HDPE双壁波纹管在市政排水工程中的应用及经济性评价.pdf

124防洪排水
城市道桥与防洪
2014年10月第10期
AIDPE双壁波纹管在市政排水工程中的
应用及经济性评价
王宏彦,张晓峰
(武汉市规划设计有限公司,湖北武汉430014)
摘要:HDPE双壁波纹管是在市政排水工程中应用较广的一种新型材料,通过对它与传统钢筋混凝土圆管的比较分析,显示出
HDPE管在市政排水工程中的应用优势,对其进行经济性评价,得到的结论为:管径不大于800mm时,若埋深小于2.5m,大多数情
况下混凝土管的铺设单价要比HDPE管低;若埋深大于2.5m,则混凝土管的铺设单价比HDPE管要高;管径大于800mm时,任
一埋深HDPE管的铺设单价都比混凝土管高得多。
关键词:城市排水;高密度聚乙烯(HDPE双壁波纹管;经济性评价
中图分类号:TU992.04
文献标识码:B
文章编号:1009-7716(02014)10-0124-05
1概述
用塑料管材。现在,HDPE双壁波纹管等塑料管材
被广泛应用于市政排水工程中。
1996年首次全国城市市政公用设施普查,运行
本文分析HDPE双壁波纹管等塑料管材在市
的城市排污管网总长度119738.65km,其中有政排水中的应用效果,对其过流能力和经济性作
70%以上的是20世纪80年代以前铺设的。其主要出评价,供同行参考。
材质是混凝土管、铸铁管、陶土管以及用砖石砌成
的暗渠,目前大多已年久失修,管道腐烂,接头渗漏2HDPE管的特点
极为严重,管道破损、塌陷堵塞时有发生。过去在2.1HDPE双壁波纹管的优势
埋地排水领域多采用传统的钢筋混凝土管,由于
高密度聚乙烯(HDP)双壁波纹管是以HDPE
钢筋混凝土管为刚性管,基础也是刚性的,当地基为主要原料加入必要的添加剂,经挤出成型方式加
较差或处理不当时,极易造成管道和接头的损坏,工而成的具有波纹结构的管材。其管壁截面为双
出现枯水期管道内的水往外渗、丰水期地下水及层结构,内壁表面光滑,外壁为等距排列的环形中
雨水往管道里渗的现象,对周边环境造成影响。据空波纹结构的管材。以下为HDPE管具的特点或
统计,我国90%以上的城市水环境恶化,95%以上优点。
的城市地下水不符合水质标准,排污管道的渗漏是
(1)环形波纹结构,具有刚柔兼备的优良力学
最大的污染源之一。
性能,环刚度大,柔韧性好,抗压、耐冲击。
随着新材料的开发与推广应用,越来越多的城
(2)管道内壁平滑,流体摩阻小,输流量大。输
市排水系统应用了HDPE管等新型材料,这些材料送液体时摩擦阻力明显小于混凝土管,在同等使
的粗糙系数一般远小于传统的钢筋混凝土管,不仅用条件下输水量可比同内径的混凝土管提高
减小了水头损失、增加了排水能力,同时也增加了40%,因此可用小口径HDPE缠绕管替代大口径水
管道的输送能力。另外,这类管子具有重量轻、耐腐泥管。
蚀、耐低温和耐磨性好等优点,可以缩短施工周期、
(3)中空肋骨结构,重量轻,运输、施工便捷,降
降低工程造价和提高管道系统的安全性
低施工费。直径1000mm、环刚度8kNmz的
2004年建设部发表公告明确要求在市政工程HDPE管オ约90kgm,是混凝土管的18,便于搬
公用管网中给水和排水领域推广使用塑料管材,上运和施工,不需要搬运吊装设备。
海市有关部门率先于1998年作出了“推广市政埋
(4)连接方便,接头密封性好,长期运行质量可
地排水塑料管,淘汰水泥排水管”的规定,广州市靠无泄漏。安全可靠,采用电热嫆带或热收缩带连
2003年6月1日起在全市污水管网工程中推广使接技术,施工快捷,连接质量高,接头强度大,可确
保管内污水不外漏,减少施工时间和费用
收稿日期:2014-05-20
(5)化学性质稳定,耐腐蚀,无毒无污染,属环保
作者简介:王宏彦(1978-),男,辽宁朝阳人,高级工程师
从事给排水规划与施工设计工作
管材。耐化学药品性、耐老化能力强,管材以惰性
2014年10月第10期
城市道桥与防洪
防洪排水125
HDPE制成,化学性质稳定,耐酸、碱、盐能力强,耐
表1不同口径管材的通电电流、加热时间
污水、废水、化学药品及土壤中腐烂物质的腐蚀
管材公称内径/mm
通电电流/A
加热时间/s
无锈蚀,在输送腐蚀流体或者在腐蚀性土壤中敷
150~400
14~19
570
设时无须防腐处理
450~-1000
27~37
(6)耐低温,耐磨性好,埋地使用寿命可长,在
1000以上
37-45
950
不受阳光紫外线直射的条件下,使用年限可达50a注:此通电加热时间为20℃左右环境下设定,溫度越低,通电加热
以上
时间相对延长。
(7)具有较好的柔韧性,抗沉降性能好。HDPE2.2.2HDPE管与检查井的连接
为高聚物属于黏塑性材料,其柔韧性能较好地顺
HDPE管从管沟伸人井内,管道受到从硬到软
应地基的不均匀沉降,从而提高管道的抗震能力,及从软到硬两种不同的支撑,因而需要采取措施
不会像刚性混凝土管那样产生脱节断裂现象。适防止井、管之间的渗漏,使管道得到均匀的支撑,
当的挠曲度,可不用管件直接将管材铺设于略弯的防止剪切或集中荷载的发生。管道与井壁间连接
沟槽内。
的方法有下列两种。
(8)施工几乎不受季节、气温的影响,在-20℃
(1)检査井采用砖砌、混凝土浇筑而成,可在
40℃温度范围内可正常操作。
管材与井壁衔接部位的外表,用聚氯乙烯粘结剂
(9)可回收利用。HDPE为无毒性材料对土地均匀地涂抹一遍,而后在上面撒一层精砂,再用水
无害,不结垢,不繁殖微生物,并可再生使用,生产泥砂浆砌入检査井井壁内。
过程中的冷却水可循环使用,无污染物产生,是环
(2)管道处于软土地基或低洼、沼泽、地下水
保型绿色产品。
位高的地段,可以用一节0.5~0.8m长的HDPE缠
基于上述特点,在同等条件下使用HDPE管绕管材套上止水圏,先与检査井用砂浆连接砌筑
的工程综合造价较其它管材要低,特别是在非开再与整根HDPE缠绕管连接。成槽快,回填快,也
挖牵引管工程中其造价远远低于其它管材,而且可以事先回填部分好土压住HDPE缠绕管,防止
其工程质量及可靠性较之钢筋混凝土管都可以得HDPE缠绕管漂移,如时间不允许,也可以用沙包
到保迁。HDPE管的使用范围十分广泛,由于压住。
HDPE管独特的结构特性,又使之特别适合地下水2.2.3安装HDPE管时的注意事项
位较高、软弱地基、易发生不均匀沉降等地质条件
(1)开挖沟槽,应严格控制基底高程,如基础
及需要赶抢工期的工程的施工。
承载力较好,可利用原状土通过适当的处理直接
2.2HDPE管施工的技术要求
作为管道基础,但发生超挖或扰动则必须用砂或
2.2.1HDPE管的连接
好土回填夯实后再行敷设HDPE缠绕管。
HDPE管的连接方式一般为热收缩套连接、电
(2)下沟槽安装 HIDPE管时,要保证沟槽排水
热熔带连接。
畅通,严禁泡槽,防止电热熔时发生触电事故
(1)热收缩套连接将两根管材对直成直线,清
(3)雨季施工时,应尽可能缩短开槽长度,尽
除管