论文部分内容阅读
摘要：本文主要深入分析研究了几种常用的市政给水管材，在此提出了自己的一些观点和看法，希望同行业工程技术人员参考。
关键词：市政；给水；管材
前言
随着国家经济建设的规模发展，我国给排水工程也得到了飞速发展，而水管材质选择适当与否对给排水工程显得最为重要。水管的选择应综合管材的卫生、性能、成本、使用寿命、安装维修、而寸腐蚀、密封性、水力条件、防火性、防噪声、热膨胀系数、收缩系数、强度、耐用、安全、环保等多种因素来考虑，才能选择出相应的最佳管材，避免因管材选择欠佳造成的各种直接、间接损失，达到最佳满意的效果。由于我国地域辽阔，各地区的地形、地质差异较大，管材的应用各不一致，新型管材也不断在发展，形成目前市场给水管材品种繁多，让选用者眼花缭乱。为此，本文将对几种目前比较常用于市政供水管道的管材进行讨论。
一、几种常见应用在外给水管材
1、钢管。管材易腐蚀，内衬容易脱壳造成水质不稳定，造价高。但它具有较好的机械强度，承压能力高，可加工行性高，该管材适用在跨桥、跨河的地段以及用于制作特殊的弯头及配件。
2、预（自）应力钢筋砼管。由于砼管价格较低，就地取材方便，曾被广泛应用过。但重量大、接口尺寸不精确及胶圈老化后容易渗漏造成漏失率大。管材较脆容易因管基沉降不均及受冲击而破裂、造成维修率高。使用寿命短只有 30 年左右。
3、预应力钢筒混凝土管（PCCP）。与普通的预应力混凝土管不同，预应力钢筒混凝土管的连接采用橡胶圈止水的钢制承插柔性接頭，提高了管道抗震性和抗变形能力，施工也很方便。由于钢筒的作用，提高了抗渗能力及承受内压能力。采用埋入式工艺生产，管径一般为 DN1000- DN3000mm，最大可达 7000mm，当口径大于DN1400 时，其价格较钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管便宜。
4、球墨铸铁管管材具有较高的刚度、强度和延伸率。抗腐蚀能力比钢管高3- 4 倍 。 但 口 径 大 于1400mm 及小于 200mm 的球墨铸铁管，铸造难度大，相对价格高、配件产品也跟不上，接口漏失率大，管内壁粗糙。
5、UPVC 管管壁光滑、不易结垢、水利条件好、耐腐蚀、安装轻便、造价低。缺点是管材较脆、不耐外压及撞击、采用胶水粘接的抗震能力较差，采用胶圈连接接口易渗漏，目前生产口径在 600mm一下。
6、玻璃钢管管材环保、管壁光滑、不易结垢、水利条件好、安装轻便、耐腐蚀、抗老化寿命长。但接口易渗漏。刚度小对管槽要求较高，需作砂垫层处理。目前生产口径可达 2000mm。该管材的优势适用在大口径的输水工程，而在配水管网中使用较少。
7、钢涂塑复合管管内壁防腐蚀能力强、卫生环保、承压能力高，但管外壁防腐性差、造价高，该管材适用小区内明管或外墙面立管。
8、PE 管（聚乙烯管）管材防腐性好、耐滑雪稳定性和抗高频绝缘性良好、漏失率最小、环保、管壁光滑、韧性好、质轻、安装费用低、耐疲劳强度高、耐低温、抗冲击能力强，但线膨胀系数大、对连接技术要求较高，目前生产管径在 630mm以下。该管不宜作明管铺设使用，由于它的耐低温能力强，特别适用于寒冷冰冻地区的给水工程。
二、管材选择问题分析
1、技术分析包括：工程地质、地形、气候条件，外荷载状况，运输条件，管径大小，工作压力大小，管材耐温性能，管材腐蚀性能，管材抗渗性能，管材抗水锤能力，管材安装难易程度。
2、供水安全分析包括：管材卫生状况的评价，管材的承内压能力，管材的承外荷载能力，管材的使用破损率。
3、管材的运行成本比较包括：从管材水力条件进行电耗比较，从管材内壁的抗菌能力进行药耗比较，从管材外壁的防腐能力进行防腐维护成本比较。
4、工期分析：从管材原材料采购的来源、管材加工、管材来源、管材运输、管材安装等过程进行分析，比较各种管材应用于工程所需的时间。
5、资金控制：对符合工程技术要求的同口径、同压力等级的管材进行比较，并综合土方开挖、管材运输、安装、配件产品等综合因素分析工程总造价，选择性价比较好的管材。
三、举例子说明
某供水区域内供水管线的改造工程，管径为 DN300、DN200及 DN150，管线埋深 2.4 米左右，管线总长为11033 米。工程突出了腐蚀性强及长距离供水水头损失大的问题。经过防腐性能、水力条件、工程造价等方面的综合比较后，本工程全部选用 PE管材。工程在施工时，利用 PE 管材质轻的优点，采用在地面上安装好较长的管道，再移入管槽的施工方法，既提高工程进度，同时减少管槽开挖宽度，节省了投资。管道在规定试验压力下均一次试压成功，而且其独特的连接方式对保压效果有着显著提高。经过一年来的使用，管道运行状况良好。
某工程全长 5 公里，管径为 500mm，管线埋深 2.4 米左右，经过专家从技术、经济、施工等方面进行反复论证，最终决定使用 1.0MPa 压力的玻璃钢夹砂管作为顶管，目前该工程已竣工，在施工过程中体现了许多优点，具体如下：
①施工进度快：单坑日进度不低于6米，而同流量砼管日单坑进度小于 1 米，钢管为 2 米。②顶力小：外表光滑，顶力小。目前最大顶力为 DN500mm的 150t。而砼管外表粗糙，顶力大，顶进难度大，顶进机械要求高。③流通能力高：玻璃钢夹砂管的内壁非常光滑，粗糙度为 n=0.0084，流量系数 Cp=150，明显高于钢管、铸铁管、砼管的流量系数 Cp=100。因此，压力相同时，玻璃钢夹砂管的管径可以减小一档，降低造价。④纠偏简单：由于自身重量轻，管节之间采用钢套管连接，待施工完后再用手糊玻璃钢密封，使得顶进过程中纠偏特别容易。⑤连接方便：各工作坑或接受坑内管的连接由于不是整数长度，如用砼管则不可能截成任意长度对接，如用钢管则两条焊缝也需24小时才能焊接，而采用玻璃钢夹砂管则可截取任意长度，并在 2～3 小时内连接好。⑥可带土顶进：由于外表光滑，顶力较小，即使带土顶进顶力也不是太大，在实际施工中，由于土质大部分是砂土，以及考虑对桥墩的影响，一般采用带土顶进方法通过，而如采用砼管则势必低头而无法通过。⑦管外表与土之间基本无内聚力，顶进中不死管。而砼管外表与土之间有很大的内聚力，顶进中易死管。⑧使用机具简单，不需大型设备。重量轻，运输吊装费用少。⑨玻璃钢夹砂管耐腐蚀性能优异，寿命长，几乎不用保修，无需维护，确保使用寿命达 50年。而砼管的钢筋锈蚀问题严重影响使用寿命。玻璃钢夹砂顶管在使用过程中显示出了众多的优越性，尤其是在城市立交桥下面这样复杂地段的试用成功，解决了传统管材所不能解决的技术困难，值得总结经验，大力推广使用。
四、结语
供水管网的投资占整个供水系统建设总投资的50%～70%。管材的选择，直接影响企业运行成本、维护成本、服务质量等，所以管材的选择要根据工程的具体情况，来做技术分析、供水安全分析、管材的运行成本比较、工期分析、资金控制等方面进行比较，综合平衡后确定。
关键词：市政；给水；管材
前言
随着国家经济建设的规模发展，我国给排水工程也得到了飞速发展，而水管材质选择适当与否对给排水工程显得最为重要。水管的选择应综合管材的卫生、性能、成本、使用寿命、安装维修、而寸腐蚀、密封性、水力条件、防火性、防噪声、热膨胀系数、收缩系数、强度、耐用、安全、环保等多种因素来考虑，才能选择出相应的最佳管材，避免因管材选择欠佳造成的各种直接、间接损失，达到最佳满意的效果。由于我国地域辽阔，各地区的地形、地质差异较大，管材的应用各不一致，新型管材也不断在发展，形成目前市场给水管材品种繁多，让选用者眼花缭乱。为此，本文将对几种目前比较常用于市政供水管道的管材进行讨论。
一、几种常见应用在外给水管材
1、钢管。管材易腐蚀，内衬容易脱壳造成水质不稳定，造价高。但它具有较好的机械强度，承压能力高，可加工行性高，该管材适用在跨桥、跨河的地段以及用于制作特殊的弯头及配件。
2、预（自）应力钢筋砼管。由于砼管价格较低，就地取材方便，曾被广泛应用过。但重量大、接口尺寸不精确及胶圈老化后容易渗漏造成漏失率大。管材较脆容易因管基沉降不均及受冲击而破裂、造成维修率高。使用寿命短只有 30 年左右。
3、预应力钢筒混凝土管（PCCP）。与普通的预应力混凝土管不同，预应力钢筒混凝土管的连接采用橡胶圈止水的钢制承插柔性接頭，提高了管道抗震性和抗变形能力，施工也很方便。由于钢筒的作用，提高了抗渗能力及承受内压能力。采用埋入式工艺生产，管径一般为 DN1000- DN3000mm，最大可达 7000mm，当口径大于DN1400 时，其价格较钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管便宜。
4、球墨铸铁管管材具有较高的刚度、强度和延伸率。抗腐蚀能力比钢管高3- 4 倍 。 但 口 径 大 于1400mm 及小于 200mm 的球墨铸铁管，铸造难度大，相对价格高、配件产品也跟不上，接口漏失率大，管内壁粗糙。
5、UPVC 管管壁光滑、不易结垢、水利条件好、耐腐蚀、安装轻便、造价低。缺点是管材较脆、不耐外压及撞击、采用胶水粘接的抗震能力较差，采用胶圈连接接口易渗漏，目前生产口径在 600mm一下。
6、玻璃钢管管材环保、管壁光滑、不易结垢、水利条件好、安装轻便、耐腐蚀、抗老化寿命长。但接口易渗漏。刚度小对管槽要求较高，需作砂垫层处理。目前生产口径可达 2000mm。该管材的优势适用在大口径的输水工程，而在配水管网中使用较少。
7、钢涂塑复合管管内壁防腐蚀能力强、卫生环保、承压能力高，但管外壁防腐性差、造价高，该管材适用小区内明管或外墙面立管。
8、PE 管（聚乙烯管）管材防腐性好、耐滑雪稳定性和抗高频绝缘性良好、漏失率最小、环保、管壁光滑、韧性好、质轻、安装费用低、耐疲劳强度高、耐低温、抗冲击能力强，但线膨胀系数大、对连接技术要求较高，目前生产管径在 630mm以下。该管不宜作明管铺设使用，由于它的耐低温能力强，特别适用于寒冷冰冻地区的给水工程。
二、管材选择问题分析
1、技术分析包括：工程地质、地形、气候条件，外荷载状况，运输条件，管径大小，工作压力大小，管材耐温性能，管材腐蚀性能，管材抗渗性能，管材抗水锤能力，管材安装难易程度。
2、供水安全分析包括：管材卫生状况的评价，管材的承内压能力，管材的承外荷载能力，管材的使用破损率。
3、管材的运行成本比较包括：从管材水力条件进行电耗比较，从管材内壁的抗菌能力进行药耗比较，从管材外壁的防腐能力进行防腐维护成本比较。
4、工期分析：从管材原材料采购的来源、管材加工、管材来源、管材运输、管材安装等过程进行分析，比较各种管材应用于工程所需的时间。
5、资金控制：对符合工程技术要求的同口径、同压力等级的管材进行比较，并综合土方开挖、管材运输、安装、配件产品等综合因素分析工程总造价，选择性价比较好的管材。
三、举例子说明
某供水区域内供水管线的改造工程，管径为 DN300、DN200及 DN150，管线埋深 2.4 米左右，管线总长为11033 米。工程突出了腐蚀性强及长距离供水水头损失大的问题。经过防腐性能、水力条件、工程造价等方面的综合比较后，本工程全部选用 PE管材。工程在施工时，利用 PE 管材质轻的优点，采用在地面上安装好较长的管道，再移入管槽的施工方法，既提高工程进度，同时减少管槽开挖宽度，节省了投资。管道在规定试验压力下均一次试压成功，而且其独特的连接方式对保压效果有着显著提高。经过一年来的使用，管道运行状况良好。
某工程全长 5 公里，管径为 500mm，管线埋深 2.4 米左右，经过专家从技术、经济、施工等方面进行反复论证，最终决定使用 1.0MPa 压力的玻璃钢夹砂管作为顶管，目前该工程已竣工，在施工过程中体现了许多优点，具体如下：
①施工进度快：单坑日进度不低于6米，而同流量砼管日单坑进度小于 1 米，钢管为 2 米。②顶力小：外表光滑，顶力小。目前最大顶力为 DN500mm的 150t。而砼管外表粗糙，顶力大，顶进难度大，顶进机械要求高。③流通能力高：玻璃钢夹砂管的内壁非常光滑，粗糙度为 n=0.0084，流量系数 Cp=150，明显高于钢管、铸铁管、砼管的流量系数 Cp=100。因此，压力相同时，玻璃钢夹砂管的管径可以减小一档，降低造价。④纠偏简单：由于自身重量轻，管节之间采用钢套管连接，待施工完后再用手糊玻璃钢密封，使得顶进过程中纠偏特别容易。⑤连接方便：各工作坑或接受坑内管的连接由于不是整数长度，如用砼管则不可能截成任意长度对接，如用钢管则两条焊缝也需24小时才能焊接，而采用玻璃钢夹砂管则可截取任意长度，并在 2～3 小时内连接好。⑥可带土顶进：由于外表光滑，顶力较小，即使带土顶进顶力也不是太大，在实际施工中，由于土质大部分是砂土，以及考虑对桥墩的影响，一般采用带土顶进方法通过，而如采用砼管则势必低头而无法通过。⑦管外表与土之间基本无内聚力，顶进中不死管。而砼管外表与土之间有很大的内聚力，顶进中易死管。⑧使用机具简单，不需大型设备。重量轻，运输吊装费用少。⑨玻璃钢夹砂管耐腐蚀性能优异，寿命长，几乎不用保修，无需维护，确保使用寿命达 50年。而砼管的钢筋锈蚀问题严重影响使用寿命。玻璃钢夹砂顶管在使用过程中显示出了众多的优越性，尤其是在城市立交桥下面这样复杂地段的试用成功，解决了传统管材所不能解决的技术困难，值得总结经验，大力推广使用。
四、结语
供水管网的投资占整个供水系统建设总投资的50%～70%。管材的选择，直接影响企业运行成本、维护成本、服务质量等，所以管材的选择要根据工程的具体情况，来做技术分析、供水安全分析、管材的运行成本比较、工期分析、资金控制等方面进行比较，综合平衡后确定。