宋鹏　丁阔

摘 要：随着城镇化建设进程以及振兴革命老区步伐的不断加快，市政工程在土建施工市场占居相当大的份额。在不断提高人民生活水平的同时，关系民生的城市给水系统也提出了更高的要求，尤其是给水系统的稳定性、安全性、便捷性、畅通性的保障显得尤为重要，直接影响着工程的整体施工质量。给水管道的选择多种多样，文章结合钢塑复合管的特性，并与球墨铸铁管、普通钢管、PE管进行性能比较，谈一下笔者对市政工程给水系统管材选用的认识，以供参考。

关键词：市政工程；给水管道；性能；对比；选择

1 给水系统管材的选定原则

根据建设部《城市供水行业2000年技术进步发展规划》，城市供水管材的选择原则及其合理级配提出了相关建议和要求，主要是指：能承受要求的内压力和外加荷载，使用性能可靠，维修工作量小，施工方便，使用年限长，内壁光滑，水力条件好，输水能力基本保持不变，造价合理。

根据管材选择的基本原则，本文将钢塑复合管分别与球墨铸铁管、钢管、PE管等管材从结构性能、施工操作性、工程造价等方面进行综合比较分析。

2 管材结构性能分析

2.1 防腐性能

钢塑复合管内外壁均采用高密度聚乙烯塑料为基体，具有双面防腐特性，有良好的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀以及优良的耐土体电化学腐蚀性能。球墨铸铁管需做衬涂及防腐处理，钢管内防腐处理及焊接处防腐处理困难，且防腐工程费用昂贵，两者在搬运、存贮、施工、使用过程极易受人为因素、气候因素等环境影响而造成防腐层破坏腐朽，导致管网失效。

2.2 连接与密封性能

球墨铸铁管与钢管一般采用承插式连接、焊接连接或法兰连接，此类连接方式容易产生某些质量问题，例如：采用焊接连接时，连接口易发生焊缝氧化，需增加严格的防腐处理工序以及焊口拍片检测工序，耗时长，费用高；采用承插式连接或法兰连接时，可靠性差，施工条件要求相对较高，安装质量受人为因素影响较大，同时面对基础的不均匀沉降与错位等情况，易导致其接口应力集中而开裂，适应能力较差。PE管管径较小时，采用电热熔连接效果良好，但大管径管材采用的热熔式连接往往达不到电热熔的连接效果。钢塑复合管利用高密度聚乙烯热塑性原理，采用电热熔连接，密封性能极好，克服了球墨铸铁管道、钢管连接易泄漏的致命缺陷，极大地了降低了管道系统泄漏率。

2.3 柔韧性能

钢塑复合管由于钢骨架的存在，故其既具有球墨铸铁管与钢管的钢性，也具有PE管的韧性，所以管材柔性、挠度较好，埋地敷设安装时，对管沟要求低，管线可随基础曲折起伏状况蜿蜒敷设安装，接头数量大幅度减少。相比之下，球墨铸铁管与钢管的钢性虽然较好，但柔性不足，埋地敷设时，管材对管沟基础处理要求高，无法避免管线受基础的限制，安装较为复杂。PE管恰恰相反，柔性有余，钢性不足，承受压力能力较差，长时间使用将存在隐患。

2.4 卫生性能

球墨铸铁管与钢管卫生性能较差，长期使用管内壁受原水腐蚀易滋生细菌，易锈蚀而产生黑水、黄水现象，存在二次污染，一般在初次使用前，均用消毒液对道内壁进行清洗消毒。钢塑复合管卫生无毒，不结垢生菌，符合国家卫生要求，彻底杜绝了“黑水、黄水”现象。

2.5 水力特性

球墨铸铁与钢管的内壁粗糙，水阻力大，长期使用易结垢，造成流通能力下降。而钢塑复合管内壁光滑，基体材料属非极性物质，管壁不结垢，流通能力强，水头损失较球墨铸铁与钢管可提高20%。PE管作为纯塑管材，在相同压力等级下，由于PE管承压主要靠壁厚来承受，故壁厚较厚，相对内径要小得多，流通能力也随之降低，若要保证其流通能力，必须增大管径，间接的就提高了材料采购成本。

2.6 耐冲击性能

钢塑复合管的耐冲击性能较好，管道弹性变形可达50%～70%，不易脆裂，而球墨铸铁管与钢管的耐冲击性能弱，在变形2%的情况下，极易管道开裂，脆性较大。

2.7 示踪性能

由于钢塑复合管的骨架为金属材料，故管道埋地后，在后期维护中，可通过金属探测仪来查找、确定管网走向与具体位置，示踪性较好，球墨铸铁与钢管同样也具备此性能。但PE管因为其材质为纯塑材料，故示踪性差，后期若需探明管网具体位置，就必须在施工阶段在管顶敷设带有金属线的示踪带，但示踪带的敷设受人为、施工因素影响很大，由于其是质量很轻的塑料材质，极易偏位和机械损坏，对维修期间的管沟开挖定位产生影响。

3 管道施工操作性分析

钢塑复合管总体而言，施工操作简单，由于其管材重量轻，安装时无需吊车等大型机械辅助；其较好的柔韧性对安装条件要求不高，无需做混凝土基础及锚定。球墨铸铁管与钢管重量重，安装时必须有吊车等机械辅助搬运、连接；对施工条件要求高，为了避免基础不均匀沉降导致接口处应力集中而拉裂，沟槽必须做基础处理，管口接头处另加支墩处理。

一般情况下，干线管道球墨铸铁管采用承插式连接的方法较为普遍，过路支管或入户支管与干线的连接采用法兰连接的较为普遍，但在某些特殊路段，例如过路地段、过水沟地段，管道连接需采用焊接方式，当面对此种情况时，操作人员受环境与空间的影响，施工速度非常低效。

给水管道安装完成后，必须按给水排水管道工程相关规范分段进行水压试验检测，分段长度一般在500m至1000之间，一般施工单位为减少试验次数，试验检测长度大部分均取上限值。实践证明，球墨铸铁管与焊接钢管由于其管口连接质量受人为因素影响很大，水压试验检测结果的合格率普遍较低，直接导致在较长线路上的泄漏口排查、接口二次处理、管材置换等方面浪费大量的时间与人力，对工期造成负影响，而钢塑复合管由于其管口连接方式为电热熔连接，密封性能与接口强度性能优越，水压试验合格率高。

4 工程费用分析

钢塑复合管、球墨铸铁管、钢管、PE管等各型管材，对于施工单位而言，管沟开挖、回填余土、余土外运、管道强度试验、管道水压试验等费用相差不大，主要差别在于材料费与安装费用。endprint

材料成本费主要受市场价格波动的影响，目前从各地定额站发布的信息价分析，钢塑复合管、球墨铸铁管、钢管、PE管的价格在同等型号上，差距不是很大，价差按梯次基本控制在10～20元/米左右浮动。所以在短线路给水工程中，材料成本的投入基本没有明显区别，但在长线路给水项目中，对减少整体工程造价的效果十分明显。

费用主要体现在人工费与机械台班费两个方面。钢塑复合管采用电热熔连接，工艺成熟，操作简单，人员配置数量少，施工速度快，施工周期短，故人工费相对较省。同时由于钢塑复合管的重量轻，管道拼接后下管无需吊车等大型机械辅助，在机械配置方面较为灵活，故机械台班费用相对较少，PE管与之类似。球墨铸铁管与钢管采用电焊连接或法兰连接时，工艺复杂，工序耗时长，施工速度慢，施工周期长；采用承插式连接时，管材下沟时必须安排人工配合对位，故人工费相对较高。同时由于球墨铸铁管重量重，尤其是大管径管道下管时必须配备1台以上的吊装机械与数名工人进行辅助，在特殊地段，受地形条件的影响，经常无法借助大型机械设备施工，纯靠人工操作，故机械台班使用费用与人工费用均不同程度的增加。

5 给水系统管材选择建议

当前国内给水管材类型多样，选择范畴较宽，针对某一特定市政项目给水系统来说，对管材的选择应遵循以下几点建议：

5.1 依法依规进行设计、施工

国家的政策、技术标准以及施工规范是建设、设计、监理、施工单位进行设计、施工、验收的主要依据，各单位及人员务必遵守。设计单位应按规范要求进行设计，对管材型号的确定应通过严谨的计算分析与综合考量。施工单位应严格按设计标准施工，由于有些管材外型相似，但价格差异很大，不得为追求经济效而偷梁换柱。

5.2 因地制宜，综合考虑

对于管材的选择，应充分考虑市政工程项目城区供水管网敷设路段的地质情况、压力大小、流量大小、使用要求以及敷设部位，因地制宜地采用不同材质的管材，充分利用各种管材的优缺点。

5.3 正确利用管材的性价比

面对特定的项目，当管材性能、适应性、操作性、连接方式等均满足使用要求后，价格就成了决定性因素，管材的技术经济指标主要是由管材自身的特性和生产过程难易程度决定的，所以在管材选择时，不应片面的追求其优越的性能或是低廉的价格，在满足使用要求的前提下，应充分利用管材的最优性价比，在保证经济效益的同时，必须保证管网质量。

参考文献

[1] 汪光焘.城市供水行业2000年技术进步发展规划[M].中国建筑工业出版社，1993.

[2] 史密斯.材料科学与工程基础[M].机械工业出版社，2006.

[3] 南国英，张志刚.给水排水工程专业工艺设计[M].化学工业出版社，2008.endprint