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最全！市政給排水管道要點分析
近些年地下管網(wǎng)問題凸顯，城市內(nèi)澇頻繁不斷加重，因此必須加快地下管線建設(shè)。下面中鐵城際小編就來看看市政給排水管道的類型與選擇要點以及關(guān)于市政給排水管應(yīng)用趨勢分析。
01市政給排水管道的類型
市政給排水管道的類型主要有塑料管道、金屬管道及鋼筋混凝土管道。
1、塑料管道
塑料管道塑料管道主要有PVC—U管、PE管、FRPP管、RPM管。 塑料管道的設(shè)計使用年限不應(yīng)小于50a。
市政排水塑料管道應(yīng)按照無壓重力流設(shè)計，按照柔性管道設(shè)計理論進行結(jié)構(gòu)計算，且應(yīng)埋在冰凍線以下。
1.1PVC—U管
PVC—U管為硬聚氯乙烯管道，管壁結(jié)構(gòu)有雙壁波紋管、加筋管、平壁管和鋼塑復(fù)合纏繞管。
鋼塑復(fù)合纏繞管通常采用內(nèi)套管粘接方式連接。雙壁波紋管、加筋管和平壁管通常用承插連接且用橡膠圈密封。對于平壁管，管徑小于200 mm時，多采用粘接方式連接。
當PVC—U管用作排水管道時，管道中硫化氫氣體的濃度比混凝土排水管道中硫化氫氣體的濃度高出較多 ，PVC管對臭氣的密封性能好。
PVC—U用作排水管時，其生產(chǎn)能耗僅僅占同管徑排水鑄鐵管的20％，成本低，耐老化，保溫效果好且壽命長，所以在市政排水中應(yīng)用較多。PVC—U管的材質(zhì)較脆，不耐外壓，所以壓力要求較高時，采用加筋管或者鋼塑復(fù)合纏繞管，抗壓性能好。基于PVC—U管的各種優(yōu)點，在市政排水、雨水管道中應(yīng)用較多，且施工安裝方便。
1.2PE管
PE管是聚乙烯管道，主要包括雙壁波紋管、纏繞結(jié)構(gòu)壁管、鋼塑復(fù)合纏繞管、鋼帶增強螺旋波紋管。
雙壁波紋管一般用承插式連接或雙承口連接，用橡膠圈密封。纏繞結(jié)構(gòu)壁管除可以用雙壁波紋管的連接方式外，還經(jīng)常用熔接的方式，也可以用卡箍、哈夫和法蘭連接的方式。鋼塑復(fù)合纏繞管和鋼帶增強螺旋波紋管通常用焊接或熔接方式連接。
PE管分為低密度、中密度和高密度聚乙烯管，在市政給排水領(lǐng)域中應(yīng)用較多的是高密度聚乙烯管(HDPE)，管材有較強的抗沖擊性，耐熱耐磨及耐酸堿腐蝕性，滲透性最小。耐快速開裂性明顯優(yōu)于PVC—U，且隔熱性能好，所以在市政供水、排水及雨水中應(yīng)用較多。尤其是在市政給水中應(yīng)用時，有耐高壓、水頭損失小、漏損少的優(yōu)點。
1.3FRPP管
FRPP管是增強聚丙烯管，通常承插連接且用橡膠圈密封，主要用于市政排水管道，其最大管徑達到1500 mm。
管道應(yīng)敷設(shè)在原狀土地基或經(jīng)開槽處理后回填密實的地基上，溝槽槽底凈寬度可按管徑大小，土質(zhì)條件、埋設(shè)深度施工工藝等確定。開挖溝槽時，應(yīng)嚴格控制基底高程，不得擾動基面。
1.4RPM管
RPM管是玻璃纖維增強塑料夾砂管，連接方式一般為承插式連接或雙承口連接，用橡膠圈密封。
夾砂管一般用于要求較高的大口徑排水管，常見的是玻璃鋼夾砂管，優(yōu)點為抗腐蝕性能強且物理機械性能好，抗熱性能好，所以在輸送工業(yè)廢水時使用較多。其缺點是在低溫下容易變脆且強度下降，所以在較為寒冷的地區(qū)要做好保溫措施。
塑料管用彈性橡膠圈密封操作時，管道直徑不大于400 mm時，可以采用人工直接插入，當管道直徑大于400 mm時，應(yīng)采用專用工具將管道接口用橡膠圈密封。對于大于800 mm的塑料管，采用焊接連接應(yīng)內(nèi)外雙面焊接。
2.金屬管道
金屬管道在市政給水排水中主要有給水球墨鑄鐵管、排水鑄鐵管和鋼管三種類型。
埋地金屬管道由于受到土壤中酸、堿、鹽，以及地下水的作用，容易發(fā)生化學(xué)腐蝕；在地下電位差的作用下，也將受到電化學(xué)腐蝕。這些管的壽命通常為25 a。一般情況下，水中含氧越多，腐蝕越嚴重；pH值越低，腐蝕越快；含鹽量越高，腐蝕越快，腐蝕是氧化反應(yīng)和電解反應(yīng)的結(jié)果。金屬管道鋪設(shè)結(jié)束后，進行回填時注意施工規(guī)范，要嚴格按照項目設(shè)計方案，選取最為合適的填壓機器進行土壤回填。溝槽在回填之前，要將水分排干，將原料中的一些雜質(zhì)部分進行清除，不可以用液化狀的細砂、粉砂做回填料。回填土壤應(yīng)該進行分層處理，等到第一層回填的土壤緊實程度已經(jīng)滿足工程要求，方可進行第二層，填土應(yīng)該在管道的兩側(cè)同時進行，填土的密實度要符合規(guī)范的要求。在施工的過程中不可以采用水夯法或帶水回填，以免產(chǎn)生積水，導(dǎo)致事故發(fā)生。
2.1給水球墨鑄鐵管
給水球墨鑄鐵管具有輕度高、壁薄、耐壓、耐沖擊、耐腐蝕、耐抗震等性能。
管道接口采用柔性接口，而且還有一定的延伸率及偏轉(zhuǎn)角，具備生鐵管和鋼管材質(zhì)的優(yōu)點，避免了鐵和鋼的缺點。
給水球墨鑄鐵管涂層根據(jù)使用時的內(nèi)、外部條件選擇合適的涂層。現(xiàn)有內(nèi)涂層為環(huán)氧樹脂、聚氨酯內(nèi)外涂層、PE膜涂層等球墨鑄鐵管新產(chǎn)品。凡承插連接的球墨鑄鐵管線，必須經(jīng)計算設(shè)支墩，T型接口管道在垂直或水平方向轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)支墩，應(yīng)根據(jù)管徑、轉(zhuǎn)角、工作壓力等因素經(jīng)計算確定支墩尺寸。球墨鑄鐵管的外防腐蝕涂層應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況來選擇鍍鋅和環(huán)氧瀝青涂層或更高要求的涂層。
2.2排水鑄鐵管
排水鑄鐵管現(xiàn)在基本已經(jīng)被PVC—U替代，排水鑄鐵管使用時間較長時，水管內(nèi)壁附著的微生物比同直徑的PVC管內(nèi)壁附著的微生物多得多，影響通水能力，所以應(yīng)用相對較少。
2.3鋼管
鋼管主要指焊接鋼管，鋼管的耐壓能力好，用于市政供水時，內(nèi)壁防腐通常采用水泥砂漿、外壁防腐采用環(huán)氧煤瀝青涂料防腐，且采用適當?shù)姆乐闺娀瘜W(xué)腐蝕的措施。鋼管用于排水時，主要用于污水廠構(gòu)筑物的進出管，需要做好內(nèi)外防腐。
3.混凝土和鋼筋混凝土管
混凝土和鋼筋混凝土管具有抗壓強度高、耐久性好、使用壽命長、易于制造、生產(chǎn)成本低、價格便宜等獨特優(yōu)點，在我國城鎮(zhèn)建設(shè)、工礦企業(yè)建設(shè)、農(nóng)田水利建設(shè)中大量用于鋪設(shè)排水管道，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
混凝土管水流速度相對較慢，阻力較大，抗腐蝕能力相對較弱。
較小管徑條件下，塑料管應(yīng)用相對較多。通過經(jīng)濟對比，較小管徑條件下使用塑料管較為合理；在較大管徑條件下，混凝土管較合理。
隨著城市化的不斷進展，大口徑的雨水管、排水管需求不斷增加，混凝土管生產(chǎn)成本低、耐久性好且抗壓強度高的特點適應(yīng)市場發(fā)展的需要，所以未來大口徑排水管道以混凝土管為主要管材。為了克服阻力大抗腐蝕能力較弱的缺點，PVC內(nèi)襯宜廣泛應(yīng)用在大口徑的混凝土管中。
市政給排水設(shè)計管應(yīng)用趨勢分析
未來市政給水排水管應(yīng)用趨勢將呈現(xiàn)以下幾個特點：
01高耐久性方向發(fā)展趨勢
我國使用的市政給水排水管時間不長，在其設(shè)計壽命的驗證方面尚缺少數(shù)據(jù)，但在耐腐蝕方面，塑料管優(yōu)于金屬管道，所以塑料管在市政給水排水管道中應(yīng)用比金屬管多。
02柔性接口型式更加廣泛應(yīng)用。
市政給水排水管道未來發(fā)展趨勢是使用柔性結(jié)合的承接口式給水排水管，管道安裝方便，漏水概率較小。
03大口徑、多品種化發(fā)展趨勢。
超大口徑的排水管用鋼筋混凝土的可能性較大，夾砂管也有較大可能，但在冬季溫度較低的地區(qū)受到限制。“十二五規(guī)劃”已經(jīng)明確表明將工業(yè)廢料等用于混凝土中，所以可以在大管徑的鋼筋混凝土中使用。
01市政給排水管道的類型
市政給排水管道的類型主要有塑料管道、金屬管道及鋼筋混凝土管道。
1、塑料管道
塑料管道塑料管道主要有PVC—U管、PE管、FRPP管、RPM管。 塑料管道的設(shè)計使用年限不應(yīng)小于50a。
市政排水塑料管道應(yīng)按照無壓重力流設(shè)計，按照柔性管道設(shè)計理論進行結(jié)構(gòu)計算，且應(yīng)埋在冰凍線以下。
1.1PVC—U管
PVC—U管為硬聚氯乙烯管道，管壁結(jié)構(gòu)有雙壁波紋管、加筋管、平壁管和鋼塑復(fù)合纏繞管。
鋼塑復(fù)合纏繞管通常采用內(nèi)套管粘接方式連接。雙壁波紋管、加筋管和平壁管通常用承插連接且用橡膠圈密封。對于平壁管，管徑小于200 mm時，多采用粘接方式連接。
當PVC—U管用作排水管道時，管道中硫化氫氣體的濃度比混凝土排水管道中硫化氫氣體的濃度高出較多 ，PVC管對臭氣的密封性能好。
PVC—U用作排水管時，其生產(chǎn)能耗僅僅占同管徑排水鑄鐵管的20％，成本低，耐老化，保溫效果好且壽命長，所以在市政排水中應(yīng)用較多。PVC—U管的材質(zhì)較脆，不耐外壓，所以壓力要求較高時，采用加筋管或者鋼塑復(fù)合纏繞管，抗壓性能好。基于PVC—U管的各種優(yōu)點，在市政排水、雨水管道中應(yīng)用較多，且施工安裝方便。
1.2PE管
PE管是聚乙烯管道，主要包括雙壁波紋管、纏繞結(jié)構(gòu)壁管、鋼塑復(fù)合纏繞管、鋼帶增強螺旋波紋管。
雙壁波紋管一般用承插式連接或雙承口連接，用橡膠圈密封。纏繞結(jié)構(gòu)壁管除可以用雙壁波紋管的連接方式外，還經(jīng)常用熔接的方式，也可以用卡箍、哈夫和法蘭連接的方式。鋼塑復(fù)合纏繞管和鋼帶增強螺旋波紋管通常用焊接或熔接方式連接。
PE管分為低密度、中密度和高密度聚乙烯管，在市政給排水領(lǐng)域中應(yīng)用較多的是高密度聚乙烯管(HDPE)，管材有較強的抗沖擊性，耐熱耐磨及耐酸堿腐蝕性，滲透性最小。耐快速開裂性明顯優(yōu)于PVC—U，且隔熱性能好，所以在市政供水、排水及雨水中應(yīng)用較多。尤其是在市政給水中應(yīng)用時，有耐高壓、水頭損失小、漏損少的優(yōu)點。
1.3FRPP管
FRPP管是增強聚丙烯管，通常承插連接且用橡膠圈密封，主要用于市政排水管道，其最大管徑達到1500 mm。
管道應(yīng)敷設(shè)在原狀土地基或經(jīng)開槽處理后回填密實的地基上，溝槽槽底凈寬度可按管徑大小，土質(zhì)條件、埋設(shè)深度施工工藝等確定。開挖溝槽時，應(yīng)嚴格控制基底高程，不得擾動基面。
1.4RPM管
RPM管是玻璃纖維增強塑料夾砂管，連接方式一般為承插式連接或雙承口連接，用橡膠圈密封。
夾砂管一般用于要求較高的大口徑排水管，常見的是玻璃鋼夾砂管，優(yōu)點為抗腐蝕性能強且物理機械性能好，抗熱性能好，所以在輸送工業(yè)廢水時使用較多。其缺點是在低溫下容易變脆且強度下降，所以在較為寒冷的地區(qū)要做好保溫措施。
塑料管用彈性橡膠圈密封操作時，管道直徑不大于400 mm時，可以采用人工直接插入，當管道直徑大于400 mm時，應(yīng)采用專用工具將管道接口用橡膠圈密封。對于大于800 mm的塑料管，采用焊接連接應(yīng)內(nèi)外雙面焊接。
2.金屬管道
金屬管道在市政給水排水中主要有給水球墨鑄鐵管、排水鑄鐵管和鋼管三種類型。
埋地金屬管道由于受到土壤中酸、堿、鹽，以及地下水的作用，容易發(fā)生化學(xué)腐蝕；在地下電位差的作用下，也將受到電化學(xué)腐蝕。這些管的壽命通常為25 a。一般情況下，水中含氧越多，腐蝕越嚴重；pH值越低，腐蝕越快；含鹽量越高，腐蝕越快，腐蝕是氧化反應(yīng)和電解反應(yīng)的結(jié)果。金屬管道鋪設(shè)結(jié)束后，進行回填時注意施工規(guī)范，要嚴格按照項目設(shè)計方案，選取最為合適的填壓機器進行土壤回填。溝槽在回填之前，要將水分排干，將原料中的一些雜質(zhì)部分進行清除，不可以用液化狀的細砂、粉砂做回填料。回填土壤應(yīng)該進行分層處理，等到第一層回填的土壤緊實程度已經(jīng)滿足工程要求，方可進行第二層，填土應(yīng)該在管道的兩側(cè)同時進行，填土的密實度要符合規(guī)范的要求。在施工的過程中不可以采用水夯法或帶水回填，以免產(chǎn)生積水，導(dǎo)致事故發(fā)生。
2.1給水球墨鑄鐵管
給水球墨鑄鐵管具有輕度高、壁薄、耐壓、耐沖擊、耐腐蝕、耐抗震等性能。
管道接口采用柔性接口，而且還有一定的延伸率及偏轉(zhuǎn)角，具備生鐵管和鋼管材質(zhì)的優(yōu)點，避免了鐵和鋼的缺點。
給水球墨鑄鐵管涂層根據(jù)使用時的內(nèi)、外部條件選擇合適的涂層。現(xiàn)有內(nèi)涂層為環(huán)氧樹脂、聚氨酯內(nèi)外涂層、PE膜涂層等球墨鑄鐵管新產(chǎn)品。凡承插連接的球墨鑄鐵管線，必須經(jīng)計算設(shè)支墩，T型接口管道在垂直或水平方向轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)支墩，應(yīng)根據(jù)管徑、轉(zhuǎn)角、工作壓力等因素經(jīng)計算確定支墩尺寸。球墨鑄鐵管的外防腐蝕涂層應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況來選擇鍍鋅和環(huán)氧瀝青涂層或更高要求的涂層。
2.2排水鑄鐵管
排水鑄鐵管現(xiàn)在基本已經(jīng)被PVC—U替代，排水鑄鐵管使用時間較長時，水管內(nèi)壁附著的微生物比同直徑的PVC管內(nèi)壁附著的微生物多得多，影響通水能力，所以應(yīng)用相對較少。
2.3鋼管
鋼管主要指焊接鋼管，鋼管的耐壓能力好，用于市政供水時，內(nèi)壁防腐通常采用水泥砂漿、外壁防腐采用環(huán)氧煤瀝青涂料防腐，且采用適當?shù)姆乐闺娀瘜W(xué)腐蝕的措施。鋼管用于排水時，主要用于污水廠構(gòu)筑物的進出管，需要做好內(nèi)外防腐。
3.混凝土和鋼筋混凝土管
混凝土和鋼筋混凝土管具有抗壓強度高、耐久性好、使用壽命長、易于制造、生產(chǎn)成本低、價格便宜等獨特優(yōu)點，在我國城鎮(zhèn)建設(shè)、工礦企業(yè)建設(shè)、農(nóng)田水利建設(shè)中大量用于鋪設(shè)排水管道，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
混凝土管水流速度相對較慢，阻力較大，抗腐蝕能力相對較弱。
較小管徑條件下，塑料管應(yīng)用相對較多。通過經(jīng)濟對比，較小管徑條件下使用塑料管較為合理；在較大管徑條件下，混凝土管較合理。
隨著城市化的不斷進展，大口徑的雨水管、排水管需求不斷增加，混凝土管生產(chǎn)成本低、耐久性好且抗壓強度高的特點適應(yīng)市場發(fā)展的需要，所以未來大口徑排水管道以混凝土管為主要管材。為了克服阻力大抗腐蝕能力較弱的缺點，PVC內(nèi)襯宜廣泛應(yīng)用在大口徑的混凝土管中。
市政給排水設(shè)計管應(yīng)用趨勢分析
未來市政給水排水管應(yīng)用趨勢將呈現(xiàn)以下幾個特點：
01高耐久性方向發(fā)展趨勢
我國使用的市政給水排水管時間不長，在其設(shè)計壽命的驗證方面尚缺少數(shù)據(jù)，但在耐腐蝕方面，塑料管優(yōu)于金屬管道，所以塑料管在市政給水排水管道中應(yīng)用比金屬管多。
02柔性接口型式更加廣泛應(yīng)用。
市政給水排水管道未來發(fā)展趨勢是使用柔性結(jié)合的承接口式給水排水管，管道安裝方便，漏水概率較小。
03大口徑、多品種化發(fā)展趨勢。
超大口徑的排水管用鋼筋混凝土的可能性較大，夾砂管也有較大可能，但在冬季溫度較低的地區(qū)受到限制。“十二五規(guī)劃”已經(jīng)明確表明將工業(yè)廢料等用于混凝土中，所以可以在大管徑的鋼筋混凝土中使用。
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