新型管材在市政排水管网中的设计及运用.doc

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1、新型管材在市政排水管网中的设计及运用-建筑给排水论文摘要：本文通过对几种新型管材从技术、经济等方面的综合比较，列举了各种管材各自的优势及局限性，并明确了设计的关键参数——环刚度的选择，供今后在市政排水管网设计时参考。关键词：新型管材排水管网综合比较环刚度　　一、引言　　随着我国国民经济持续快速的发展，市政建设的规模也在不断扩大。作为城市重要的基础设施——市政排水管网，也得到了政府部门的大力支持、建设和完善。传统的排水管材由于其本身固有的一些缺点，已经难以适应城市快速发展的需要。因此，近年来出现了许多新型管材，这些管材无

2、论是性能还是施工难易程度都优于传统管材，本文就其中比较典型的几种管材（如HDPE双壁波纹管、HDPE中空壁缠绕管、金属内增强聚乙烯（HDPE）螺旋波纹管以及玻璃钢夹砂管）从技术、经济角度进行综合比较，以便今后设计在管材选择方面参考。　　二、新型管材综述　　市政排水管网较一般排水管网来说管径相对较大，（一般都在DN400以上），市场上出现的大口径新型管材根据材质的不同，大致可以分为以树脂为基体玻璃纤维为增强料的玻璃钢管，以HDPE（高密度聚乙烯）为原料的HDPE管以及以UPVC（聚氯乙稀）为原料UPVC管。由于UPVC（

3、聚氯乙烯）在熔融挤出时的流动性很差、热稳定性也差，生产大口径管材是相当困难的，大口径聚氯乙烯管的连接问题也困难，目前国内生产的UPVC排水管管径绝大部分在DN600以下，比较适合在小区等排水管管径不大的地区使用，而不适合在市政排水管网（相对管径较大）上使用，故本文不对该型管材进行论述比较。　　玻璃钢纤维缠绕增强热固性树脂管，简称玻璃钢管，是一种新型的复合管材，它主要以玻璃纤维作为增强材料，以树脂为基体制成，以其优异的耐腐蚀性能、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短和综合投资低等优点，广泛的应用于化工企业腐蚀性介质输送

4、以及城市给排水工程等诸多领域。随着玻璃钢管的普及应用，又出现了玻璃纤维绕增强热固性树脂夹砂管，简称夹砂玻璃钢管（RPMP管），这种管道从性能上提高了管材刚度，降低了成本。接头一般采用承插连接方式，两道“O”型密封圈。安装方便、可靠、密封性、耐腐蚀性好，接头可在小角度范围内任意调整管线的方向。　　HDPE管是一种具有环状波纹结构外壁和平滑内壁的新型塑料管材，由于管道规格不同，管壁结构也有差别。根据管壁结构的不同，HDPE管可分为双壁波纹管和缠绕增强管两种类型。目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟，在欧美等发达国家已经得

5、到了极大的推广和应用。　　1．HDPE双壁波纹管　　双壁波纹管是由HDPE同时挤出的波纹外壁和一层光滑内壁一次熔结挤压成型的，管壁截面为双层结构，其内壁光滑平整，外壁为等矩排列的具有梯形中空结构的管材。具有优异的环刚度和良好的强度与韧性，重量轻、耐冲击性强、不易破损等特点，且运输安装方便。管道主要采用橡胶圈承插连接（也可采用热缩带连接）。由于双壁波纹管的特殊的波纹管壁结构设计，使得该管在同样直径和达到同样环刚度的条件下，用料（HDPE）最省。但受到生产工艺限制，目前国内能生产的最大口径也只有DN1200，使得其推广受到

6、一定的限制。　　2．HDPE中空壁缠绕管　　它是一种以HDPE为原料生产矩形管坯，经缠绕焊接成型的一种管材。由于其独特的成型工艺，可生产口径达3000mm的大口径管材，这是其他生产工艺难以完成甚至于无法完成的。此种管材与双壁波纹管在性能上基本一致，管道连接主要采用热熔带连接方式，连接成本较双壁波纹管略高；另外，该管的一个主要缺点是在同样直径和达到同样环刚度下，一般要比直接挤出的双壁波纹管耗费更多的原材料，因此，其生产成本较高。　　3．金属内增强聚乙烯（HDPE）螺旋波纹管　　它是以聚乙烯为主要原料，经过特殊的挤出缠绕成

7、型工艺加工而成的结构壁管，产品由内层为PE层、中间层为经涂塑处理的金属钢带层、外层为PE层的三层特殊结构构成。经涂塑处理的钢带与内、外聚乙烯层在熔融状态下复合，使其有机的融为一体，即提高了管材的强度，又解决了钢带外露易腐蚀的问题。管径从DN700～DN2000。其连接方式主要有：焊接连接、卡箍连接和热收缩套接（适用于DN1200以下）。该管的最大优势在于可以达到其他塑料管材不能达到的环刚度（可达16kN/m2），同时造价相对低廉。　　以上各种管材物理性能比较详见表－1。　　三、综合造价比较　　本文以深圳地区为例，对上述

8、新型管材进行综合造价比较。为使比较更符合实际，并能充分发挥各种管材自身优点，比较中考虑了二次搬运、地下水抽排、沟槽支护、管道基础以及管沟回填等诸多方面因素，管道埋深统一按4m计算；由于新型管材内壁光滑，输水能力较高，比较中钢筋混凝土管管径按比新型管材管径大一级考虑。（详见表－2）　　　　物理力学性能比较表－1管类项目钢筋混凝土排水