淺談UPVC管在給排水管道工程中的應用

近年來，隨著高分子材料技術的飛躍進步，塑料管材的開發利用也不斷深化。硬聚氯乙烯管是國內目前塑料管材的主導產品。經過十多年的技術開發和應用實踐，國內很多企業引進UPVC管的生產設備機械，逐步形成UPVC管的規模生產，無論在產品的生產還是在實際工程應用方面，均積累了大量的理論與實踐經驗。隨著UPVC管不斷替代鍍鋅管的成功，管道滲漏的通病得到了有效的控制。UPVC管材具有重量輕、安裝快速方便、施工周期短且勞動強度小、衛生、環保、低耗等優點為廣大用戶所廣泛接受而在建筑工程中得到大量使用。但在安裝過程中也引出了一些新問題。我從工程實踐中總結了UPVC管施工安裝中的一些體會，供同行參考。

1.0 UPVC管的特征

建筑排水用硬氯乙烯管材簡稱為UPVC或PVC-U排水管，是以PVC樹脂為主要原料，加入適量填充料，及適宜的助劑。如穩定劑、改性劑、潤滑劑等，經擠出機擠出成型而成。

UPVC管具有以下特征：

（1）耐化學腐蝕性好；

（2）具有自熄性和阻燃性；

（3）耐老化性好，同在-15℃-60℃之間使用30～50年；

（4）電性能良好，體積電阻1-3×1015Ω/cm³，擊穿電壓高達23-28Kv/mm；

（5）內壁光滑、內壁表面張力小，很難形成水垢，流體輸送能力比鑄鐵管高43.7%；

（6）比鋼管、鐵管輕、很容易擴口、粘接、彎曲，安裝工作量為鋼管的1/2；

（7）UPVC管的韌性低，線膨脹系數大，使用溫度范圍窄。作為UPVC管的一部分，UPVC排水管也具有以上特征；

（8）抗沖擊性能較差，而施工中一遇到硬石塊容易碎損；

（9）拉伸強度及韌性較差。差的UPVC管材表現為脆性，伸長率低而易斷；

（7）維卡軟化溫度較低，易于過熱變形，主要原因是配料時加大填料量。

2.0管道連接方式

UPVC管的連接方式主要有：螺紋（快速件）連接、密封膠圈連接、粘接和法蘭連接4種方式。小口徑管道一般采用螺紋連接和粘接。由于粘接受氣溫、天氣和施工現場等條件影響，很難保證其粘接質量，因此不應提倡。對于管徑小于DN63的管，建議采用螺紋快速件連接；對于管徑在DN63～DN200之間的管，建議采用密封膠圈方式連接；而管徑為DN63的管，則根據現場實際需要而確定采用螺紋連接方式還是密封膠圈連接方式。遇到跨越下水道和其他管線、閥門安裝及與金屬管道連接時，則采用法蘭方式連接。

3.0管溝開挖與回填

傳統管道安裝時的管溝開挖，只是以能把管道放人管溝和能進行封口即能滿足要求，在沒有松動原有堅土層時，可不用做壓實墊層。而安裝UPVC管時，則要求管溝底部回填100mm不含硬物的砂作為墊層，然后在砂墊層上安裝UPVC管，UPVC管的管面和側面均要求回填不含硬物（特別是帶頭銳角的硬物）的沙土，管面應回填200-300mm厚的砂層，目的是使管能均衡受壓而不至于損傷管身，其余可回填原土壤，管徑≥DN90的管面復土不小于1.1m，管徑≤DN63的管面復土不小于0.5m。雨季施工應盡可能縮短開槽長度， 且應成槽快、安裝快、回填快， 并采取防泡槽措施。一旦發生泡槽， 應將受泡軟化的土層清除， 換填砂石料或中粗砂。

4.0管道安裝要求

由于UPVC管主要采用柔性密封圈連接，為保證膠圈的連接質量，兩管必須平直，不得斜向插入。插入方法是在一條管的承口端處放上加厚墊板或方木條，然后用木槌敲打墊板或方木條使之插口插入另-條管的承口內。而鋼絲拉力器推入法，安裝時比較繁瑣、速度慢，操作上不夠安全，我建議少采用。接口插入操作時應注意幾個方面：

1、要清除干凈承口內側（包括膠圈凹槽）和插口外壁在砂粒及臟物；

2、要仔細放好膠圈，不得扭曲，不得裝反；

3、需要用潤滑劑（一般用稀釋洗潔精）時，潤滑劑應均勻涂在承口的膠圈及插口外表處，不得涂在承口內；

4、插口要到位，注意回彈尺寸要符合要求。

管安裝好作質量檢查，可用鋼尺從外部測量口外沿距膠圈的尺寸，若距離不一致，說明沒有安裝好，必須重裝。

為確保插入質量，在插入前應對插入長度進行標記劃線。插入尺寸大致如下：DN100管插入長度為75mm；DN160管插入長度為84mm，DN200管插入長度為94mm。對于采用管螺紋連接的小口徑管道，特別要注意管口螺紋的清潔。

管道施工的測量、降水、開槽、溝槽支撐和管道交叉處理等技術要術， 應按現行國家標準及本地區排水管道技術規程中有關規定執行。

5.0支管的開叉

為保證管道試壓要求，當開叉的支管管徑不大于DN63時，應主要采用立式止水栓開叉接引；如要開兩個叉用兩個止水栓，其相鄰的開孔距離不應小于配水管外徑的5倍，止水栓離管道接口凈距離不應小于300mm，管徑大于DN63的叉口則在鋪設直管時一齊鋪設。

6.0止推墩的設置

由于管內水壓的推力作用，所以在三叉和轉彎等有推力產生的部位，必須設置止推墩。

7.0管道布置

管道布置除執行排水管道設計規程的有關規定外，還應著眼于有利于安裝支架，如盡可能沿墻、柱布置，使支撐牢固、可靠。

8.0管道支撐

管道支撐的目的是保障管道的平向位置標高和坡度，提供管道伸縮余地，防止管道晃動、位移和變形。支撐形式視條件而定，按標準圖集選擇。可采用支墩或支架；支架可以是“門”形，“U”形其他形式；夾持件一般用抱箍。所有混凝土和金屬構件與管道接觸處都必須裝橡膠墊板。

9.0管道伸縮

硬聚氯乙烯管道的熱膨脹系數較大，因此設計和施工中必須按規程安裝伸縮節及固定支架以補償管道的伸縮，防止松脫和泄漏。

此外，對柔性聯接（伸縮節、橡膠密封圈聯接）部位可能產生的過量伸縮，可采用防脫抱卡的辦法予以限制過量伸縮。

10金屬導線的鋪設

UPVC管是一種非金屬管材，埋入地下后，用現有的管道探測儀很難測到其準確位置。因此，為維修管理方便同，建議施工時在UPVC管面埋設一條金屬導線。管徑≥DN63的選用2.5mm綠色塑料皮單支銅芯電線。金屬導線的連接方式按電氣導線的絞接方式進行處理，但絞接的長度不得小于0.8m，為防止接頭過早氧化，絞接時不要去掉塑料絕緣層，這樣即可用現有的管道探測儀探測到埋地的UPVC管了。但水平探測距離不要超過15 m，管面復土深度不大于1.1 m。因為管面復土深度達到1.1 m以后得到的探測信號很弱，如果附近有其他金屬管道或電線電纜存在時，其探測信號就會被其他金屬管道或電線電纜所發出的信號所掩蔽，這樣就很難確定UPVC管的具體位置了。建議選擇截面積較大的塑料皮銅芯電線，或選擇鋼筋之類的其他金屬導線安放在UPVC管面，用以增大其探測信號，使之不受復土深度的影響，這還有待進一步探索和實踐。

11 UPVC排水管的選擇

UPVC排水管由于其原料來源廣泛，生產成本較低（一條生產線約投資15萬-20萬元），全國的生產企業較多，但由于PVC樹脂本身對原料要求又比較苛刻，這就使不同配比的UPVC排水管的質量相差懸殊，有的企業生產的UPVC管拉伸強度達到50多MPa，而有的才只有30MPa左右。從而給UPVC排水管的市場造成極大的混亂，因此用戶在選擇時應特別注意：

1、針對目前最常見的白色UPVC排水管，顏色為乳白色且均勻，內外壁均比較光滑但又有點靱的感覺為好，而比較次的UPVC排水管顏色不是雪白雪白的，就有些發黃，且較硬，有的顏色不均，有的外壁特別光滑，而內壁顯得粗糙，有時有針刺或小孔。

2、UPVC排水管的韌性是非常關鍵的指標。韌性大的管當我們將其鋸成窄條后，試著折180°，如果一折就斷，說明韌性很差，脆性大；如果很難折斷，說明有韌性，而且在折時越需要費力才能折斷的管材，強度很好，韌性一般不錯。最后可觀察斷茬（鋸的茬口除外），茬口越細膩，說明管材均化性、強度和韌性越好。

3、UPVC排水管的抗沖擊性，也可用簡單的辦法做宏觀的大致的判斷。可選擇室溫接近20℃的環境，將鋸成200mm長的管段（對110mm管），用鐵錘猛擊，好的管材，用人力很難一次擊破。（管越粗，承力越大）。

4、有條件的用戶，可將管材制成啞鈴型，平行窄處寬6mm，5mm/min拉力速度做拉伸強度，大于10MPa為合格。拉伸得越長，管材越好。

5、用戶選擇UPVC排水管時，應到有信譽的經銷點選擇大型的知名企業的產品，或到知名品牌的直銷點購。經過我初步調查，路邊小經銷點銷售的雜牌UPVC管合格率不足20%。

12管件的選擇

UPVC排水管件，目前常見顏色為白色。管件是用注塑成型，有的是單點注塑成型（成品上有一個明顯注塑點），有的是端部澆口（如環澆口或隔膜澆口，端部有注塑棱線）。根據管件形狀及用途分主要有管箍45度彎頭、90度彎頭、90度順水三通、45度斜三通、瓶型三通、正三通、斜三通、有角四通或異徑三通、異徑四通。

購買使用UPVC排水管件時應主要考慮以下方面

1、外觀：好的管件內外壁光滑、無尖刺、無色差，棱角分明且齊整，管壁較厚，手感厚實。

2、耐熱性（標準中稱為烘箱試驗）：好的管件在150攝氏度烘箱中按壁厚烘相應時間，不會出現嚴重的起皮、爆裂，顏色變化也不大，尤其是注塑點和拼縫線附近不應出現穿透裂縫。

3、低溫脆裂性（標準中稱墜落實驗）：將樣品在零攝氏度冰箱中放置30分鐘后立即拿出在水泥地面上自由墜落，外徑不大于75毫米的管件高度為２m，大于75毫米管件高度為１m，然后觀察管件表面有無裂紋，完好無損的產品證明其此項性能符合要求。

4、與管件連接部位（標準中稱為承插口）的長度或深度足夠長，不正規企業生產的管件，為了降低成本，故意偷工減料，承插口一般較短，這樣在以后的使用中容易使接頭滲漏水。如果從安全角度考慮，承插口深度越長越好，用戶可多比較或實際測量。但從經濟角度考慮，標準中給出了最小承插口深度值。

5、注意所購管件與管材的匹配問題。首先將管材試著插入管件中幾次，應感覺不困難但插入后也不能太松為好；其次應購買相匹配的PVC塑料膠粘劑，以便粘結牢固。

因多數生產UPVC的廠家是直管與管件不兼容生產的，尤其是能生產全套各種規格管件的廠家較少，在安裝時難以找到合適的管件。為配合直管的安裝，特別是配以全塑化的管件，該問題應引起有關部門的重視。

13效益分析

經濟效益和社會效益：工程施工周期縮短50%，由于管子的重量輕施工不需用機械設備，勞動強度低、安全程度高。施工的速度快、周期短，可使工程提早建成，減少占地擾民對周圍環境影響，還可為工程贏得更多的時間。管材及接口密封性能好，可避免管內污水外滲污染地下水源。管內壁光滑污泥雜物不易淤積，減少管道疏通對環境的影響，有利于人的身體健康。

總結，從管道施工的輕便、快速，經濟效益和社會效益等方面，UPVC管都具有強大的生命力和美好的推廣應用前景。但是，目前UPVC管件的全塑化、管件配套、接口方式、施工安裝及驗收等問題都有待進一步解決和完善，才能把UPVC管的推廣應用工作推向一個嶄新階段。

參考文獻：《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB50242-2002