给水排水塑料管道施工的改革分析

钮华星

（延安大学 西安创新学院，陕西 西安 710100）

给水排水塑料管道施工的改革分析

钮华星

（延安大学 西安创新学院，陕西 西安 710100）

给水排水塑料管道施工的改革对于提升工程质量、提高工程效能有着十分重要的意义.文章简单的介绍了目前给水排水塑料管的种类和特点，并结合一些工程实例讲解了塑料管道施工的新技术，对这些技术的优缺点和施工要点进行了分析.

给水排水塑料管；施工；改革

基础设施在日常生活中发挥着非常重要的作用，其质量好坏将直接影响人们的工作和生活，其中给水排水管道作为一项基础设施，在人们的日常生活中发挥着十分重要的作用.目前给水排水管道多采用塑料管，这主要是因为它的质量较轻，而且耐腐蚀性能好，水流阻力也比较小，可以有效地节约能源，安装起来十分方便，成本也非常低廉，相比其他管材来说具有明显的优势，因此在给水排水管道施工中的应用十分广泛.随着科学技术的发展，为了使给水排水管道的功效能够获得进一步的提升，对给水排水塑料管道的生产技术进行深入的研究和开发，并不断革新塑料管道的施工技术，从而实现给水排水塑料管道施工技术的提高，是目前施工改革的主要方向.

1 给水排水塑料管道的种类

1.1 硬质聚氯乙烯管（UPVC）

1.1.1 聚氯乙烯径向加筋管

聚氯乙烯径向加筋管属于聚氯乙烯管的一种，采用了特殊的模具和成型工艺生产而成.这种管材在一定程度上使管壁的厚度变得更薄，而管体承受外压荷载的能力却大大提高.之所以叫它为径向加筋管，是由于在它的外壁上增加了径向加强筋，这种方法可以有效地使管材的环向刚度获得提升，而且管材的耐外压强度也大大增加.和其他普通的管材相比，如果承受相同的外荷载压力，这种管材可以节省30%左右的原材料，可以有效地降低成本，并带来更高的经济效益.因此在进行给水排水塑料管材施工时，这种聚氯乙烯径向加筋管的应用十分广泛.

1.1.2 聚氯乙烯螺旋缠绕管

螺旋的缠绕管是由塑料板材卷制而成的，一般聚氯乙烯螺旋缠绕管的主要材料是带有T型肋的聚氯乙烯塑料板材.板材自身带有自锁机构，因此在卷制过程中可以实现快速的嵌接，并由自锁机构牢牢锁定，最后再在自锁机构中加入粘接剂进行粘合.相比其他的管材来说，这种缠绕管有很强的灵活性，根据施工的具体情况可以卷制成不同直径的管道，直径大小从150mm到1600mm都可以实现，这样可以避免过去选择固定管材而需要准备不同直径的额外成本，从而有效地提高管材的经济效益，这种管材在给水排水施工中的应用也十分广泛.

1.1.3 聚氯乙烯双壁波纹管

如果将聚氯乙烯双壁波纹管纵向切开，从截面就会发现它的管壁由两层结构构成.外层管壁呈现出波纹状态，而内层则非常光滑.相比其他的聚氯乙烯管材来说，这种管材可以节省下40%左右的原料，从而为施工节省了大量的成本.同时在相同的外荷载压力下，这种管材比其他管材有更强的承受能力，因此具有很好的适用性.相比其他普通管材来说，聚氯乙烯双壁波纹管具有更高的经济价值，因此在给水排水塑料管道的施工中也有十分广泛地应用.

1.2 聚乙烯管（PE）

聚乙烯管可以根据密度来进行类型的划分，按照密度的高低具体可以分为低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管.高密度聚乙烯管的强度和刚度非常高，而中密度聚乙烯管不但具备了高密度聚乙烯管所拥有的强度和刚度，由于密度原因还有很好的柔性，它的抗蠕变性能也比高密度聚乙烯管更加优越.低密度聚乙烯管的柔性和伸长率比其他两种管材更好，而且它的耐冲击性能也十分强大，除此之外，它还具有较强的耐化学稳定性能和抗高频绝缘性能，因此，它的优越性不言而喻.就目前的使用情况来看，国外普遍使用高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管来进行排水管道、供水管道的施工，并且取得了很好的效果.而在国内，高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管也已逐渐被应用到排水管道的施工中.

1.3 玻璃钢夹砂管（RPM）

玻璃钢夹砂管主要由两部分构成，外部一般采用短玻璃纤维或者长玻璃纤维制成，短玻璃纤维采用离心的方法，长波浪纤维采用缠绕的方法使中部呈现空管，然后再在管壁中间进行夹砂工艺的制作.这种管材的管壁相比其他管材来说比较厚，但是具有比较大的环向刚度，因此如果埋地管道的管壁需要承受内压和外压，这种管材是最为合适的选择之一.玻璃钢夹砂管的强度高，但是质量却比普通的管材轻得多，而且不易腐蚀，因此例如化工等工业管道往往会优先选择这种管材，大口径的给水排水管道也往往使用这种管材来进行施工.

1.4 模压聚丙烯管（FRPP）

模压聚丙烯管的主要原料是聚丙烯，同时在制作这一管材时还加入了一定量的玻璃纤维，然后再采用挤出模压成型工艺，就可以形成现在的模压聚丙烯管.这一管材的质量十分轻，而且具有很高的强度，耐腐蚀性能也很优秀，水阻力的系数相比其他管道来说更小，接口十分容易连接，而且水密性能也很优越，因此如果选用这种管材用作给水排水管道的主要材料，整个工程的施工速度都会大大加快，施工的周期就会有效地缩减，从而提高工程的效益.由于给水排水管道必然要面对不均匀沉降的问题，而这种管材可以有效地解决这一问题，延长管材的使用寿命.一般来说，这种管材的使用寿命可达80年以上.

2 塑料管道施工新技术

随着科学技术的不断发展，新的塑料管道施工工艺不断被创造出来，有效实现了施工质量和施工效率的提高.传统的塑料管道施工方法包括明开槽、支撑槽、顶管等等，而在上个世纪90年代以后，为了降低施工难度节省施工时间，一些不需要开挖的施工方法被研究出来，例如衬装法、拉管法、架空法等等，实现了管道施工技术的突破，推动着管道施工改革的不断发展.目前，这些方法在我国给水排水管道施工中已经被推广开来.

2.1 衬装法更新旧管道

衬装法的主要施工方法是：根据目前城市的旧管网的具体情况，沿着原有的管道每隔一定距离挖一个工作坑，将旧的管道切割成几段，然后将它的内表面清理干净，再将聚乙烯管衬入到旧的管道里面，这样就完成了对旧管道的更新工作.一般塑料管道的衬装法主要有三种形式：滑入衬装法、贴合管衬装法、短管衬装法.

滑入衬装法是直接把已经连接好的塑料管直接拉到原有的管道之中.这种衬装方法的效果比较好，因此不少国家都采用这一方式进行旧管道的更新工作.按照规定，滑入内衬管的外径要比原有管道的内径小大约10%左右，这样在安装时就不会对塑料管道的管壁造成损害.虽然塑料管道的管径在经过衬装法的更新之后会变得小一些，但是由于塑料管道的管壁比较光滑，而且稳定性好，不会随着使用时间的增加发生一些明显的变化，因此管径内部的流通性能没有受到任何影响.具体施工中，究竟每隔多长距离进行切割主要是看施工条件影响、管道的走向情况和管径大小这些因素，比较合理的长度范围一般是300m-700米左右.一般会采用卷扬机进行管道的牵引工作.但是要注意一个指标的控制，插入管的牵引力所形成的拉升应力和材料的屈服拉升强度相比不得高于50%.

贴合管衬装法是先将塑料管压缩从而使它的外观呈现出凹形，达到缩小直径的目的，然后将管道拉入到旧管道里面，并通过蒸汽法使它的形状能够恢复原状，直径扩展到原来的水平，这种方法会使得新管道的外壁和旧管道的内部紧密贴合在一起.同时也可以采用反转薄管贴衬入到原管道之中.

短管衬装法是将一些单独的塑料管短管插入到原有的旧管道之中，这种更新方法所需要挖掘的工作坑相对来说更小，因此在进行施工时不会对交通产生严重的影响.而且即便是在施工过程中，给水排水系统仍然可以正常运作，不需要采取额外的防水处理，这样一来就可以大大缩减挖沟所需要的时间，也大大减少了施工的成本，带来更高的经济效益.

以天津市友谊路更新旧管道的工程为例，这一工程中主要采用了玻璃纤维内衬技术来实现旧管道的更新，这种技术属于贴合管衬装法的一种.管道修复的位置位于天津市主干道友谊路的中线位置，向北延伸到宾水道，向南衍生到黑牛城道，整个管道的总长为125620米.这个管道的建造时间已久，在1958年建设完成，至今46年里受到了不少损害，例如1976年的唐山大地震，而且周围的一些化工厂的工业废水也由这一管道进行排放，因此管道内壁出现了比较严重的破损和腐蚀现象，再加上暴雨的袭击，有三处已经出现了塌陷情况，而且管道内有比较严重的淤泥堆积情况，最厚地区在300mm-400mm左右，因此对于排水工作有着十分严重的影响.工程最后采用了德国SAERTEX公司的玻璃纤维内衬技术，来实现对旧有管道的更新工作.首先先用闭路电视对原有管道的内部情况进行了勘测，对具体的内部损坏地区和损坏程度进行了分析后再开展修复工作.施工时要注意以下几点：首先是要在安装之前对内衬管进行清理，然后要严格按照规定安装滑轮和打包机，随后拉入内衬，用空压机将软管吹胀，通过加热使衬里固化，然后拆除滑轮和打包机，最后再进行密闭性试验.

这种方法可以不进行开槽挖掘，因此施工的工期比较短，对周围环境和交通的影响都比较小，而且管道内贴衬有效地减小了管道的摩擦阻力，从而使管道内的净流量大大增加.但是这种方法也有一定的缺点，内衬管接头部位的处理工作比较困难，要格外注意它的密闭性处理，而且对于温度和时间的控制也有较高的精确性要求，因此需要专业的人员进行操作，以确保施工的质量.

2.2 拉管法敷设新管道

拉管法是先进行钻孔工作，然后将塑料管拉入孔中，随后将泥浆吸出即可.这种方法所需要挖掘的工作坑很小，基本不会对交通产生任何影响.

钻孔工作的主体部分都是在地下进行，因此施工过程中无法对钻孔情况进行观察，在成孔之后也不可以开挖验收，因此在施工过程中不管哪一个环节出现问题都会对整体的工程质量造成影响，严重的甚至会带来巨大的经济损失和一些不良的社会影响.所以这一施工技术要求建立一个高水平的施工队伍，在施工过程中加强对施工质量的管理，注意每一个环节的施工质量，在成孔之前就尽可能地消除每一个可能的隐患.在开工之前要对施工图纸有深入的了解，并且对施工的具体步骤、验收的规范进行了解，核查施工地段的地质情况，对于施工过程中可能出现的一些问题进行分析并找出解决的办法，制定出严格规范的质量标准和验收方案，从而有效提高工程的质量.

在钻孔的过程中将挖出的土搅拌成泥浆再注入到钻好的孔中，这样可以有效支撑土中的压力，随后再将塑料管拉入到泥浆管中，并用泥浆泵将泥浆吸出.

这种方法和滑入衬装法有着异曲同工之妙，就是将连接好的聚乙烯管拉入到已经做好的泥浆管里，但是这种方法一般只能用于一些管径在800mm以下的管道中.

2.3 架空法临时切改旧管网

架空法是在需要进行开槽施工的地段，将一些原有的管道切断，然后用新的塑料管跨越沟槽.这种方法是一种临时性的切改方法，在完工之后依旧会将旧管网恢复原状.

例如天津市的地铁1号线洪湖里站的排水切改工程，如果使用传统的施工方法来改变管道的流向，那么不仅要重新敷设管道，还需要新建一个雨水泵站，需要消耗大量的资金和人力物力，因此最后选择采用架空法进行施工，架空的管道总共有6处，管径在300mm-1200mm之间.管道架空的位置处于明开地铁沟槽里，跨距长度达到30m.为了确保工程的质量，在经过各项对比后，选择了玻璃钢夹砂管.

进行施工时要建立一个力学模型，计算好沟槽两侧混凝土承台和钢架的受力情况，从而确定混凝土承台和钢架的尺寸，选择最合适的型号.使用盘条将玻璃钢夹砂管固定在钢架上，在放入检查井之后要做好管道和井的连接工作，安装完成后要进行注水试验，检查是否有渗漏、结构是否稳定，最后将管堵拆除，恢复管网连接.

这种方法实现了施工成本的降低，并且工期短，不会对地铁建设造成影响，而且有效解决了排水的问题.

结束语

相比混凝土的管材而言，塑料管材的材料性能更加优秀，而且其施工方法也相对比较简单，使用寿命也比较长，因此寿命周期成本较低.在后期对管材进行养护时，塑料管内的摩阻很小，因此管中一般很少会聚积起淤泥，所以对其进行养护时只要采用水冲的方式就可以实现，大大降低了工人维护的劳动强度，省去了掏挖疏通的步骤，从而降低了维护的成本.实践证明，塑料管道比其他管道的经济效益更高，因此在选择给水排水管材时，塑料管道是目前最佳的选择，可以提高整个工程的质量和设施的使用时间.

〔1〕程东方.给水排水塑料管道施工的改革方向[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(19).

〔2〕王少华.给水排水塑料管道施工的改革方向[J].民营科技,2011（05）:176.

〔3〕段卫民,李淑清,杨和义,申春根.市政排水中的塑料管道施工新技术[J].中国给水排水,2006（06）: 92-94.

〔4〕范荣华,冯学谦,于雪艳.市政排水中的塑料管道施工新技术[J].包钢科技,2006（06）:32-33.

TU5；TU96

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1673-260X（2014）10-0025-03