林德利 姚暉
【摘 要】 在城市的建設(shè)與發(fā)展過程中,排水管網(wǎng)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施,扮演著非常重要的角色,而且起著十分關(guān)鍵的作用。同時,排水管材作為排水系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分,其性能的優(yōu)劣將直接關(guān)系到整個排水系統(tǒng)的質(zhì)量與效率。本文主要是對新型材料在市政排水工程中的應(yīng)用進行分析與研究,以供大家參考。
【關(guān)鍵詞】 新型材料;市政排水工程;應(yīng)用;研究
前言
在現(xiàn)代城市的建設(shè)中,排水排污工程是重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,它主要是用來對城市污水進行輸送、收集以及處理等等。同時,這些排水工程也會形成一套比較完整的排污管道系統(tǒng),作為為城市居民服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。另外,在這個龐大的排水工程系統(tǒng)中,不僅居民們的生活用水要從中進行輸送、處理,而且雨水也要從中經(jīng)過。對于市政排水工程來說,管道的材質(zhì)對工程的造價、質(zhì)量以及環(huán)境效益等等都有著非常重要的意義。良好的管道材料不僅可以保證排水的順暢,而且還可以帶來更好的環(huán)境效益。由此可見,市政排水工程在管道材質(zhì)的選取上是很重要的,它直接關(guān)系到整個排水系統(tǒng)的質(zhì)量與效率。
一、市政排水工程管道材質(zhì)的概述
1.管道材質(zhì)的分類
對于應(yīng)用于市政排水工程中的管道來說,針對其材質(zhì)的不同,大體上可以分為以下幾個類型,即混凝土管與鋼筋混凝土管、塑料管、鑄鐵管以及鋼管等。同時,這四個類型也是最為常見管道材質(zhì),應(yīng)用也比較廣泛。
第一,混凝土管與鋼筋混凝土管。通常,混凝土管又可以分為幾個小的類別,包括自應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管以及預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管。
第二,鑄鐵管。對于鑄鐵管來說,它又可以分為普通的鑄鐵管與延性的鑄鐵管。
第三,鋼管。對于鋼管來說,它又可以分為焊接鋼管與灰口鑄鐵管。
第四,塑料管。一般情況下,塑料管又包括聚乙烯管、硬質(zhì)聚乙烯管以及玻璃鋼夾砂管等等。近些年,隨著塑料管材的設(shè)計理論與技術(shù)的不斷進步與發(fā)展,使得塑料材質(zhì)的管道在市政排水工程中的應(yīng)用越來越廣泛,同時,占據(jù)著十分重要的地位。
2.新型管道材料的優(yōu)點
相比傳統(tǒng)中的那些管道材質(zhì),新型材料的優(yōu)勢更為明顯,而且作用也是十分顯著的。在同等工程的施工條件下,新型材料主要有以下幾個方面的優(yōu)勢:
首先,新型材料的封閉性能更好,能夠起到良好的防滲漏效果。塑料管作為一種軟性的管道材質(zhì),它的接口通常情況下是采用柔性的方式進行連接,這種柔性連接能夠確保封閉的嚴密,而且具備較強的抗沉降能力,同時,每單根管道的長度也比較長,這樣,管道之間的接頭相對而言也比較少,所以它大大降低了滲漏現(xiàn)象的發(fā)生率。
其次,新型材料的過流能力更強。鑒于塑料管僅有0.01的粗糙系數(shù),而鋼筋混凝土缺失0.013的粗糙系數(shù),所以,對于同一坡度的管道而言,塑料管的過流能力是鋼筋混凝土管道過流能力的1.3倍。
再次,新型材料更能節(jié)省能耗,減少泵站的提升。同樣,鑒于塑料管道與鋼筋混凝土管道之間的不同粗糙系數(shù),所以,對于同一管道的流量而言,塑料管道的坡度要比鋼筋混凝土管道的坡度要小得多。這表明,塑料管道的埋深要比鋼筋管道的埋深要小得多。同時,對于鋼筋混凝土管道而言,它必須要提升泵站,而塑料管道卻不必要這么做,所以,這樣不僅可以有效節(jié)省能耗,而且還可以減少泵站的提升。對于這種優(yōu)勢,它在地勢比較平坦的城市中,表現(xiàn)得尤為突出。
最后,相比鋼筋混凝土管道,塑料管道的抗腐蝕性更強,而且使用壽命也更長。
二、常見的市政工程排水管道材料
1.PVC管材
對于PVC管材來說,它又分為聚氯乙烯實壁管和聚氯乙烯徑向加筋管。
第一,聚氯乙烯實壁管。一般情況下,聚氯乙烯實壁管所使用的加工原料主要是PVC樹脂,在通過其它助劑的配合,比如潤滑劑、穩(wěn)定劑等等,就可以成型了。同時,對于已經(jīng)配合好的粉料來說,可以利用異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機一次成型。與鑄鐵管道相比,聚乙烯實壁管到的生產(chǎn)能耗要小得多,它可以大大節(jié)省能耗,減少成本。
第二,聚氯乙烯徑向加筋管。對于聚氯乙烯徑向加筋管來說,它是在聚氯乙烯樹脂的基礎(chǔ)上,通過采用特殊模型擠壓而成。它最大的特點在于管壁的厚度減少了,同時,管道的抗壓能力增強了。另外,該管道外壁上還附加有徑向加強筋,可以提高管道的剛度與耐外壓強。值得注意的一點是,在同樣的耐荷能力下,聚氯乙烯徑向加筋管比普通UPVC管道所使用的材料要少得多,這樣就能大大節(jié)約材料的使用,從而有效降低成產(chǎn)成本。
2.HDPE管材
2.1 HDPE管材的優(yōu)勢
第一,它有較強的抗壓能力。對于HDPE管來說,它的管道外壁結(jié)構(gòu)是環(huán)形的波紋狀,這樣就能夠有效提升管道的環(huán)形剛度,進而增強自身對土壤的負荷的抵抗力,起到良好的自我保護作用。
第二,它有較強的通過能力,而且摩阻系數(shù)也比較小。通常情況下HDPE管道內(nèi)部的摩阻系數(shù)只有0.009,而相比之下,鋼筋混凝土管道內(nèi)部的摩阻系數(shù)卻達到了0.013,所以,在相同條件下,HDPE管道的通過流量要大得多。
第三,它的施工更為便捷。鑒于HDPE管道的材質(zhì)比較輕便,而且管道之間的連接與搬運都比較簡單,所以相對而言,其施工更為便捷,不會出現(xiàn)很繁瑣的情況。
第四,它有較強的化學穩(wěn)定性,而且使用壽命更長。對于HDPE管道來說,它沒有分子極限,所以它的化學穩(wěn)定效果會更好,通常,在地下土壤中,其管道是不易受到損害的。同時,埋在地下的HDPE管道的使用壽命一般超過50年。
2.2 HDPE管道施工應(yīng)注意的問題
鑒于HDPE管道自身所特有的性能,再加上它所使用的時間也比較短,所以,在具體施工中,會存在著很多的不足因素,這些不足因素嚴重阻礙了HDPE管道的廣泛使用。對于HDPE管道來說,它對測土回填的質(zhì)量要求很高,一旦測土回填不能滿足實際需要,就容易造成管道的變形,從而影響實際工期。面對這種情況,在測土回填施工中應(yīng)該注意以下方面的施工:測土回填中的土質(zhì)要嚴格按照規(guī)定的要求來執(zhí)行,在這個過程中回填材料不能直接留在管道上,應(yīng)對稱入槽,同時,回填壓實必須逐層進行,不能使管壁受到損害。
雖然,HDPE管道的施工較為便捷,但在實際施工中,一定不能放松警惕,要做好相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)管工作。在使用HDPE管道之前,要做好相應(yīng)的檢查工作,確保各項工序符合規(guī)定的要求,對于那些不符合規(guī)范的管道要放棄使用,否則會影響管道之間的連接質(zhì)量。對于管道內(nèi)部的砂石墊層,要盡量保證其壓實,防止回填過程中出現(xiàn)不均勻的沉降,從而給結(jié)構(gòu)的密實性帶來不利影響。同時,在具體的管道施工中,還要針對具體情況,制定相應(yīng)的穩(wěn)管措施,用以防止管道的移位,具體的做法可以利用砂袋來穩(wěn)固管道,這種做法簡單又實用。如果在施工階段遇到下雨天,就要縮短開挖的長度,并做好防泡槽工作。如果產(chǎn)生泡槽的現(xiàn)象,就應(yīng)該及時清除軟土層,并采用砂石換填。
結(jié)語
在市政排水工程中,新型材料的管道比傳統(tǒng)材料的管道優(yōu)勢更為明顯,其性能也是非常顯著的。所以,在市政排水工程的施工中,要多采用新型的管道材料,確保整個排水系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。
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