁和平滑內壁的新型塑料管材，由于管道規格不同，管壁結構也有差別。根據管壁結構的不同，HDPE管又有幾種類型。在生產工藝和使用技術上已經十分成熟，在歐美等發達國家已經得到了極大的推廣和應用。

（1） HDPE雙壁波紋管

雙壁波紋管是由HDPE同時擠出的波紋外壁和一層光滑內壁一次熔結擠壓成型的，管壁截面為雙層結構，其內壁光滑平整，外壁為等矩排列的具有梯形中空結構的管材。具有優異的環剛度和良好的強度與韌性，重量輕、耐沖擊性強、不易破損等特點，且運輸安裝方便。管道主要采用橡膠圈承插連接。由于雙壁波紋管的特殊的波紋管壁結構設計，使得該管在同樣直徑和達到同樣環剛度的條件下，用料（HDPE）最省。有優良的彎曲性能。目前國內能生產的最大口徑已達到DN1200。

(2) HDPE中空壁纏繞管

它是一種以HDPE為原料生產矩形管坯，經纏繞焊接成型的一種管材。由于其獨特的成型工藝，可生產口徑達3000mm的大口徑管材，這是其他生產工藝難以完成甚至于無法完成的。此種管材與雙壁波紋管在性能上基本一致，管道連接主要采用熱熔帶連接方式，連接成本較雙壁波紋管略高；另外，該管的一個主要缺點是在同樣直徑和達到同樣環剛度下，一般要比直接擠出的雙壁波紋管耗費更多的原材料，因此，其生產成本較高。

(3) 金屬內增強聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管

它是以聚乙烯為主要原料，經過特殊的擠出纏繞成型工藝加工而成的結構壁管，產品由內層為PE層、中間層為經涂塑處理的金屬鋼帶層、外層為PE層的三層特殊結構構成。經涂塑處理的鋼帶與內、外聚乙烯層在熔融狀態下復合，使其有機地融為一體，即提高了管材的強度，又解決了鋼帶外露易腐蝕的問題。管徑從DN700～DN2000。其連接方式主要有：焊接連接、卡箍連接和熱收縮套接（適用于DN1200以下）。該管的最大優勢在于可以達到其他塑料管材不能達到的環剛度（可達16kN/m2）。

3.選擇的結果

從以上管材比較可以看出，本次改造工程設計人員最終選擇了HDPE雙壁波紋管是非常合理的。因為東河區舊城區地質情況復雜，可能產生的不均勻沉降大，宜用HDPE管。同時，地下障礙物及其他老管線錯綜復雜，且敷設情況不明，溝槽開挖時往往需要頻繁變線，因此需要較好的彎曲性，只有雙壁波紋管和中空纏繞管能滿足，但中空纏繞管連接采用電熔帶成本高且施工速度慢，實際施工往往帶水操作，也不宜采用電熔連接，不如波紋管一次對口用橡膠圈密封來得快。

4.新型管材的施工應注意的問題

由于HDPE管材本身的特性，以及推廣初始階段不為大多數人所了解，HDPE排水管在施工安裝、使用與維護管理的許多方面都與傳統管材有較大出入，帶來了許多新的問題，同時也給人們對HDPE管材的接受和使用帶來了心理疑慮和障礙，主要包括：管道之間的連接，即接口形式；管道與檢查井的連接；溝槽開挖與基礎處理；回填與管道抗??；管材環剛度的確定與選用；相關標準與技術規程的不盡完善，等等。

根據我們對HDPE管施工過程中的總結，針對以上各方面內容，特提出以下幾點：

（1） 管道之間的接口形式建議使用密封膠圈柔性接口，不推薦使用熱縮套連接。

（2） 由于材料的收縮率不同，HDPE管道與磚混檢查井的連接處易導致滲漏，建議采用防水翼環，防水翼環可與不同管徑的HDPE短管連接好后，直接用水泥砂漿澆注成砌塊，在砌檢查井時可根據流水底高，直接砌入，省時省力。從遠期考慮，應注重塑料預制檢查井的應用研究與推廣。

（3） 在地下水位較高、流沙等不良地基處施工，應開挖一段、施工一段并迅速回填，注意防止管道的上浮、偏移與下窩，一旦發生，必須返工。

（4） 目前管道的環剛度規格系列不夠豐富，應進一步細分，以節省成本，提高管材的價格競爭力。

（5） 應盡快出臺相關的國家標準與技術規程，以利推廣。

5.結語

綜上所述，只要選用合理，新型管材運用在市政排水管網中是有一定優勢的，隨著科技水平的提高，新型管材的成本將進一步降低，全面替代傳統管材將指日可待！

主要參考

[1]給水排水管道工程施工及驗收規范.GB50268-2008

Application of New Type Tubing in Rebuilding of City Sewage Pipe Network, DongHe District,BaoTou

Wang Lihe
(Baotou Vocational ＆ Technical College，Baotou 014040,China)

With the increasing of urban population density and flow rate of life sewage, old pipe network is in serious deterioration ,their diameter is not enough to normal operation. This text discuss the adopting and construction of new type tubing.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.023

王利和，男，1968年7月出生，1991年畢業于蘭州交通大學環境工程系?，F為包頭鐵道職業技術學院環保教研室教師。

污水管網；新型管材；選擇；施工

sewage pipe network；new type tubing；adopting；construction