王利和 包头铁道职业技术学院 ，包头 014040

新型管材在包头市东河区市政污水管网改造工程中的应用

王利和 包头铁道职业技术学院 ，包头 014040

随着城区人口密度的加大，生活污水流量不断增大，多年前的旧管线严重老化，管径不够，无法正常运行。本文论述了实行改造中新型管材的选用与施工问题。

1.引言

随着我市经济持续快速发展，市政建设的规模也在不断扩大。作为我市重要的基础设施——市政污水管网也得到了政府部门的大力支持、建设和完善。传统的市政污水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，我市于2009～2010年对全市范围内已达使用年限的旧有生活污水管线进行了较大规模的改造。改造后的管线大量使用了新型管材。笔者有幸参与了包头市的老城区——东河区的污水管网改造项目。就这次改造项目中新型管材的使用提出一些浅显的看法。

2.旧管线改造的必要性

我市东河区是老城区，经济欠发达，由于历史的原因，城市基础设备建设相对滞后，一方面表现在城市生活污水管线超龄服役，管材严重老化，通水能力差，日常运行中病害事故多发，给维护管理带来相当大的困难。另一方面随着城区人口数量的迅速增加，人口密度加大，原来的管线管径太小，已经不能适应排水量的需要，超负荷运行，带来很大隐患。

这次改造的管线有西脑包大街段、公园路西阁外段、体育场南路段、公交巷段、矿机厂路、铁西区新建路等，共计约8000米。都是80年代前后敷设的管线，管材都是混凝土的排水管道。从挖出的旧管线看，已经腐化严重，管壁混凝土相当疏松，内壁粗糙不堪，薄厚不均。一些路段甚至因管道破损而导致路面塌陷。因此，对这些旧有管线改造是当务之急。

3.新型管材的选择

3.1 常见新型管材的种类、性能

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DN300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。

3.1.1 UPVC管

UPVC（聚氯乙烯）塑料管是以聚氯乙烯为主要原料配以添加剂，以热塑工艺通过制管机内径挤压而成。

由于UPVC（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，故不在本次考虑管材范围之内。

3.1.2 玻璃钢纤维缠绕增强热固性树脂管

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，广泛地应用于化工企业腐蚀性介质输送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，又出现了玻璃纤维缠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调整管线的方向。

3.1.3 HDPE塑料管

HDPE塑料管是由高密度聚乙烯树脂加入添加剂，经挤压而得。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管又有几种类型。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。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。有优良的弯曲性能。目前国内能生产的最大口径已达到DN1200。

(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，使其有机地融为一体，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）。

3.选择的结果

从以上管材比较可以看出，本次改造工程设计人员最终选择了HDPE双壁波纹管是非常合理的。因为东河区旧城区地质情况复杂，可能产生的不均匀沉降大，宜用HDPE管。同时，地下障碍物及其他老管线错综复杂，且敷设情况不明，沟槽开挖时往往需要频繁变线，因此需要较好的弯曲性，只有双壁波纹管和中空缠绕管能满足，但中空缠绕管连接采用电熔带成本高且施工速度慢，实际施工往往带水操作，也不宜采用电熔连接，不如波纹管一次对口用橡胶圈密封来得快。

4.新型管材的施工应注意的问题

由于HDPE管材本身的特性，以及推广初始阶段不为大多数人所了解，HDPE排水管在施工安装、使用与维护管理的许多方面都与传统管材有较大出入，带来了许多新的问题，同时也给人们对HDPE管材的接受和使用带来了心理疑虑和障碍，主要包括：管道之间的连接，即接口形式；管道与检查井的连接；沟槽开挖与基础处理；回填与管道抗浮；管材环刚度的确定与选用；相关标准与技术规程的不尽完善，等等。

根据我们对HDPE管施工过程中的总结，针对以上各方面内容，特提出以下几点：

（1） 管道之间的接口形式建议使用密封胶圈柔性接口，不推荐使用热缩套连接。

（2） 由于材料的收缩率不同，HDPE管道与砖混检查井的连接处易导致渗漏，建议采用防水翼环，防水翼环可与不同管径的HDPE短管连接好后，直接用水泥砂浆浇注成砌块，在砌检查井时可根据流水底高，直接砌入，省时省力。从远期考虑，应注重塑料预制检查井的应用研究与推广。

（3） 在地下水位较高、流沙等不良地基处施工，应开挖一段、施工一段并迅速回填，注意防止管道的上浮、偏移与下窝，一旦发生，必须返工。

（4） 目前管道的环刚度规格系列不够丰富，应进一步细分，以节省成本，提高管材的价格竞争力。

（5） 应尽快出台相关的国家标准与技术规程，以利推广。

5.结语

综上所述，只要选用合理，新型管材运用在市政排水管网中是有一定优势的，随着科技水平的提高，新型管材的成本将进一步降低，全面替代传统管材将指日可待！

主要参考

[1]给水排水管道工程施工及验收规范.GB50268-2008

Application of New Type Tubing in Rebuilding of City Sewage Pipe Network, DongHe District,BaoTou

Wang Lihe
(Baotou Vocational ＆ Technical College，Baotou 014040,China)

With the increasing of urban population density and flow rate of life sewage, old pipe network is in serious deterioration ,their diameter is not enough to normal operation. This text discuss the adopting and construction of new type tubing.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.023

王利和，男，1968年7月出生，1991年毕业于兰州交通大学环境工程系。现为包头铁道职业技术学院环保教研室教师。

污水管网；新型管材；选择；施工

sewage pipe network；new type tubing；adopting；construction