市政排水管道發(fā)展探究論文
時(shí)間:2022-02-22 10:40:00
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市政工程用的管道,根據(jù)管道材質(zhì)不同可分為鋼管、鑄鐵管、混凝土管和鋼筋混凝土管、塑料管(包括鋼塑復(fù)合管)四大類。(1)鋼管:鋼管一般分為灰口鑄鐵管和焊接鋼管;(2)鑄鐵管:鑄鐵管按材質(zhì)可分為鑄鐵管(亦稱普通鑄鐵管)和延性鑄鐵管(亦稱球墨鑄鐵管);(3)混凝土管:餛凝土管一般分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCP),自應(yīng)力鋼筋混凝土管(SPCP),預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP),混凝土管(GP)和鋼筋混凝土管(RCP);(4)塑料管:塑料管一般分為硬質(zhì)聚氯乙烯管(PVC-U),聚乙烯管(PE),玻璃鋼夾砂管(FRP)管。目前,我國市政管道品種多樣,改變了以往只用混凝土管和鋼筋混凝土管、灰口鑄鐵管和鋼管等少數(shù)幾種管道的局面,如城市供水管:管徑小于600mm的有灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管、自應(yīng)力鋼筋混凝土管、鋼管、PVC-U管、PE管等;管徑在600~1200mm的有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、球墨鑄鐵管、鋼管、FRP管等;管徑在1200mm以上的有預(yù)應(yīng)力混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、FRP管和鋼管等。近十幾年來,隨著塑料管的原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術(shù)、設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面的發(fā)展和完善,使塑料管在市政管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位。
二、塑料排水管的常見種類及優(yōu)點(diǎn)
(一)塑料管的常見種類
在市政工程中,常見的塑料排水管有以下品種:硬聚氯乙烯塑料管(PVC-U);氯化聚乙烯塑料管(CPVC);交聯(lián)聚乙烯塑料管(PEX);共聚聚丙烯塑料管(PP-R、PP-C);聚丁烯塑料管(PB);聚乙烯塑料管(PE),其中包括低密度聚乙烯塑料管(LDPE)、中密度聚乙烯塑料管(MDPE)、高密度聚乙烯給水塑料管(HDPE);烯腈—丁二烯—苯乙烯塑料管(ABS)。除上述塑料管外,鍍鋅鋼管的替代管材還有鋁塑復(fù)合管(簡稱MP,其材料有PEX-AL-PEX,HDPE-AL-PEX,PE-AL-PE等)、無縫鋁合金襯塑管、塑鋼復(fù)合管等管材。
(二)塑料排水管的優(yōu)點(diǎn)
市政工程排水管道按管材特性可分為剛性管和柔性管(塑料管),這兩類埋地排水管的性能進(jìn)行比較,可以得出塑料排水管所具有的優(yōu)點(diǎn):
1.強(qiáng)度和剛度。從表面上看,塑料埋地排水管是不及混凝土排水管,特別是鋼筋混凝土管。但塑料管屬于柔性管,在受外壓負(fù)荷時(shí),柔性管的承受負(fù)載的機(jī)理是完全不同的。柔性管在受壓破壞之前可以有較大的變形,而剛性管不可能有較大變形。同樣外壓負(fù)載下柔性管管壁內(nèi)的應(yīng)力較小,它和周圍的回填土共同承受負(fù)載,管土共同作用。因此,塑料埋地排水管不需要和剛性混凝土管一樣的強(qiáng)度和剛度,在合理的剛度下,完全達(dá)到使用要求,這一點(diǎn)已被國外先進(jìn)國家的應(yīng)用實(shí)踐所證實(shí)。
2.水力特性比。在水力特性比方面,塑料管由于內(nèi)壁光滑,輸送液體時(shí)摩阻明顯小于混凝土管。塑料管的內(nèi)壁粗糙率為0.001,而混凝土管為0.013,因此在相同使用條件下,塑料管的輸水量可比混凝土管提高30%。實(shí)踐證明,在同樣坡度下,采用直徑較小的塑料埋地排水管就可以達(dá)到要求的流量。
3.接口的密封性。在管材接口密封方面,塑料管的連接比較可靠。而混凝土排水管在保證密封性方面比較困難,絕大多數(shù)使用的平接口和企口混凝土排水管在連接處只抹一圈混凝土,時(shí)間一長很難保證不泄露;又因其完全是剛性連接,管道稍有移位(如土壤不均勻沉降),連接處就可能被破壞,而形成滲漏。
4.使用壽命、耐腐蝕。在使用壽命、耐腐蝕方面,塑料管的優(yōu)點(diǎn)最為突出。埋地排水管輸送的生活污水和雨水具有腐蝕性(雨水流過地面時(shí)常溶入腐蝕性物質(zhì)),或成酸性或成堿性,生產(chǎn)污水如工業(yè)排水更是具有強(qiáng)腐蝕性,塑料埋地排水管的耐腐蝕性遠(yuǎn)勝于金屬管,也明顯優(yōu)于混凝土管。同時(shí),塑料埋地排水管的抗磨損性也很好。
5.便于鋪設(shè)安裝。在管道鋪設(shè)安裝方面,塑料埋地排水管的優(yōu)點(diǎn)也非常特出:重量輕、長度大、接頭少,對于管溝和基礎(chǔ)的要求低(而混凝土管一般需要做素混凝土基礎(chǔ)),連接方便,施工便捷。而混凝土管的基礎(chǔ)和連接處需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在城市擁擠或地質(zhì)惡劣地區(qū)(如地下水位高、地基松軟地區(qū)),塑料埋地排水管的優(yōu)點(diǎn)更明顯。
6.綜合經(jīng)濟(jì)性。在綜合經(jīng)濟(jì)性方面,塑料埋地排水管的優(yōu)勢正在被越來越多的用戶所認(rèn)識。雖然塑料排水管的價(jià)格比混凝土管高,但是國內(nèi)外的時(shí)間證明,在正確設(shè)計(jì)和合理施工的情況下,采用塑料埋地排水管的工程中造價(jià)常常低于混凝土排水管。
三、市政排水管應(yīng)用趨勢分析(下轉(zhuǎn)第98頁)
(上接第160頁)
未來市政排水管應(yīng)用趨勢將呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):
1.往柔性接口型式發(fā)展。用平口管安裝成管道,用水泥砂漿封縫或用套環(huán)連接防不了污水外溢,隨著社會(huì)的發(fā)展,它必將被淘汰。未來發(fā)展趨勢是使用柔性結(jié)合的承接口式排水管。
2.大口徑、多品種化發(fā)展趨勢。自離心工藝的最大管徑2000mm企口管誕生后,目前可生產(chǎn)到2800mm。生產(chǎn)3000mmF型大口徑鋼筋混凝土管也成為可能,未來越來越多的直徑在2000mm以上排水管將都將被采用。
3.低壓力排水管發(fā)展趨勢。帶低壓運(yùn)行的排水管不僅是設(shè)計(jì)需要,而且可以減少內(nèi)壁腐蝕的出現(xiàn)。低壓排水管可以用壓力管的生產(chǎn)工藝來生產(chǎn),綜合成本可以與排水管同比接近。
4.綠色混凝土管發(fā)展趨勢。在排水管的混凝土中可以應(yīng)用很多有利于環(huán)保的工業(yè)廢料,從而促進(jìn)綠色混凝土在排水管材中的應(yīng)用。
5.高耐久性方向發(fā)展趨勢。我國使用排水管時(shí)間不長,在其設(shè)計(jì)壽命的驗(yàn)證方面尚缺少數(shù)據(jù),但污水對混凝土管的腐蝕是一個(gè)不爭的事實(shí)。不僅僅是排放有腐蝕介質(zhì)的管道,普通生活污水管也存在耐腐蝕問題,而耐腐蝕管的生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵是突破以往水泥作為混凝土膠凝材料的觀念,通過摻合料來改變混凝土的生成產(chǎn)物從而達(dá)到耐腐蝕的目的。這種排水管的應(yīng)用將進(jìn)一步拓廣排水管的應(yīng)用領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn)
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【摘要】排水管道是市政工程建設(shè)中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。在分析市政排水管道應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,文章探討了市政工程中常用的塑料排水管道的類型及其優(yōu)點(diǎn),展望市政排水管道應(yīng)用未來發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】市政工程;排水管道;塑料排水管道
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