HDPE塑料管和钢筋混凝土管在市政排水管道工程上的比选分析

【摘

为此，本文针对HDPE管和钢筋混要】排水管道是市政排水系统一个重要的基础组成部分，而管材合理的选择又是排水管道的重要一环。为管材的比选提供依据。凝土管作为排水管道在广州地区市政建设的应用上进行全面的分析，钢筋混凝土管；【关键词】市政排水；管道；HDPE管【中图分类号】TU992

【文献标识码】A

【文章编号】（2018）2095-206602-0176-02

引言考虑到近年来我国沿海地区遭遇强降水天气较为频繁袁

各大城市发生内涝灾害也时有发生袁为保证城市功能正常运作袁确保人民群众生命财产安全袁我国城市建设对完善市政排水系统的需求在不断提高遥排水管道是市政排水系统一个重要的基础组成部分袁而管材合理的选择又决定了管道能否满足城市排水需求遥因此袁为了减少极端天气对我国城市基础设施的影响袁保证人民群众的生命财产安全和市政建设更好的发展袁对于不同管材的排水管道袁必须以高质量尧高保障为标准进行比选遥

钢筋混凝土管是运用时间最长尧技术最为成熟的排水管材遥钢筋混凝土管凭借自身制造方便尧管材造价低尧耐腐蚀尧抗老化性能好尧管材强度高等特点袁目前在我国市政排水工程中得到较为广泛的运用袁除用作一般自流排水管道外袁钢筋混凝土管亦可作泵站的压力管和倒虹管遥近年来袁随着我国科技的发展进步袁HDPE管以内壁光滑尧管材柔韧性好尧接口少尧抗地基沉降性能好尧抗渗透性能好等优点袁得以代替传统的钢筋混凝土管袁作为市政排水管道广泛运用于许多基础设施建设中遥两种管材的性能比较如表1所示遥

两种管材各有优劣袁合理的选用管材对排水系统的设计及造价都有影响袁因此管材的选用应考虑不同管材的性能袁根据工程具体的要求综合考虑遥不过袁广州水务局颁发的叶广州市水务局关于进一步明确排水工程建设要求的通知曳{穗水规划[2017]79号}明确规定院针对广州地区地质条件复杂多变尧地下水位高等实际情况袁排水管材结合地质和技术经济条件分析比选后袁优先采用钢筋混凝土管遥

笔者认为HDPE管作为科技进步的产物袁在排水系统的开展袁并且能够在施工过程中及时的发现问题并制止或是改正遥由于施工工艺是整个施工工程质量的基础保证袁所以对施工工艺进行监督是有必要的袁另外节能材料的选择标准是否达标对工程国的质量也有着必然的联系袁对建筑材料的标准进行监督袁在确保节能材料质量以及性能准确无误的前提下袁再进行施工能够保证建筑工程的施工质量遥

表1

管材使用寿命抗渗性能防腐能力承压能力施工难易度接口形式对基础要求

重量管材运输价格

HDPE管50年强强较差方便电热熔连接较低小方便较高

钢筋混凝土管30~50年较差较差较强较难橡胶圈承插/企口

较高大较麻烦较低

1管道水力计算分析比较应用上理应具有合理性袁市政排水管材的比选应当作更详细更全面的分析与论证袁本文将对钢筋混凝土管和HDPE管进行比较分析遥

排水管渠的流量院Q=Av式中院Q要要要设计流量渊m3/s冤曰

A要要要水流有效断面面积渊m2冤曰v要要要流速渊m/s冤遥

2/31/2

恒定流条件下排水管渠的流速院v=1RI

n式中院v要要要流速渊m/s冤曰

R要要要水力半径渊m冤曰I要要要水力坡降曰n要要要粗糙系数遥

参考文献

4结束语建筑节能的施工工程开展袁在我国已经成了一个必然的

趋势袁再加上资源保护的要求和节约资源意识的提升袁我国对于建筑节能的工作也越来越提起了重视袁但是想要在保证建筑工程施工质量的前提下开展建筑节能袁是一项技术工作袁必须要配合建筑质量监督管理体制同时进行袁所以对于建筑质量监督管理工作的重视程就有必要进行提升袁对建筑的质量监督管理不断地进行完善袁以此来保证建筑工程的质量袁同时能够在一定程度上推动我国建筑节能的发展遥

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收稿日期：2018-1-11

176LOWCARBONWORLD2018/2由于HDPE管粗糙系数渊0.009~0.01袁内壁光滑尧水流阻力

小冤小于混凝土管渊0.013~0.014袁内壁粗糙袁水流阻力大冤袁在水力坡度和管径相同的情况下袁水头损失小袁水流速度要大于混凝44.4%土管糙系数遥袁取值举HDPE例0.013说明管袁排袁水水HDPE力坡能管度相同力比钢粗糙系都为筋混数取值0.001凝土0.009袁钢管筋排袁混水当设凝能土力计管大降雨粗流量大于1233L/s时袁HDPE管可比钢筋混凝土管选小一级管径袁如计算表1所示遥

表2

因此袁随着设计降雨量的增加袁大管径的HDPE管排水能力的优势越加明显袁一来可减少开挖深度和造价尧二来避免使用大管径管道或渠箱袁从而缩短工期遥对于污水管袁使用HDPE管2可抗减少浮挖系深数从而降分析比低污水较泵提升扬程袁减少运行能耗遥钢筋混凝土管自身重量较大袁受地下水位影响小曰HDPE管材较轻袁有研究指出由于HDPE管自重较小袁水密性能好的特点袁使渊其在地下水酌窑位高的地段难以满足野管道的抗浮稳定验sHs1+窑Z逸K算冶遥

BHsB要要要酌忆窑sHs抗2冤浮/酌式中院K安w全系数袁不小于Hs要要要水管位顶至以上地下水幅图层位的1.10曰

1要要要标高度渊m冤曰2度渊m冤曰

Z要要要可能出现的最高地下水高的覆位土标层高至的高管底度渊m的冤曰高

8kN/m3

曰

酌忆酌s要要要管顶回填土的重力密度袁一般可取18kN/m3曰s要要要水位以下回填土的重力密度袁一般可取酌w要要要水的重力密度袁可取10kN/m3遥

由公式可知袁当地下水位低于管顶时袁HDPE管可靠自重满足野管道的抗浮稳定验算冶曰当地下水位高于管顶时袁管道根据具体地下水位与埋深袁有可能不满足野管道的抗浮稳定验算冶袁管径越大袁越难满足抗浮稳定验算遥对于广州地区一般路段袁少有存在地下水位高于设计管顶的情况袁因此HDPE管在广州3广州地大部分地区质条件管道允许适的用性分情况下是析比适用较的遥

广州地区毗邻海洋袁部分地区地质对管道的抗腐蚀和耐盐碱性要求较高袁根据相关研究袁钢筋混凝土管在沿海地区使用一般不能达到设计年限要求袁而HDPE具有良好的耐腐性袁使用年限可高达50年以上袁减少维护成本遥随着人们对环保的重视程度越来越高袁地下水质量成为评估一个地方环境质量的重要指标袁因此具有良好水密性和耐腐性的HDPE管更适合作为市政雨污水管道用于沿海地区遥

广州地质条件分布不一袁容易造成地基沉降不均匀袁从而容易造成管道的断裂错位遥HDPE管因其柔韧性和良好的环刚度袁可克服不均匀沉降引起的破坏袁提高管道的可靠性与保障排水系统的正常运行曰钢筋混凝土管缺乏良好的柔韧性袁相比接口也比较多袁管道因地基沉降所引起的错位或断裂的风

建筑·节能险HDPE也相4管管应钢道更更筋混施为高凝工可遥靠因此袁市政排水管袁特别是污水系统使用土比遥

管施工工较分析序为开挖尧地基处理尧基础支护尧混凝土搅拌尧基础浇筑尧养护尧管道场内运输及吊装定位尧接口及养护尧试水及回填曰HDPE管施工工序为开挖尧地基处理尧砂垫层敷设渊1尧冤管钢道筋安装混凝尧土接管口施工

尧试水及回填遥

钢筋混凝土管工序较多袁而且由于自身重量较大袁管道敷设时需要使用兜身吊带和专用工具起吊装卸袁施工占地范围较大遥钢筋混凝土管垫层使用120毅混凝土基础袁需要现场浇筑遥根据相关研究袁钢筋混凝土管作为市政排水管在施工中存在的问题主要有以下两点院淤混凝土排水管道的检查井部分存在出现接口断裂和冻胀冒水的问题曰于混凝土排水管道在使用过程中存在出现基坑塌方尧管道的沟槽超挖尧管道沟槽槽底泡水尧管道接口漏水尧管道的不同程度的渗水等现象遥主要原因在于对市政排水管道施工不按规范严格要求袁施工材料和工序渊存在偷工减料现象遥轻型HDPE2冤HDPE设备安装管工管袁序施工

[1]

节相省对施工较少空袁间小袁管但径HDPE管道较管轻接袁可口为使用电热人工或熔连接袁接口焊接工期相对较长遥HDPE管垫层使用300mm厚粗砂碎石垫层袁直接敷设压实即可袁施工较简单遥管道沟槽回填过程中袁回填沙土由于施工操作不按规范院回填不均匀尧回填砂不足尧使用挖机斗压土等袁容易导致管道变形或破裂遥

由于塑料管自身特性袁HDPE管作为市政排水管袁对环刚度要求较高遥在实际施工过程中袁部分施工队为了自身利益袁选用环刚度不足或质量不达标的HDPE塑料管袁导致管道破裂尧渗漏尧坍塌等工程事故遥

两种管材施工各有利弊院混凝土管虽然技术成熟袁但对施工现场的要求较高曰HDPE管施工工序较少袁管材较轻袁但对管材自身的环刚度和沟槽回填的要求较高遥因此袁从管道施工上分析比较袁两种管材孰优孰劣不能一概而论遥排水管道的施工质量好坏直接影响到市政排水系统能否正常运作袁为了保证排水管道施工的质量袁根本上要把握好施工的技术袁按照设5计图管和相关规范的规定进行施工遥

根据道相经济关研究比袁较相同分管析径的HDPE管单价要比钢筋混凝土30%管高较低袁袁基础造袁而钢对于大价筋管高混径管10%凝土道袁遥管钢对开筋于挖混小土凝管石土径方造价较HDPE管高20~综的合造管道价袁较塑低料遥管由综于合造HDPE价管具有更好的排水能力袁在同等流量需求下袁可以选择小一级的6管主要结径袁因此HDPE论塑料管在综合造价上依然具有优势遥本文为市政排水管网建设在管材比选方面提供了一定的依据袁对市政排水管道的管材特性和管道工程施工进行分析袁表明HDPE管在广州地区的应用具有合理性遥通过与钢筋混凝土管进行比选袁进一步说明HDPE管作为排水管道在城镇市政建设上具有优越性遥

[1]参考文献

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排水工程中塑料管和混凝土管技术经济分析[J].收稿日期：2018-1-11

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