塑料管在市政工程中的應用

路 峰

(侯馬市住房保障和城鄉建設管理局，山西侯馬 043000)

隨著我們國家近幾年來在經濟、技術以及國家實力上的大力提升，化學建材也在這樣一個進步的過程中得到了長足的發展，其中最為重要的突破和進步就是較好的解決了塑料管材原材料的問題，并相應的解決了模具成型以及連接密封的問題。正是因為這樣一種良好的發展狀態，使得塑料管在外加負荷的承載能力上、施工安裝的簡便程度上以及實際的耐腐蝕性能上都較混凝土管或者是鋼管有了較大的進步和優勢，因此在現如今的城市給水排水工程中得到了相當廣泛的應用。

1 塑料管材發展的背景

1.1 塑料管的發展符合國家產業政策規定

能源危機的出現使得整個建筑工程設計和施工都將建筑節能放到了相當關鍵和重要的位置，在這樣一種實際的狀況之下，利用塑料管來代替鋼管就是響應這樣一種要求的重要舉措和有效措施，在很大程度上關系到整個建筑工程設計、施工與發展的可持續性，國家的形勢背景以及時代的環境特點決定了化學建材能夠在這一過程中得以推廣和使用。

1.2 城市進程為塑料管材的發展提供了較大的空間

這一點對于塑料管材的應用和發展實際上也是有著關鍵性的作用的，這主要是因為城市化進程以及住宅產業化進行的良好推進為整個管材的發展提供了用武之地，這主要是來源于兩個方面的因素和影響:

1)一些舊城市中所使用的管道都是在20世紀70年代所埋設的混凝土管以及鋼管，因此大多數都已經達到了其規定的使用年限，必須對其進行必要的更新和改造;

2)因為現代城市化進程不斷推進所導致的城市規模的不斷擴大，這同樣使得整個管網的結構不斷擴大，相應的就會增加管道在整個建設過程中的應用范圍。這樣一些狀況都會為塑料管材的應用提供巨大的空間。

1.3 塑料管本身有較為顯著的應用優勢

在實際的工程建設中，塑料管的應用優勢還是相當明顯的，無論是和鋼管比還是和混凝土管比，都有著不可比擬的優勢。這樣一種優勢存在的主要原因就是因為塑料管本身就是柔性管，因此在外部載荷的作用下所受到的應力變化也比較小，由此在實際的作用下就能夠與周圍的回填土共同承受載荷，這在很大程度上降低了管道本身所需要承受的載荷，對于管道的維護以及安全都是非常有利的。這樣一種載荷狀況與混凝土以及鋼管必然是存在本質上的差別的。除此之外，塑料管也不需要鋼管或者是混凝土管那樣高的強度，這也就意味著在進行管材接口以及密封的時候，其連接效果就要比鋼管和混凝土管好，因此在沉降的地基中就能夠保證更好的嚴密度。還有一點就是塑料管的管材比較輕，耐腐蝕性較強且水流的阻力小，在施工安裝的過程中也快捷方便，最為關鍵的一點是在上述一系列的優勢之下還具有較低的工程造價。

2 幾種常見市政塑料管道

基本上到2005年的時候塑料就已經在全國各類管道市場中占據了一半以上的份額，這主要是因為在城市的市政工程中，塑料管在城市給水工程、城市排水工程以及城市燃氣管網工程這樣三大領域中有了深入而全面的應用。在城市給水管網中較多應用到的主要有PVC-U，PE，RMP以及鋼塑復合管，在城市排水管網中較多應用到的主要有PVC-U，HDPE，RMP和FRPP等;在城市燃氣管網中較多應用的主要有HDPE和MDPE。下文中我們也正是通過對這樣幾種常見管材的應用來對市政塑料管材的應用進行說明和分析。

2.1 PVC-U雙壁波紋管

PVC-U雙壁波紋管開發的時間比較早且很早就已經在實際的工程施工建設中得到了廣泛而充分的應用，因此我們在對市政工程塑料管道的應用進行分析和探討的時候無疑就會提及。PVC-U雙壁波紋管的管壁包括兩層結構，其內層較為光滑，但外層呈現波紋狀。PVC-U雙壁波紋管在實際的施工應用中優勢存在于多個方面:首先就是PVC-U雙壁波紋管在原料的用量上要遠遠小于普通的UPVC管，在這樣一種基礎上還保持著較高的外荷載承載力，從性能上講質地較輕、強度較高且韌性極好，在施工的應用過程中還能具有成本低、阻力小以及耐腐蝕性較強這樣一系列的優點，因此無論是從工程價值還是從經濟價值上講都是非常理想的管道材料之一，是我們在進行管道施工中的優選之一。目前在我們國家城市污水排放、低壓輸水以及農業灌排等多個方面都有著廣泛的應用。

2.2 HDPE纏繞增強管

HDPE纏繞增強管的制作原料是高密度的聚乙烯，并在制作的過程中采用熱擠塑纏繞成型，經過這樣一種特殊處理的HDPE纏繞增強管除了具有普通塑料管所具有的耐腐蝕性好和絕緣性高的特點以外，還具有流動阻力小的特點，又因其在制作的過程中采用了工字結構，因此相比于普通的塑料管來說就還具有較好的環剛度、強度以及韌性。在實際的工程環境下，HDPE纏繞增強管較多的應用于市政的污水排水和雨水排水。

2.3 HDPE雙壁波紋管

HDPE雙壁波紋管的制作原料是高密度的乙烯，經過熱擠工藝使得其外壁呈現波紋狀態，其內壁相對光滑且一次性熔接擠壓成型即可。通過上述工藝制作而成的HDPE雙壁波紋管特點就是管道本身的強度較高、抗壓能力和耐沖擊性都比較好。除了上述的優勢以外，HDPE雙壁波紋管還有一個很重要的性能就是抗沉降的性能比較好，因此在實際的工程環境下能夠較好的應用于軟土或者是流沙地基。HDPE雙壁波紋管內壁比較光滑、摩擦阻力小、通水能力較強且連接過程方便，接頭一般情況下都不會發生不良的滲漏事故，因此在市政工程、住宅小區地下雨水、污水排放中都有著較多的應用。

2.4 PE 管道

PE管道實際上是PVC-C以外世界上應用量最大的塑料管道，PE管道最初樹脂共聚單體的含量比較少，因此擠出的PE管道在長期的液壓試驗強度下往往容易發生不良的脆性破壞，因此在后續的試驗開發過程中得到的PE管道就較大程度的增大了共聚單體的含量，這樣一種改進很大程度上改善了PE管道耐環境應力的性能。目前市政工程中較多應用、高密度的PE管道，其耐腐蝕、熔接接頭且管材實現一體化，不發生泄漏。最重要的一點就是PE管道材料是環保型的材料，因此能夠實現回收再利用，在工程建設中環境的適應性比較好。

2.5 夾砂玻璃鋼管

夾砂玻璃鋼管主要是利用玻璃纖維作為基本的增強材料、以樹脂作為基體材料制作而成的新型復合管。夾砂玻璃鋼管的優勢就在于其采用的是耐腐蝕性能較好的樹脂，因此在使用的過程中不會發生結垢、生銹或者是生藻生微生物等不良的狀況，且不會對水造成二次污染，正是因為這樣，夾砂玻璃在市政工程中的應用也比較良好。夾砂玻璃本身的質地較輕，相對而言和鋼管進行比較，甚至不足鋼管密度的1/4，在物理性能上卻表現出非常好的狀態，輸水能力同樣可觀。

3 管道的連接和密封

我們在對市政用管道進行連接和密封處理時一般采用的是橡膠圈和熔焊連接這樣兩種方法，下文中針對這樣兩種具體的方法展開簡要的說明和分析。

3.1 橡膠圈連接與密封

在市政用管道中采用橡膠圈進行連接和密封的主要是PVCU雙壁波紋管、HDPE雙壁波紋管和玻璃鋼夾砂管，且橡膠圈一般采用O型管。在進行管道的連接前需要先對管材的接口進行清潔，在此基礎上將橡膠圈放置到承口當中去，并在整個承口的工作面上均勻涂刷潤滑劑。經過這樣一種處理過程的管道基本上能夠保持較好的密封效果，因此在實際的工程應用中也更加的安全可靠。橡膠圈密封的顯著優勢在于其為柔性接口，因此在應用的過程中受到的應用限制較小，能夠應用于較小撓曲度的管道，也能夠應用于一些口徑比較大的埋地管材。

3.2 熔焊連接與密封

在市政用管道中采用熔焊連接與密封的主要是PE管和HDPE管，也就是將PE管和HDPE管加熱至融化狀態，然后再對其施加壓力，這樣就能夠保證整個管道形成完整的整體。其中HDPE管在進行熱熔的過程中多采用電熱熔連接和熱收縮帶連接的結合，而PE管則采用熱熔的承插連接、電熔連接或者是熱熔對接。

4 結語

在我們國家市政工程的規模以及范圍都是在不斷的擴大和完善的，這樣一種狀況為我們國家的塑料管材市場提供了極好的發展和擴展機會，因此我們所需要做的就是采取合理的措施和途徑來保證其長期穩定正常的發展和進步。塑料管因其自身較為顯著的優勢而在整個市政管道的建設中有著較多的應用，一方面是由于其符合國家的政策規定，另一方面也是因為其在應用的過程中能夠解決多種傳統管道所難以解決的問題。

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