關(guān)于市政給水管材的選用問(wèn)題探索與研究

摘要：本文主要深入分析研究了幾種常用的市政給水管材，在此提出了自己的一些觀點(diǎn)和看法，希望同行業(yè)工程技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：市政；給水；管材

前言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的規(guī)模發(fā)展，我國(guó)給排水工程也得到了飛速發(fā)展，而水管材質(zhì)選擇適當(dāng)與否對(duì)給排水工程顯得最為重要。水管的選擇應(yīng)綜合管材的衛(wèi)生、性能、成本、使用壽命、安裝維修、而寸腐蝕、密封性、水力條件、防火性、防噪聲、熱膨脹系數(shù)、收縮系數(shù)、強(qiáng)度、耐用、安全、環(huán)保等多種因素來(lái)考慮，才能選擇出相應(yīng)的最佳管材，避免因管材選擇欠佳造成的各種直接、間接損失，達(dá)到最佳滿(mǎn)意的效果。由于我國(guó)地域遼闊，各地區(qū)的地形、地質(zhì)差異較大，管材的應(yīng)用各不一致，新型管材也不斷在發(fā)展，形成目前市場(chǎng)給水管材品種繁多，讓選用者眼花繚亂。為此，本文將對(duì)幾種目前比較常用于市政供水管道的管材進(jìn)行討論。

一、幾種常見(jiàn)應(yīng)用在外給水管材

1、鋼管。管材易腐蝕，內(nèi)襯容易脫殼造成水質(zhì)不穩(wěn)定，造價(jià)高。但它具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，承壓能力高，可加工行性高，該管材適用在跨橋、跨河的地段以及用于制作特殊的彎頭及配件。

2、預(yù)（自）應(yīng)力鋼筋砼管。由于砼管價(jià)格較低，就地取材方便，曾被廣泛應(yīng)用過(guò)。但重量大、接口尺寸不精確及膠圈老化后容易滲漏造成漏失率大。管材較脆容易因管基沉降不均及受沖擊而破裂、造成維修率高。使用壽命短只有 30 年左右。

3、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）。與普通的預(yù)應(yīng)力混凝土管不同，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的連接采用橡膠圈止水的鋼制承插柔性接頭，提高了管道抗震性和抗變形能力，施工也很方便。由于鋼筒的作用，提高了抗?jié)B能力及承受內(nèi)壓能力。采用埋入式工藝生產(chǎn)，管徑一般為 DN1000- DN3000mm，最大可達(dá) 7000mm，當(dāng)口徑大于DN1400 時(shí)，其價(jià)格較鋼管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管便宜。

4、球墨鑄鐵管管材具有較高的剛度、強(qiáng)度和延伸率。抗腐蝕能力比鋼管高3- 4 倍 。 但 口 徑 大 于1400mm 及小于 200mm 的球墨鑄鐵管，鑄造難度大，相對(duì)價(jià)格高、配件產(chǎn)品也跟不上，接口漏失率大，管內(nèi)壁粗糙。

5、UPVC 管管壁光滑、不易結(jié)垢、水利條件好、耐腐蝕、安裝輕便、造價(jià)低。缺點(diǎn)是管材較脆、不耐外壓及撞擊、采用膠水粘接的抗震能力較差，采用膠圈連接接口易滲漏，目前生產(chǎn)口徑在 600mm一下。

6、玻璃鋼管管材環(huán)保、管壁光滑、不易結(jié)垢、水利條件好、安裝輕便、耐腐蝕、抗老化壽命長(zhǎng)。但接口易滲漏。剛度小對(duì)管槽要求較高，需作砂墊層處理。目前生產(chǎn)口徑可達(dá) 2000mm。該管材的優(yōu)勢(shì)適用在大口徑的輸水工程，而在配水管網(wǎng)中使用較少。

7、鋼涂塑復(fù)合管管內(nèi)壁防腐蝕能力強(qiáng)、衛(wèi)生環(huán)保、承壓能力高，但管外壁防腐性差、造價(jià)高，該管材適用小區(qū)內(nèi)明管或外墻面立管。

8、PE 管（聚乙烯管）管材防腐性好、耐滑雪穩(wěn)定性和抗高頻絕緣性良好、漏失率最小、環(huán)保、管壁光滑、韌性好、質(zhì)輕、安裝費(fèi)用低、耐疲勞強(qiáng)度高、耐低溫、抗沖擊能力強(qiáng)，但線膨脹系數(shù)大、對(duì)連接技術(shù)要求較高，目前生產(chǎn)管徑在 630mm以下。該管不宜作明管鋪設(shè)使用，由于它的耐低溫能力強(qiáng)，特別適用于寒冷冰凍地區(qū)的給水工程。

二、管材選擇問(wèn)題分析

1、技術(shù)分析包括：工程地質(zhì)、地形、氣候條件，外荷載狀況，運(yùn)輸條件，管徑大小，工作壓力大小，管材耐溫性能，管材腐蝕性能，管材抗?jié)B性能，管材抗水錘能力，管材安裝難易程度。

2、供水安全分析包括：管材衛(wèi)生狀況的評(píng)價(jià)，管材的承內(nèi)壓能力，管材的承外荷載能力，管材的使用破損率。

3、管材的運(yùn)行成本比較包括：從管材水力條件進(jìn)行電耗比較，從管材內(nèi)壁的抗菌能力進(jìn)行藥耗比較，從管材外壁的防腐能力進(jìn)行防腐維護(hù)成本比較。

4、工期分析：從管材原材料采購(gòu)的來(lái)源、管材加工、管材來(lái)源、管材運(yùn)輸、管材安裝等過(guò)程進(jìn)行分析，比較各種管材應(yīng)用于工程所需的時(shí)間。

5、資金控制：對(duì)符合工程技術(shù)要求的同口徑、同壓力等級(jí)的管材進(jìn)行比較，并綜合土方開(kāi)挖、管材運(yùn)輸、安裝、配件產(chǎn)品等綜合因素分析工程總造價(jià)，選擇性?xún)r(jià)比較好的管材。

三、舉例子說(shuō)明

某供水區(qū)域內(nèi)供水管線的改造工程，管徑為 DN300、DN200及 DN150，管線埋深 2.4 米左右，管線總長(zhǎng)為11033 米。工程突出了腐蝕性強(qiáng)及長(zhǎng)距離供水水頭損失大的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)防腐性能、水力條件、工程造價(jià)等方面的綜合比較后，本工程全部選用 PE管材。工程在施工時(shí)，利用 PE 管材質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，采用在地面上安裝好較長(zhǎng)的管道，再移入管槽的施工方法，既提高工程進(jìn)度，同時(shí)減少管槽開(kāi)挖寬度，節(jié)省了投資。管道在規(guī)定試驗(yàn)壓力下均一次試壓成功，而且其獨(dú)特的連接方式對(duì)保壓效果有著顯著提高。經(jīng)過(guò)一年來(lái)的使用，管道運(yùn)行狀況良好。

某工程全長(zhǎng) 5 公里，管徑為 500mm，管線埋深 2.4 米左右，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工等方面進(jìn)行反復(fù)論證，最終決定使用 1.0MPa 壓力的玻璃鋼夾砂管作為頂管，目前該工程已竣工，在施工過(guò)程中體現(xiàn)了許多優(yōu)點(diǎn)，具體如下：

①施工進(jìn)度快：?jiǎn)慰尤者M(jìn)度不低于6米，而同流量砼管日單坑進(jìn)度小于 1 米，鋼管為 2 米。②頂力小：外表光滑，頂力小。目前最大頂力為 DN500mm的 150t。而砼管外表粗糙，頂力大，頂進(jìn)難度大，頂進(jìn)機(jī)械要求高。③流通能力高：玻璃鋼夾砂管的內(nèi)壁非常光滑，粗糙度為 n=0.0084，流量系數(shù) Cp=150，明顯高于鋼管、鑄鐵管、砼管的流量系數(shù) Cp=100。因此，壓力相同時(shí)，玻璃鋼夾砂管的管徑可以減小一檔，降低造價(jià)。④糾偏簡(jiǎn)單：由于自身重量輕，管節(jié)之間采用鋼套管連接，待施工完后再用手糊玻璃鋼密封，使得頂進(jìn)過(guò)程中糾偏特別容易。⑤連接方便：各工作坑或接受坑內(nèi)管的連接由于不是整數(shù)長(zhǎng)度，如用砼管則不可能截成任意長(zhǎng)度對(duì)接，如用鋼管則兩條焊縫也需24小時(shí)才能焊接，而采用玻璃鋼夾砂管則可截取任意長(zhǎng)度，并在 2～3 小時(shí)內(nèi)連接好。⑥可帶土頂進(jìn)：由于外表光滑，頂力較小，即使帶土頂進(jìn)頂力也不是太大，在實(shí)際施工中，由于土質(zhì)大部分是砂土，以及考慮對(duì)橋墩的影響，一般采用帶土頂進(jìn)方法通過(guò)，而如采用砼管則勢(shì)必低頭而無(wú)法通過(guò)。⑦管外表與土之間基本無(wú)內(nèi)聚力，頂進(jìn)中不死管。而砼管外表與土之間有很大的內(nèi)聚力，頂進(jìn)中易死管。⑧使用機(jī)具簡(jiǎn)單，不需大型設(shè)備。重量輕，運(yùn)輸?shù)跹b費(fèi)用少。⑨玻璃鋼夾砂管耐腐蝕性能優(yōu)異，壽命長(zhǎng)，幾乎不用保修，無(wú)需維護(hù)，確保使用壽命達(dá) 50年。而砼管的鋼筋銹蝕問(wèn)題嚴(yán)重影響使用壽命。玻璃鋼夾砂頂管在使用過(guò)程中顯示出了眾多的優(yōu)越性，尤其是在城市立交橋下面這樣復(fù)雜地段的試用成功，解決了傳統(tǒng)管材所不能解決的技術(shù)困難，值得總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，大力推廣使用。

四、結(jié)語(yǔ)

供水管網(wǎng)的投資占整個(gè)供水系統(tǒng)建設(shè)總投資的50%～70%。管材的選擇，直接影響企業(yè)運(yùn)行成本、維護(hù)成本、服務(wù)質(zhì)量等，所以管材的選擇要根據(jù)工程的具體情況，來(lái)做技術(shù)分析、供水安全分析、管材的運(yùn)行成本比較、工期分析、資金控制等方面進(jìn)行比較，綜合平衡后確定。