摘要：本文對不同材質(zhì)的城市排水管道的使用性能做了介紹，并進(jìn)行對比，希望能為城市道路排水設(shè)施的設(shè)計以及施工提供一些參考。

　　關(guān)鍵詞：建筑材料工程師評職范文,發(fā)表論文期刊網(wǎng),城市道路排水,管材選用,塑料管,混凝土管,金屬管

　　我國社會經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，使得城市化進(jìn)程加快，相應(yīng)的也出現(xiàn)了一些問題，尤其是水資源的貧乏。造成水資源貧乏的主要因素是水體污染，目前我國水體出現(xiàn)污染的主要原因是生活和工業(yè)廢水未經(jīng)處理就進(jìn)行排放。因此在城市建設(shè)時要注意設(shè)計完善的排水系統(tǒng)來解決道路積水問題。系統(tǒng)工序為收集→輸送處理→再利用→排放。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為城市道路排水管道提供了較大的選擇空間，各類新型管材不斷涌現(xiàn)。本文注重對不同管材進(jìn)行比較，并做出了分析，希望對設(shè)計和施工有參考意義。

　　一 、城市道路排水設(shè)施常見管道材質(zhì)

　　當(dāng)前，城市道路排水設(shè)施中選擇的管道材質(zhì)較常見的有：金屬材質(zhì)、混凝土材質(zhì)、陶土材質(zhì)、玻璃鋼夾砂材質(zhì)以及塑料材質(zhì)。

　　(1)金屬材質(zhì)：有鋼管和鑄鐵管以及球墨鑄鐵管等。選擇金屬材質(zhì)管道的原因有管節(jié)較長、抗壓性強(qiáng)、抗震性強(qiáng)以及施工便利等;但金屬材質(zhì)的管道難以有效抗蝕、生產(chǎn)成本高。金屬材質(zhì)管因其抗壓性好，主要用于污水泵站和穿公路、 鐵路等重要交通線路以及壓強(qiáng)較大的排水管道等。

　　(2)混凝土材質(zhì)：有素混凝土管道和一般鋼筋混凝土管道以及自應(yīng)力鋼筋混凝土管道、預(yù)應(yīng)力混凝土管道等。選擇其的原因主要有工藝簡潔、鋼材使用量少、抗壓性能高、成本小、工藝成熟。

　　(3)陶土材質(zhì)：陶土材質(zhì)的管道制作原料是可塑性扛火粘土，對其上釉后再進(jìn)行燒制，多為承插管，承插時使用多個管道完成連接，選擇其的原因是抗蝕性能好，常用于酸性廢水排放中。不足之處是容易破損，多年前應(yīng)用廣泛，目前很少應(yīng)用。

　　(4)玻璃鋼夾砂材質(zhì)：樹脂是制造玻璃鋼夾砂管道的主要原料，玻璃纖維增強(qiáng)其性能，以石英砂為主料的全新復(fù)合材質(zhì)用于填充。選擇其的原因是耐蝕能力強(qiáng)、可耐高溫和高寒、材質(zhì)較輕、運(yùn)送便捷、管節(jié)較長、接頭較少、抗高壓、施工便利、應(yīng)用環(huán)境廣泛等。不足之處有成本較大、易出現(xiàn)接口漏水。

　　二、排水管道材質(zhì)的發(fā)展方向

　　我國當(dāng)前建設(shè)的城市排水系統(tǒng)中使用的管道材質(zhì)多為混凝土，抗腐蝕能力較弱，工業(yè)化導(dǎo)致排放的污水中含有酸堿因子增加，大大減少混凝土材質(zhì)管道的使用年限，維修更加頻繁，重復(fù)投資變大，對交通也造成一定阻礙。而且加大了污水泄露危險，泄露的污水流入地下水，將會損傷使用地下水的居民健康，更加劇了我國水資源貧乏，所以混凝土管道必將被替換。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)多種材質(zhì)的管道，目前新材質(zhì)管道已滿足大范圍推廣的要求。

　　應(yīng)用面積最大的新材質(zhì)管材是HDPE管。其由西方發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80年代被研發(fā)出來。聚乙烯是制作HDPE管的重要原材料，并運(yùn)用獨(dú)特的技術(shù)以及結(jié)構(gòu)將管道強(qiáng)度有效增加，當(dāng)前生產(chǎn)此類管道的工藝以及使用技術(shù)已經(jīng)趨向成熟。按照結(jié)構(gòu)規(guī)格將其分為兩類，一類為管徑小造價低的雙壁波紋管，一類是管徑大造價高的纏繞增強(qiáng)管。

　　HDPE原料制作雙壁波紋管時只需一次擠壓，管道為雙層結(jié)構(gòu)，梯形的外部界面結(jié)構(gòu)中空，內(nèi)部界面平滑。連接管道時一般有兩種方法，橡膠圈承插以及熱熔帶。雙壁波紋管的徑寬不超過DN1200，耗費(fèi)HDPE原料較少。中空壁纏繞管使用HDPE壓制矩形管坯，并通過纏繞以及焊接制成，其連接形式為熱熔帶。該管道管徑寬大，比徑寬一樣的雙壁波紋管原料耗費(fèi)少，造價小。

　　選擇HDPE管材的原因是化學(xué)性穩(wěn)定，抗蝕性能好，由于波紋以及纏繞管壁可有效增加其抗壓性能，加大了排水管抵抗土壤的荷載能力，即使管道遭受的壓力過大出現(xiàn)形變，但常為柔性形變，難以碎裂，荷載性能較大;流經(jīng)排水管的液體摩擦力小，流動速度影響小，所以相同徑寬流過的液體量較大;HDPE管本自身重量小，與徑寬相同的混凝土材質(zhì)管道相比僅是其自重八分之一，運(yùn)送以及施工更便捷，施工中對大型吊裝裝置依賴性小，既有效降低工程造價，又減輕了施工人員安裝勞動力度，并節(jié)約施工時間;每節(jié)HDPE管最長為12m，單管較長，有效減少接頭，管道施工基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)較低，施工迅速，將工期壓縮到盡可能短，減小對交通的妨礙，將因施工導(dǎo)致的周邊環(huán)境以及人們生活、工作環(huán)境的破壞減小到最低。在工期較短而且建設(shè)條件較差的工程中優(yōu)勢較為突出。

　　密度較大的聚乙烯是制造HDPE管道的主要原料，無毒性，不污染土壤，防止地下水受到污染，而且密度較大的聚乙烯可以進(jìn)行回收，符合環(huán)保節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn);由于HDPE材質(zhì)管道高度穩(wěn)定的化學(xué)性能，埋于地下后使用年限將大于50年。選擇HDPE材質(zhì)的排水管道要充分考慮柔性管道以及剛性管道各異的受壓機(jī)理，柔性管道承載較大的壓力會發(fā)生形變但不破裂。HDPE材質(zhì)排水管被損傷的主要原因是四周回填的物質(zhì)和剛性管道回填的物質(zhì)相同，HDPE排水管在回填中易受到損傷，所以HDPE排水管回填時應(yīng)嚴(yán)格把質(zhì)量關(guān)。

　　70年代研發(fā)成功的玻璃鋼夾砂材質(zhì)管道，是一種復(fù)合管材。其制作原理是將樹脂沙漿注入純玻璃鋼管內(nèi)部，經(jīng)結(jié)合成全新結(jié)構(gòu)體。環(huán)氧樹脂以及玻璃纖維是該類管道的重要原材料，并結(jié)合細(xì)沙，使用聯(lián)系纖維以及加砂技術(shù)完成，管壁內(nèi)部注入的樹脂砂漿用來加厚管道壁。玻璃鋼夾砂材質(zhì)的管道重量輕，管徑相同的混凝土管是其二倍的重量。管道鋪設(shè)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)低，其敷設(shè)造價較小;樹脂是該類排水管主要材料，抗蝕性能極高，可以運(yùn)送的污水種類極多;而且其抵抗嚴(yán)寒酷暑的性能強(qiáng)，在-30到80℃的環(huán)境下能長時間正常施工;保溫能力好，不易導(dǎo)熱，不易導(dǎo)電，可應(yīng)用在電纜和通信線路復(fù)雜的地區(qū);玻璃鋼夾砂排水管內(nèi)側(cè)平滑，摩擦性能弱，可以有效降低流經(jīng)管道時的壓力損失，節(jié)省泵送能源，減少長時間使用的成本投入;抵抗摩擦性能好，使用年限較長，通常超過50年;單節(jié)玻璃鋼夾砂排水管最長可達(dá)12m，相同長度的水泥管將比其多三分之二的接頭，連接的形式為承插，工藝簡單，減少吊裝投入，提升裝配速度，縮短工期。

　　即使玻璃鋼夾砂排水管相較于混凝土排水管柔性更好，但依然是剛性管道，路基出現(xiàn)不均勻下沉現(xiàn)象時其荷載為接口位置。封閉承插是其一般選用的連接形式，荷載過度時管道將出現(xiàn)縫隙，造成管道四周回填物質(zhì)內(nèi)滲，堵住排水管，排水管內(nèi)部堵塞現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，甚至造成路基塌陷，上述原因?qū)ΣＡт搳A砂排水管的大范圍推廣造成阻礙。但其高抗蝕、受溫差影響小等優(yōu)點(diǎn)，仍活躍在排水施工中。

　　比較兩者，HDPE排水管成本較小，應(yīng)用范圍大，但由于其屬于柔性材質(zhì)，有時不能完全替代剛性材質(zhì)排水管。由于玻璃鋼夾砂排水管的性能(強(qiáng)度以及重量等)優(yōu)于混凝土排水管，低于塑料排水管，用于某些特定地方或特定技術(shù)的排水施工中，如穿過河道和鐵路以及城市繁華地段排水主干道等。

　　三、結(jié)論

　　結(jié)合上面論述，城市內(nèi)部建設(shè)道路排水系統(tǒng)時應(yīng)選擇合適的排水管，將為工程質(zhì)量、施工工期以及成本控制提供保障。HDPE材質(zhì)排水管成本投入小，適用地基范圍廣，因此以后城市建設(shè)中道路排水系統(tǒng)尤其是軟土型地基，應(yīng)將HDPE排水管作為首選，特定地方或特定技術(shù)中可結(jié)合玻璃鋼夾砂排水管完成施工。

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