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1、HDPE双壁波纹管在市政排水工程中的应用及经济性评价王宏彦,张晓峰(武汉市规划设计有限公司,湖北武汉430014)摘要:HDPE双壁波纹管是在市政排水工程中应用较广的一种新型材料,通过对它与传统钢筋混凝土圆管的比较分析,显示出HDPE管在市政排水工程中的应用优势,对其进行经济性评价,得到的结论为:管径不大于800mm时,若埋深小于2.5m,大多数情况下混凝土管的铺设单价要比HDPE管低;若埋深大于2.5m,则混凝土管的铺设单价比HDPE管要高;管径大于800mm时,任一埋深HDPE管的铺设单价都比混凝土管高得多。关键词:城市排水;高密度
2、聚乙烯(HDPE)双壁波纹管;经济性评价中图分类号:TU992.04文献标识码:B文章编号:1009-7716(2014)10-0124-051概述1996年首次全国城市市政公用设施普查,运行的城市排污管网总长度119738.65km,其中有70%以上的是20世纪80年代以前铺设的。其主要材质是混凝土管、铸铁管、陶土管以及用砖石砌成的暗渠,目前大多已年久失修,管道腐烂,接头渗漏极为严重,管道破损、塌陷、堵塞时有发生。过去在埋地排水领域多采用传统的钢筋混凝土管,由于钢筋混凝土管为刚性管,基础也是刚性的,当地基较差或处理不当时,极易造成管道
3、和接头的损坏,出现枯水期管道内的水往外渗、丰水期地下水及雨水往管道里渗的现象,对周边环境造成影响。据统计,我国90%以上的城市水环境恶化,95%以上的城市地下水不符合水质标准,排污管道的渗漏是最大的污染源之一。随着新材料的开发与推广应用,越来越多的城市排水系统应用了HDPE管等新型材料,这些材料的粗糙系数一般远小于传统的钢筋混凝土管,不仅减小了水头损失、增加了排水能力,同时也增加了管道的输送能力。另外,这类管子具有重量轻、耐腐蚀、耐低温和耐磨性好等优点,可以缩短施工周期、降低工程造价和提高管道系统的安全性。2004年建设部发表公告明确要
4、求在市政工程公用管网中给水和排水领域推广使用塑料管材,上海市有关部门率先于1998年作出了“推广市政埋地排水塑料管,淘汰水泥排水管”的规定,广州市2003年6月1日起在全市污水管网工程中推广使收稿日期:2014-05-20作者简介:王宏彦(1978-),男,辽宁朝阳人,高级工程师,从事给排水规划与施工设计工作。用塑料管材。现在,HDPE双壁波纹管等塑料管材被广泛应用于市政排水工程中。本文分析HDPE双壁波纹管等塑料管材在市政排水中的应用效果,对其过流能力和经济性作出评价,供同行参考。2HDPE管的特点2.1HDPE双壁波纹管的优势高密
5、度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管是以HDPE为主要原料加入必要的添加剂,经挤出成型方式加工而成的具有波纹结构的管材。其管壁截面为双层结构,内壁表面光滑,外壁为等距排列的环形中空波纹结构的管材。以下为HDPE管具的特点或优点。(1)环形波纹结构,具有刚柔兼备的优良力学性能,环刚度大,柔韧性好,抗压、耐冲击。(2)管道内壁平滑,流体摩阻小,输流量大。输送液体时摩擦阻力明显小于混凝土管,在同等使用条件下输水量可比同内径的混凝土管提高40%,因此可用小口径HDPE缠绕管替代大口径水泥管。(3)中空肋骨结构,重量轻,运输、施工便捷,降低施工费。直径
6、l000mm、环刚度8kN/mz的HDPE管才约90kg/m,是混凝土管的1/8,便于搬运和施工,不需要搬运吊装设备。(4)连接方便,接头密封性好,长期运行质量可靠,无泄漏。安全可靠,采用电热熔带或热收缩带连接技术,施工快捷,连接质量高,接头强度大,可确保管内污水不外漏,减少施工时间和费用。(5)化学性质稳定,耐腐蚀,无毒无污染,属环保管材。耐化学药品性、耐老化能力强,管材以惰性HDPE制成,化学性质稳定,耐酸、碱、盐能力强,耐污水、废水、化学药品及土壤中腐烂物质的腐蚀,无锈蚀,在输送腐蚀流体或者在腐蚀性土壤中敷设时无须防腐处理。(6)
7、耐低温,耐磨性好,埋地使用寿命可长,在不受阳光紫外线直射的条件下,使用年限可达50a以上。(7)具有较好的柔韧性,抗沉降性能好。HDPE为高聚物属于黏塑性材料,其柔韧性能较好地顺应地基的不均匀沉降,从而提高管道的抗震能力,不会像刚性混凝土管那样产生脱节断裂现象。适当的挠曲度,可不用管件直接将管材铺设于略弯的沟槽内。(8)施工几乎不受季节、气温的影响,在-20℃~40℃温度范围内可正常操作。(9)可回收利用。HDPE为无毒性材料对土地无害,不结垢,不繁殖微生物,并可再生使用,生产过程中的冷却水可循环使用,无污染物产生,是环保型绿色产品。基
8、于上述特点,在同等条件下使用HDPE管的工程综合造价较其它管材要低,特别是在非开挖牵引管工程中其造价远远低于其它管材,而且其工程质量及可靠性较之钢筋混凝土管都可以得到保证。HDPE管的使用范围十分广泛,由于