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摘要：城市污水管网的建设在污水治理投资中占有相当大的比重，如何选择合适的管材对工程的施工进度、造价及环境效益有着较大的影响。目前我国排水管常用管材主要有钢筋混凝上管、塑料管(如UPVC管、HDPE管)、玻璃钢夹砂管等，本文从技术经济角度对这些管材进行综合分析比较，提出一个切实较合理的管材选用方案，与同行探讨。
关键字：污水管网；污水管材；市政管材
1污水管网对管材要求
排水管网工程中，管材费用往往占工程投资的1/2以上，管道材料既是影响管道经济合理性的主要因素，又决定了管道质量的可靠性。因此须考虑管道材质的不同对管道工程的综合影响，需要对各种不同的管道材质进行比较，以选用合理的管道材质。设计选择管材必须满足以下要求：
①排水管必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压;
②排水管必须能抵抗污水中杂质的冲刷和琢磨，也应有抗腐蚀的功能，特别是对某些腐蚀性的工业废水;
③排水管必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入而污染地下水或腐蚀其他管线和建筑物基础;
④排水管的内壁应平整光滑，使排水阻力尽量减少;
⑤排水管应就地取材，并考虑预制管件和快速施工的可能，减少运输和施工费用，其材质应满足设计确定的使用年限。
2污水管网管材的分类
市政工程用排水管按其特性可分为刚性和柔性管（塑料管）两大类，笔者对常用污水刚性管材和柔性管材做了一个优缺点及经济比较，为管材选择提供参考。
2.1刚性管道
刚性管包括铸铁管、混凝土管、陶制管等，均为传统材料制作的管道，优点是刚性好，环刚度较高，但防腐性能差，用作排污管需做特殊防腐处理，使用寿命一般为10~20年不等，最大的缺点是易碎（铸铁管除外），渗漏严重，易造成二次污染。
常用的刚性管道是钢筋混凝土管，其制作工艺简单、就地取材、造价低。但钢筋混凝土管体积和重量较大，运输和安装不便，管道长度较短，一般为2米一节，采用承插式橡胶圈密封，管道连接难以密实，易泄漏，同时易受管道内含酸和含碱的污水腐蚀等。
由于钢筋混凝土管是刚性管，当土壤不均匀沉降或地下水浮升情况发生时，管材会发生位移，从而导致管材连接处管端相对位置变化，使橡胶圈的密封性受到影响乃至破坏。橡胶圈的抗老化、抗腐蚀均不及钢筋混凝土管管体，因此水泥管的接头寿命要远短于管体，管道系统的密封性会随使用时间增长而降低。
2.2柔性管道
柔性管道是“管道与填土”共同形成系统承力结构，即管道与填土之间，由于力的相互传递，以及变形的互相协调，使二者结合成一个高度有效的整体结构。其优点是：管材具有较高的变形能力，且管道接口通常采用柔性连接，可保证接头与管材的同一性，因而适合在软土地基中使用。目前柔性污水管道中普遍采用的是双壁波纹管和钢带增强管（钢带HDPE管），其内壁光滑平整，外壁为等距排列的具有梯形中空结构的管材。
柔性管道具有重量轻、装卸方便，施工简便的特点，还具有优异的耐酸耐碱抗腐蚀性，设计使用年限长（50年）的优点。在通用的管径尺寸大小方面，市场上双壁波纹管管径范围为DN250～DN500，HDPE管管径范围为DN300～DN2000。柔性管道粗糙系数为0.009～0.011，砼管、钢筋砼管粗糙系数为0.013～0.014，在相同输出流量的情况下选用柔性管道可比砼管降低一个管径标准，即可以选用小一号管径。管道基础采用15CM砂垫层，中粗砂回填至管顶上40CM。在接口处理上，双壁波纹管采用弹性密封圈柔性接口，HDPE管采用电熔焊接接口，都具有较强的防渗漏能力。但柔性管道的最大优点是：抗变形能力强，一般软弱地基可不进行处理。
3管材比选
在管道材料选择方面，国内市政排水工程近几年使用的排水管材，如下表格所列管材都得到了不断的开发和应用。按照不同管材通常选用的基础形式、接口方法、回填材料、管道埋深以及相应选定的管道施工开挖断面难易，分析了不同污水管道的优缺点，其中新型管材在管道耐腐蚀、抗磨损、使用寿命（一般为50年）、密封性能、抗渗漏性能、易于安装等方面较钢筋混凝土管具有突出优点。
现对以上各种管材对比，如下表所示：
4总结
4.1地质情况良好地段管材的选择
当管径小于500mm时，钢筋混凝土污水管与同管径双壁波纹管综合造价基本持平，考虑到双壁波纹管具备重量轻、装卸方便，施工简易等优点，通常采用双壁波纹管；当管径大于500mm，小于1500mm时，建议采用综合造价较低的钢筋砼Ⅱ级管；当管径大于1500mm，且埋深大于4m时，钢筋砼Ⅲ级管在造价上有一定优势，可考虑选用。
2、地质情况不良地段管材的选择
当管径小于500mm时，双壁波纹管与HDPE钢带缠绕增强管相比综合造价低30％～40％，建议采用双壁波纹管；当管径大于500mm，小于1000mm时，HDPE缠绕增强管综合造价较需地基处理的高一级管径的钢筋砼Ⅱ级污水管基本持平或低于10％，因此可考虑使用HDPE缠绕增强管；当管径大于1000mm，小于1500mm时，建议采用综合造价较低的钢筋砼Ⅱ级管；当管径大于1500mm，且埋深大于4m时，钢筋砼Ⅲ级污水管与钢筋砼Ⅱ级污水管相比，管径越大，综合造价越低，推荐采用钢筋砼Ⅲ级污水管。
在市政污水管道工程中，选择合适的管材对工程的施工进度、质最、造价及环境效益有着较大的影响。污水管材的选取除需考虑造价因素外，还受施工条件、工期要求等因素影响。在正确设计和合理施工的情况下，小管径采用柔性排水管的工程造价可以低于混凝土排水管，同时也要考虑所采用的管材其生产厂家所能生产的环刚度和管径尺寸来确定管材的选型。因此，在工程应用中还需具体问题具体分析，综合考虑，才能作出相对合理的选择。
参考文献
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[4]曾祥文，曾祥文.排水管网设计中管材的选择[J].工业安全与环保，2006，（32）.
论文作者:林何
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签：管材论文; 管道论文; 污水论文; 排水管论文; 柔性论文; 管径论文; 造价论文; 《防护工程》2019年第4期论文;