市政给排水新管材的选择与施工

2021-04-12陶闻翰

智能城市 2021年12期

周迪樊佳，2 陶闻翰

（1.中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙 410007；2.湖南省水处理过程与装备工程技术研究中心，湖南长沙 410007）

分析传统的市政给排水工程建设可知，由于施工工艺、施工材料等方面的局限性，导致管道质量和性价比特性无法更好地呈现出来。近几年，我国出现了一些新型工艺和材料，为市政给排水工程新管材发展创造了有利条件。在市政给排水工程建设中，管道建设极为重要，为了确保项目的施工水准，相关部门和企业应做好管线施工，管线施工是市政给排水工程质量提升的重点所在。

1 给排水系统中管材的类型选择

1.1 环保复合管材新产品技术研究

近年来，我国在塑料管材和管件生产方面投入了较大精力，数量上也占据优势，由此可知，建设行业的科技进步政策大力推动了塑料管材行业的发展。相关数据资料显示，国内研发的纳米抗菌不锈钢塑料复合管具备良好的抗菌性能，促使该管道具备良好的市场前景，可应用到建筑、化工以及医药等多个领域。另外，HDPE缠绕增强管等新型管材应用，同样也能为国内工程建设管道发展提供助力，市场发展前景广阔。

1.2 塑料管

塑料管在制作过程中，主要原材料为塑料树脂，与混凝土管材进行对比可以发现，该种管材的质量较轻，且具备良好的耐腐蚀性能，管道内部不易出现污染物沉积问题。在具体应用时，塑料管的强度有限，遇到一些强大外力后，可能会出现质量隐患，对主体市政给排水性能产生影响[1]。

1.3 钢管

纵观我国各个城市的市政给排水工程建设，最为常见的管材为属钢管，相比混凝土管和塑料管，钢管质量更轻，强度优于塑料管，且本身具备良好的耐高温特性，在施工中可以实现焊接处理，在市政给排水施工中的应用效果良好。但钢管的制作成本更高，耐腐蚀性也有限，还需要进一步研究进行完善。

1.4 玻璃管和高密度聚乙烯管

玻璃管和高密度聚乙烯管都属于新型管材范畴。

（1）玻璃管。

玻璃管材自身重量较小，安装方便，且具有较高的抗腐蚀性，内壁平整，在市政给排水施工中得到广泛应用。

（2）高密度聚乙烯管。

高密度具聚乙烯管的应用与玻璃管存在相似之处，高密度聚乙烯管材的自重较小，具有优异的抗腐蚀能力和韧性。在建设的过程中，能够强化焊接质量，提升工程施工的整体效果。

现阶段，随着我国经济发展水平的提升，玻璃管和高密度聚乙烯管在市政给排水工程建设中的应用范围越来越大，更好地满足了居民日常用水需求。

2 市政给排水新管材的选择依据

2.1 经济性

分析我国现阶段市政工程发展可知，我国市政工程给排水建设，主要是根据合同规定进行，由施工单位执行。针对多种给排水工程新型管材，各个建筑企业的选择依据主要是以成本为主。不同类型的管材，如果价格差距较小，应尽可能选择卫生度高、便于维修的材料，维护城市建设的稳定开展。如果选择的材料性能差距较小，应以质量好、操作简单的材料作为引进目标，保证管材能够赋予市政工程给排水工程更多效益。

2.2 环保性和无害性

在市政给排水工程管道材料选择上，应秉承无害、环保等基本原则。一般情况下，市政给排水工程的作用就是为城市居民供应水资源，维护居民生活的有序进行，市政给排水工程能够维护我国城市居民的日常用水需求，强化饮用水安全性。

城市内部的供水网络与水资源安全等存在直接关系，在实际的市政工程给排水处理系统维护中，需要将更多绿色环保材料引入管道制造中，使管道材料化学性质以及物理特征与建筑质量标准保持同步。例如，应用塑料管时，塑料管材能够与树脂或其他添加剂融合，工作人员应根据实际情况，保证添加剂的安全性和环保性。

通常情况下，传统市政给排水工程管道应用的镀锌钢管中含有大量铁元素，铁元素能够与氧气产生化学反应，出现生锈现象，为微生物污染水环境创造了条件。现阶段，我国市政给排水系统施工本身具备明显的隐蔽性特征，在建设时，需要对管道材料特性进行考虑，保证良好的防火性能和密封效果等[2]。

2.3 实用性

现阶段，我国有机化学领域的研究取得了较多新成果，成功在市场中推出了一批新型管道材料，最常见的为聚丙烯管以及聚丁烯管等，聚丙烯管和聚丁烯管均属于塑料给排水管材和复合管材。

在实际应用中，新塑料管和复合型管均能促进我国市政给排水工程的发展。新型管道材料的应用，可以完善排水管出口走线和标高，尤其是排污管排出点标高会对我国城市下水道的连续性产生影响。如果排水管设计交底不彻底，易影响污水系统的稳定性，甚至对居民的人身和财产安全产生威胁。分析传统的市政给排水工程建设可知，排水管高度的提升，一般是通过潜水泵安装实现，但该种方式在质量水平和安全度维护方面存在缺陷，问题出现概率较大。应用新型管材后，管道内壁更光滑，降低了水流阻力，粗糙度有限。

另外，新管材对于坡度的降低比较明显，相较于传统规格管道，最多可以降低30%。新型管材不仅能够保证城市排污系统的平稳运行，还能降低初始管道的埋设深度，使污水处理成本得到控制。借助于新型管道材料，能够强化供水和污水处理系统的安全性，保证施工质量始终处于合理状态。

3 市政给排水新管材的施工

3.1 给排水管道预制施工

确认施工管材后、实际施工安装前，相关工作人员应保证管道预制过程的合理性，还应当对管材和管件进行分析，根据实际情况开展检查和安装模拟，确定管材材质以及规格等信息是否与安装要求保持同步。如果管材存在明显的磨损、变形等情况，应及时进行更换，并记录好相关信息，在管材上做好标记，避免后续被误用。

3.2 给排水管道的安装应用

纵观给排水管道的安装过程，除了在安装操作方面需要保持谨慎外，工作人员还需要及时了解和检查各项安装条件，保证条件完全与要求相符后，继续执行后续安装操作。如果存在安装条件与规定标准不符情况，需对其进行完善，否则不能继续执行安装任务。

（1）进行管道预制工作的交接，保证交接的准确性，材料和配置质量均不能出现任何问题。

（2）检查管道安装和土建工程的施工标准，无误后开展管道安装任务。

（3）工作人员应保证管道连接部分的设备指标处于正常状态，避免管道连接工作中的各种问题。

3.3 地管的安装应用

地管安装工作是市政给排水工程的重要操作内容之一。

（1）在主体安装工作中，工作人员需要对施工现场情况进行全方位了解，保证地管安装工作不会对工程其他施工产生影响。

（2）挖掘管沟时，应借助人工操作完成，挖掘前了解施工图纸数据准确性，保证挖掘过程与工程图纸同步，尤其是进行放线操作时，不可出现失误。

（3）工作人员应尽可能在已经挖好道的土方堆周围设立标志物，所有挖掘工作结束后，对标高和管底坐标进行检查和测量，强化管底部分的牢固性。

（4）实际管道安装时，应避免防腐层出现损伤，管道两侧应时刻处于封闭状态，避免更多杂物进入管道内部[3]。

3.4 新型塑料管材的应用

最为常见的新型塑料管材为硬质聚氯乙烯管，该管材的主要制作原材料为聚氯乙烯树脂，不添加塑剂，具有良好的耐腐蚀性能。在实际城市给排水系统使用中，污水具有腐蚀性，管道长期使用会受到腐蚀性影响，如果应用硬质聚氯乙烯，可以充分展现其优异的抗腐蚀性能。

（1）硬质聚氯乙烯芯层发泡管。

芯层发泡管主要涉及三个层次，中间层为低发泡层材料，密度范围在700～900 kg/m³之间，该材料密度较大，且防腐性能良好，可以在室内给排水管道中得到稳定应用。

（2）硬质聚氯乙烯螺旋消声管道。

硬质聚氯乙烯螺旋消声管道结构特殊，且管道内部上设置了具有导流作用的螺旋肋，能够降低水流经过时所产生的压力，控制噪声。

（3）硬质聚氯乙烯加强筋。

硬质聚氯乙烯可以在管道外部增加径向加强筋，最大限度地提升管道环向刚度，降低管道内壁厚度，避免原材料出现大幅损耗问题。

3.5 引入合适的复合管材

新型复合管材的应用，通常以金属材料为主，主要起支撑作用，基础材料主要为树环氧树脂和水泥。外部金属材料强度较高，管道具备更好的保温、隔热效果，能够强化耐腐蚀性能，在市政给排水工程中较为常用。在新管道材料选择方面，主要以直径在30 mm以下的新型复合材料为主，如内衬不锈钢管等，强化主体结构的抗冲击性能以及给排水工程的整体安全性。