工程排水管道應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來展望

寧明海

摘要：眾所周知，當(dāng)前城市發(fā)展迅速，每天產(chǎn)生諸多工業(yè)及生活廢水以及雨季的大量降水，多經(jīng)過排水管道進(jìn)行排放，有效 的避免廢水、雨水給人們生產(chǎn)生活造成的不利影響，因此，城市良好環(huán)境及有序生活的營(yíng)造，離不開排水管道作用的正常發(fā) 揮。

關(guān)鍵詞：排水管道；應(yīng)用現(xiàn)狀；未來展望

中圖分類號(hào)：TD166 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）06-0039-01

引言

城市排水設(shè)施包括：收集、輸送城市排水的管網(wǎng)、泵站以及污

水處理廠和污泥最終處置及相關(guān)設(shè)施。近年來，在全國(guó)上下保護(hù)水 資源、治理水污染的形勢(shì)下，排水設(shè)施工程已經(jīng)成為各地基礎(chǔ)建設(shè) 的熱點(diǎn)。

1、排水管道應(yīng)用現(xiàn)狀分析

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。鋼管： 鋼管一般分為灰口鑄鐵管和焊接鋼管；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）；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）；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(guó) 工程管道品種多樣，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，使塑料管在工程管道工程 中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位。

2、排水管道管理存在的問題

2.1現(xiàn)有排水管道機(jī)械化程度低

現(xiàn)有排水管道有相當(dāng)一部分建于 20 世紀(jì) 60～80 年代，即使是

當(dāng)代新建的排水管道也存在相同問題，機(jī)械化程度低，檢查井蓋開 啟采用傳統(tǒng)的人力開啟。由于排水管道及檢查井蓋在多年使用中存 在碾壓變形等情況，造成開啟困難。更重要的是在災(zāi)害天氣中，如 暴雨天氣，地面積水給開啟檢查井更是造成了極大地困難，不僅難 以確定檢查井位置，在開啟井蓋時(shí)的水流壓力也容易對(duì)工作人員的 安全造成威脅。

2.2管道清掏技術(shù)落后

管道清掏工作是排水管道日常維護(hù)的主要工作，占日常維護(hù)工

作的 60%以上。相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的清掏技術(shù)相對(duì)落后。 在過去的幾十年中，清掏技術(shù)沒有較大發(fā)展與改進(jìn)，沒有有效地自 動(dòng)清掏技術(shù)，造成許多管段不能有效清掏，形成堵塞嚴(yán)重影響排水 管道的運(yùn)行，排水效率降低，并構(gòu)成安全隱患。

2.3管道惡臭氣體等有害氣體處理滯后

排水管道，尤其是城市工程排水管道，其主要作用是疏導(dǎo)污水。

污水中含有大量有機(jī)物，在排放過程中，污水管道中的污水本身含 有的惡臭氣體大量逸出，嚴(yán)重供影響環(huán)境衛(wèi)生。同時(shí)，污水在污水 管道中發(fā)酵，產(chǎn)生有毒有害氣體，如硫化氫，它在遇到氧氣是氧化 成二氧化硫，并經(jīng)過一系列反應(yīng)形成硫酸，腐蝕管道。而我國(guó)對(duì)于 排水管道的惡臭氣體治理工作滯后，幾乎很少有處理工程。

2.4管道變形、沉降、脫節(jié)、斷裂等事故

由于城市的快速發(fā)展，人口爆炸式增加，在過去的十年內(nèi)，我

國(guó)機(jī)動(dòng)車數(shù)量急劇增加，道路不斷加寬，使原本位于人行道下的管 道己成為機(jī)動(dòng)車道中心地段。在長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)荷載作用下，管道容易 形成變形和斷裂。隨著對(duì)城市的開發(fā)和地下水的利用，更是容易造 成地基的沉降，致使管道的沉降與脫節(jié)。

3、塑料排水管的優(yōu)點(diǎn)

3.1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(guó)外先進(jìn)國(guó)家的應(yīng) 用實(shí)踐所證實(shí)。

3.2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(zhǎng)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。

3.3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。

3.4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(shì)正在被越來越多的

用戶所認(rèn)識(shí)。雖然塑料排水管的價(jià)格比混凝土管高，但是國(guó)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。

4、排水管應(yīng)用趨勢(shì)分析

未來工程排水管應(yīng)用趨勢(shì)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)連接防止不了污水外溢，隨著社會(huì)的發(fā)展，它必將被 淘汰。未來發(fā)展趨勢(shì)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(shì)。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) 3000mm 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(shì)。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(shì)。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(shì)。我國(guó)使用排水管時(shí)間不長(zhǎng)，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(duì)混凝土管的腐蝕是一個(gè) 不爭(zhēng)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。

結(jié)語

綜上所述，在排水管道運(yùn)行的過程中，我們需要其應(yīng)用進(jìn)行更

加科學(xué)合理的分析，采取更好的管理措施，保證排水管道運(yùn)行的效 果和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張玉川.塑料埋地排水管及其在我國(guó)的發(fā)展前景[J].中

國(guó)塑料，2001，（3）.

[2]高立新.塑料管在工程工程中的應(yīng)用[J].給水排水，2003， （4）.