淺談鋼塑復合管在市政工程給水系統中的應用

宋鵬　丁闊

摘 要：隨著城鎮化建設進程以及振興革命老區步伐的不斷加快，市政工程在土建施工市場占居相當大的份額。在不斷提高人民生活水平的同時，關系民生的城市給水系統也提出了更高的要求，尤其是給水系統的穩定性、安全性、便捷性、暢通性的保障顯得尤為重要，直接影響著工程的整體施工質量。給水管道的選擇多種多樣，文章結合鋼塑復合管的特性，并與球墨鑄鐵管、普通鋼管、PE管進行性能比較，談一下筆者對市政工程給水系統管材選用的認識，以供參考。

關鍵詞：市政工程；給水管道；性能；對比；選擇

1 給水系統管材的選定原則

根據建設部《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》，城市供水管材的選擇原則及其合理級配提出了相關建議和要求，主要是指：能承受要求的內壓力和外加荷載，使用性能可靠，維修工作量小，施工方便，使用年限長，內壁光滑，水力條件好，輸水能力基本保持不變，造價合理。

根據管材選擇的基本原則，本文將鋼塑復合管分別與球墨鑄鐵管、鋼管、PE管等管材從結構性能、施工操作性、工程造價等方面進行綜合比較分析。

2 管材結構性能分析

2.1 防腐性能

鋼塑復合管內外壁均采用高密度聚乙烯塑料為基體，具有雙面防腐特性，有良好的耐酸、耐堿、耐化學腐蝕以及優良的耐土體電化學腐蝕性能。球墨鑄鐵管需做襯涂及防腐處理，鋼管內防腐處理及焊接處防腐處理困難，且防腐工程費用昂貴，兩者在搬運、存貯、施工、使用過程極易受人為因素、氣候因素等環境影響而造成防腐層破壞腐朽，導致管網失效。

2.2 連接與密封性能

球墨鑄鐵管與鋼管一般采用承插式連接、焊接連接或法蘭連接，此類連接方式容易產生某些質量問題，例如：采用焊接連接時，連接口易發生焊縫氧化，需增加嚴格的防腐處理工序以及焊口拍片檢測工序，耗時長，費用高；采用承插式連接或法蘭連接時，可靠性差，施工條件要求相對較高，安裝質量受人為因素影響較大，同時面對基礎的不均勻沉降與錯位等情況，易導致其接口應力集中而開裂，適應能力較差。PE管管徑較小時，采用電熱熔連接效果良好，但大管徑管材采用的熱熔式連接往往達不到電熱熔的連接效果。鋼塑復合管利用高密度聚乙烯熱塑性原理，采用電熱熔連接，密封性能極好，克服了球墨鑄鐵管道、鋼管連接易泄漏的致命缺陷，極大地了降低了管道系統泄漏率。

2.3 柔韌性能

鋼塑復合管由于鋼骨架的存在，故其既具有球墨鑄鐵管與鋼管的鋼性，也具有PE管的韌性，所以管材柔性、撓度較好，埋地敷設安裝時，對管溝要求低，管線可隨基礎曲折起伏狀況蜿蜒敷設安裝，接頭數量大幅度減少。相比之下，球墨鑄鐵管與鋼管的鋼性雖然較好，但柔性不足，埋地敷設時，管材對管溝基礎處理要求高，無法避免管線受基礎的限制，安裝較為復雜。PE管恰恰相反，柔性有余，鋼性不足，承受壓力能力較差，長時間使用將存在隱患。

2.4 衛生性能

球墨鑄鐵管與鋼管衛生性能較差，長期使用管內壁受原水腐蝕易滋生細菌，易銹蝕而產生黑水、黃水現象，存在二次污染，一般在初次使用前，均用消毒液對道內壁進行清洗消毒。鋼塑復合管衛生無毒，不結垢生菌，符合國家衛生要求，徹底杜絕了“黑水、黃水”現象。

2.5 水力特性

球墨鑄鐵與鋼管的內壁粗糙，水阻力大，長期使用易結垢，造成流通能力下降。而鋼塑復合管內壁光滑，基體材料屬非極性物質，管壁不結垢，流通能力強，水頭損失較球墨鑄鐵與鋼管可提高20%。PE管作為純塑管材，在相同壓力等級下，由于PE管承壓主要靠壁厚來承受，故壁厚較厚，相對內徑要小得多，流通能力也隨之降低，若要保證其流通能力，必須增大管徑，間接的就提高了材料采購成本。

2.6 耐沖擊性能

鋼塑復合管的耐沖擊性能較好，管道彈性變形可達50%～70%，不易脆裂，而球墨鑄鐵管與鋼管的耐沖擊性能弱，在變形2%的情況下，極易管道開裂，脆性較大。

2.7 示蹤性能

由于鋼塑復合管的骨架為金屬材料，故管道埋地后，在后期維護中，可通過金屬探測儀來查找、確定管網走向與具體位置，示蹤性較好，球墨鑄鐵與鋼管同樣也具備此性能。但PE管因為其材質為純塑材料，故示蹤性差，后期若需探明管網具體位置，就必須在施工階段在管頂敷設帶有金屬線的示蹤帶，但示蹤帶的敷設受人為、施工因素影響很大，由于其是質量很輕的塑料材質，極易偏位和機械損壞，對維修期間的管溝開挖定位產生影響。

3 管道施工操作性分析

鋼塑復合管總體而言，施工操作簡單，由于其管材重量輕，安裝時無需吊車等大型機械輔助；其較好的柔韌性對安裝條件要求不高，無需做混凝土基礎及錨定。球墨鑄鐵管與鋼管重量重，安裝時必須有吊車等機械輔助搬運、連接；對施工條件要求高，為了避免基礎不均勻沉降導致接口處應力集中而拉裂，溝槽必須做基礎處理，管口接頭處另加支墩處理。

一般情況下，干線管道球墨鑄鐵管采用承插式連接的方法較為普遍，過路支管或入戶支管與干線的連接采用法蘭連接的較為普遍，但在某些特殊路段，例如過路地段、過水溝地段，管道連接需采用焊接方式，當面對此種情況時，操作人員受環境與空間的影響，施工速度非常低效。

給水管道安裝完成后，必須按給水排水管道工程相關規范分段進行水壓試驗檢測，分段長度一般在500m至1000之間，一般施工單位為減少試驗次數，試驗檢測長度大部分均取上限值。實踐證明，球墨鑄鐵管與焊接鋼管由于其管口連接質量受人為因素影響很大，水壓試驗檢測結果的合格率普遍較低，直接導致在較長線路上的泄漏口排查、接口二次處理、管材置換等方面浪費大量的時間與人力，對工期造成負影響，而鋼塑復合管由于其管口連接方式為電熱熔連接，密封性能與接口強度性能優越，水壓試驗合格率高。

4 工程費用分析

鋼塑復合管、球墨鑄鐵管、鋼管、PE管等各型管材，對于施工單位而言，管溝開挖、回填余土、余土外運、管道強度試驗、管道水壓試驗等費用相差不大，主要差別在于材料費與安裝費用。endprint

材料成本費主要受市場價格波動的影響，目前從各地定額站發布的信息價分析，鋼塑復合管、球墨鑄鐵管、鋼管、PE管的價格在同等型號上，差距不是很大，價差按梯次基本控制在10～20元/米左右浮動。所以在短線路給水工程中，材料成本的投入基本沒有明顯區別，但在長線路給水項目中，對減少整體工程造價的效果十分明顯。

費用主要體現在人工費與機械臺班費兩個方面。鋼塑復合管采用電熱熔連接，工藝成熟，操作簡單，人員配置數量少，施工速度快，施工周期短，故人工費相對較省。同時由于鋼塑復合管的重量輕，管道拼接后下管無需吊車等大型機械輔助，在機械配置方面較為靈活，故機械臺班費用相對較少，PE管與之類似。球墨鑄鐵管與鋼管采用電焊連接或法蘭連接時，工藝復雜，工序耗時長，施工速度慢，施工周期長；采用承插式連接時，管材下溝時必須安排人工配合對位，故人工費相對較高。同時由于球墨鑄鐵管重量重，尤其是大管徑管道下管時必須配備1臺以上的吊裝機械與數名工人進行輔助，在特殊地段，受地形條件的影響，經常無法借助大型機械設備施工，純靠人工操作，故機械臺班使用費用與人工費用均不同程度的增加。

5 給水系統管材選擇建議

當前國內給水管材類型多樣，選擇范疇較寬，針對某一特定市政項目給水系統來說，對管材的選擇應遵循以下幾點建議：

5.1 依法依規進行設計、施工

國家的政策、技術標準以及施工規范是建設、設計、監理、施工單位進行設計、施工、驗收的主要依據，各單位及人員務必遵守。設計單位應按規范要求進行設計，對管材型號的確定應通過嚴謹的計算分析與綜合考量。施工單位應嚴格按設計標準施工，由于有些管材外型相似，但價格差異很大，不得為追求經濟效而偷梁換柱。

5.2 因地制宜，綜合考慮

對于管材的選擇，應充分考慮市政工程項目城區供水管網敷設路段的地質情況、壓力大小、流量大小、使用要求以及敷設部位，因地制宜地采用不同材質的管材，充分利用各種管材的優缺點。

5.3 正確利用管材的性價比

面對特定的項目，當管材性能、適應性、操作性、連接方式等均滿足使用要求后，價格就成了決定性因素，管材的技術經濟指標主要是由管材自身的特性和生產過程難易程度決定的，所以在管材選擇時，不應片面的追求其優越的性能或是低廉的價格，在滿足使用要求的前提下，應充分利用管材的最優性價比，在保證經濟效益的同時，必須保證管網質量。

參考文獻

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