市政排水管井材質分析

肖瑩瑩

摘 要：近幾年來，排水工程技術不斷發展，各種排水管材層出不窮，各具特點。文章將對比分析現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，旨在給予工程技術人員選擇排水管材時適當合理的建議。

關鍵詞：排水管道；混凝土；塑料；經濟效益

排水管材種類繁多，從傳統的混凝土管到塑料管、金屬管、復合管應有盡有。如何選用合理的管材，發揮最大的經濟效益，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，價格經濟，制造方便，應用相對普及，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 市政排水管道材質現狀簡析

現在，市場上通常選用的排水管道的材質主要有混凝土（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合材料等多種。

根據第一次全國水利普查暨第二次上海市水資源普查（2011-2012年）的最新成果數據統計，以上海市浦東新區為例，浦東新區雨污水管道共計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 浦東新區排水管道分材質統計表

由上表可知，浦東新區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的狀況。

2 各種材質分析比較

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：原材料水泥的生產是對環境污染嚴重的工業行業，生產耗能大，污染重。此外，混凝土管水力性能不佳，輸水損耗大，抗滲性能不好，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出來，以取代混凝土管。

2.2 塑料管

塑料排水管與傳統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，節約工期，在舊城區、老小區的管網改造工程中得到較廣泛的應用。塑料排水管常見的材質有：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，在同樣的埋設條件下用料最省。但是有一點不容忽視，就是該材質在低溫環境下，抗沖擊性差，故其在寒冷地區的施工使用受到限制。

2.2.2 聚乙烯（PE）排水管

PE管是近幾年內發展較迅速的塑料管材。除用于城市排水管外，在供水管、燃氣管上也多有應用。按結構形式可分為：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、燃氣管道中。PE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，而且在低溫環境中抗沖擊性強，對外界以及施工環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，因此相同埋設距離時，埋設用料偏多。

2.3 復合排水管

現在市政工程中使用較多的復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合材料。以高強的玻璃鋼作內外增強層、中間以石英砂或樹脂作芯層來增加管材剛度，再加以柔韌、耐腐蝕的內襯層，構成復合管壁結構。它以其優異的耐腐蝕性、耐熱耐寒性、耐磨性、安裝效率高、水力學性能好、輕質高強、輸送流量大、安裝方便、使用壽命長綜合投資低等優點，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，不滿足環保要求。此外，玻璃鋼制品在生產過程中對工人傷害較大，勞動保護問題嚴重。這些因素又限制了玻璃鋼夾砂材質的廣泛應用。

3 一次性注塑成型檢查管井的分析

值得一提的是，現階段市場上，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中應用已十分廣泛，市政道路上也有使用。這種管井區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，根據現場標高，井筒可以直接截取。它既具有塑料材質的優點，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，現場踏勘發現，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、接口斷裂現象。這主要是由于壓實路面，或者覆土種綠化時產生的側壓力所導致的。這種一體成型注塑管的抗壓強度遠不如混凝土管以及傳統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 結束語

總之，在設計施工過程中，選用何種材料、何種形式的排水管井，要因地制宜，堅持節約資源、綜合造價低、經濟效益高的原則。塑料材質及復合材質的排水管井取代傳統管材的趨勢已經逐步顯現，但是如何最大限度地發揮其優點，解決存在問題，仍然是廣大技術工作者堅持不懈努力的方向。

參考文獻

[1]中華人民共和國建設部.GB 50268-97.給水排水管道工程施工及驗收規范[S].1997.

[2]白萍.室外排水工程采用塑料管和鋼筋混凝土管的比較[J].給水排水，2004，30.

[3]高立新.塑料管在市政工程中的應用[J].給水排水，2003，29（4）69-72.

[4]周東.上海地區塑料埋地排水管現狀及發展對策[J].化學建材，2001（6）12-13.