市政排水管井材質(zhì)分析

肖瑩瑩

摘 要：近幾年來，排水工程技術(shù)不斷發(fā)展，各種排水管材層出不窮，各具特點。文章將對比分析現(xiàn)階段常用的幾種排水管材，以及介紹新型的一次性注塑排水管井，旨在給予工程技術(shù)人員選擇排水管材時適當(dāng)合理的建議。

關(guān)鍵詞：排水管道；混凝土；塑料；經(jīng)濟效益

排水管材種類繁多，從傳統(tǒng)的混凝土管到塑料管、金屬管、復(fù)合管應(yīng)有盡有。如何選用合理的管材，發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益，同時確保安全可靠，是一個值得探討的話題。

排水管材選用時，主要考慮的因素有以下幾點：一是強度，強度要足夠大，能夠承受土壓力、車壓力、水壓力以及動載荷。二是密閉性，要能夠防止地下水、污水的滲入，防止壓力過大時滲出。三是水力性，水力條件要好，阻力相對小，水流通過順暢。四是造價，價格經(jīng)濟，制造方便，應(yīng)用相對普及，易于購買。五是耐損性，要能夠耐腐蝕、耐磨損，對污水和地下水的侵蝕，有較強的抵制。

1 市政排水管道材質(zhì)現(xiàn)狀簡析

現(xiàn)在，市場上通常選用的排水管道的材質(zhì)主要有混凝土（砼），鋼筋混凝土（鋼砼）、塑料（包括PE、UPVC、HDPE等），金屬管材以及最近開始推廣的復(fù)合材料等多種。

根據(jù)第一次全國水利普查暨第二次上海市水資源普查（2011-2012年）的最新成果數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以上海市浦東新區(qū)為例，浦東新區(qū)雨污水管道共計1796.8km。其中混凝土管材的為3355.06km，塑料管材的為1266.91km，其他管材的為141.46km。具體如表1所示。

表1 浦東新區(qū)排水管道分材質(zhì)統(tǒng)計表

由上表可知，浦東新區(qū)的排水管道主要是使用混凝土管道，約占71%，而塑料等材料的使用也日漸推廣，約占25%。這個比例大致能夠反映上海市的市政排水管道材質(zhì)的狀況。

2 各種材質(zhì)分析比較

2.1 混凝土管

目前仍占較大比例的混凝土管，抗壓強度高，力學(xué)性能好，耐久性好。但是，混凝土管也有不容忽視的重大缺點，那就是：原材料水泥的生產(chǎn)是對環(huán)境污染嚴(yán)重的工業(yè)行業(yè)，生產(chǎn)耗能大，污染重。此外，混凝土管水力性能不佳，輸水損耗大，抗?jié)B性能不好，抗震、抗變性都不理想，以及運輸不便等等。這些都是不容忽視的重大缺陷，所以越來越多的新型材料被研發(fā)出來，以取代混凝土管。

2.2 塑料管

塑料排水管與傳統(tǒng)的混凝土排水管相比，塑料管既符合排水管材的要求，又具有良好的物理化學(xué)性能，耐腐蝕性能好，水力條件好，運輸施工方便，使用壽命廠，節(jié)約工期，在舊城區(qū)、老小區(qū)的管網(wǎng)改造工程中得到較廣泛的應(yīng)用。塑料排水管常見的材質(zhì)有：硬聚氯乙烯（UPVC）、聚乙烯（PE）、高密度聚乙烯（HDPE）管等。

2.2.1 聚氯乙烯（UPVC）排水管

UPVC排水管屬于熱塑性塑料排水管材，是目前國內(nèi)外最為廣泛使用的塑料管材。它的受彎拉強度和彎曲模量值高，能夠很好的承載外部荷載。同時，在同樣的埋設(shè)條件下用料最省。但是有一點不容忽視，就是該材質(zhì)在低溫環(huán)境下，抗沖擊性差，故其在寒冷地區(qū)的施工使用受到限制。

2.2.2 聚乙烯（PE）排水管

PE管是近幾年內(nèi)發(fā)展較迅速的塑料管材。除用于城市排水管外，在供水管、燃?xì)夤苌弦捕嘤袘?yīng)用。按結(jié)構(gòu)形式可分為：PE實壁管和PE雙壁波紋管、PE螺旋纏繞管等。PE實壁管多用在供水、燃?xì)夤艿乐小E雙壁波紋管、PE螺旋纏繞管則多用在排水管道中。PE排水管的綜合性能優(yōu)于UPVC排水管，缺點是價格偏高。

2.2.3 高密度聚乙烯（HDPE）排水管

HDPE排水管材韌性比較好，而且在低溫環(huán)境中抗沖擊性強，對外界以及施工環(huán)境溫度沒有太大要求，但與UPVC排水管相反，它的受彎拉強度和彎曲模量值較低，因此相同埋設(shè)距離時，埋設(shè)用料偏多。

2.3 復(fù)合排水管

現(xiàn)在市政工程中使用較多的復(fù)合材料排水管主要是玻璃鋼夾砂（RPM）排水管，該材料也屬于塑料管的一個分支。玻璃鋼夾砂是以樹脂為基體材料，玻璃纖維及其制品為增強材料，石英砂為填充材料而制成的新型復(fù)合材料。以高強的玻璃鋼作內(nèi)外增強層、中間以石英砂或樹脂作芯層來增加管材剛度，再加以柔韌、耐腐蝕的內(nèi)襯層，構(gòu)成復(fù)合管壁結(jié)構(gòu)。它以其優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱耐寒性、耐磨性、安裝效率高、水力學(xué)性能好、輕質(zhì)高強、輸送流量大、安裝方便、使用壽命長綜合投資低等優(yōu)點，成為市政排水工程以及管線工程的較好選擇。但是由于玻璃鋼夾砂采用的不飽和樹脂市場價格連年上漲，造成成本較高，以及玻璃鋼難以回收利用，不滿足環(huán)保要求。此外，玻璃鋼制品在生產(chǎn)過程中對工人傷害較大，勞動保護(hù)問題嚴(yán)重。這些因素又限制了玻璃鋼夾砂材質(zhì)的廣泛應(yīng)用。

3 一次性注塑成型檢查管井的分析

值得一提的是，現(xiàn)階段市場上，有一種新型塑料管井正在悄然盛行，那就是一次性注塑成型檢查管井。這種形式的管井目前在上海市的新建住宅小區(qū)中應(yīng)用已十分廣泛，市政道路上也有使用。這種管井區(qū)別于普通的熱塑性塑料檢查井的是：井座為一次性注塑成型，無焊接工藝。施工時組合安裝方便快捷，根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)高，井筒可以直接截取。它既具有塑料材質(zhì)的優(yōu)點，又使得施工變得便捷，同時價格又比較理想。所以為許多設(shè)計施工單位所親睞。

但是存在問題也不容忽視。在驗收使用此種管井的新住宅項目時，現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)，幾乎每個使用這種一次性注塑成型檢查管井的工程，都會存在一定程度的管壁傾斜、破損、接口斷裂現(xiàn)象。這主要是由于壓實路面，或者覆土種綠化時產(chǎn)生的側(cè)壓力所導(dǎo)致的。這種一體成型注塑管的抗壓強度遠(yuǎn)不如混凝土管以及傳統(tǒng)意義上使用的熱塑性塑料檢查井。究其原因，可能由于概念新穎性大于實用性，生產(chǎn)過程中降低成本，或者由于模具壓制的需要，改變了原材料的特性。

4 結(jié)束語

總之，在設(shè)計施工過程中，選用何種材料、何種形式的排水管井，要因地制宜，堅持節(jié)約資源、綜合造價低、經(jīng)濟效益高的原則。塑料材質(zhì)及復(fù)合材質(zhì)的排水管井取代傳統(tǒng)管材的趨勢已經(jīng)逐步顯現(xiàn)，但是如何最大限度地發(fā)揮其優(yōu)點，解決存在問題，仍然是廣大技術(shù)工作者堅持不懈努力的方向。

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