市政给排水管道设计施工中管材的选择研究

摘 要：伴随着社会的进步，近几年我国的城市化进程越来越快，我们国家市政给排水管道工程也在不断进步，文章围绕市政给排水管道工程管材选择这一课题展开讨论，对市政给排水管道中常用管材类型和选择作了剖析，希望能够为我国市政管道工程中管材的选择工作提供一些参考。

关键词：市政常用给排水管材；性能；选择

一、市政给排水管管材类型

市政给排水管材分为金属管材和非金属管材，常用的给水管材有铸铁管、钢管、塑料管、玻璃钢管等，常用的排水管材有钢筋混凝土管、HDPE管等。

1.1球墨铸铁管

球墨铸铁管（离心球墨铸铁管）主要用于市政、石油、天然气和化工企业给水、输油、输气等等。这种金属管材无论从抗压性上、韧度或防腐蚀性和密封效果在工程实际应用中均具有良好的性能。与PE管相比，这种金属管材，工程施工安装时耗时较少，投入运行后，管道内外承压力问题更加凸显。从管道密闭性，防腐蚀性等角度进行了分析，这种金属管材安装之后具有良好的密闭性、具有较强的抗腐蚀能力，以能延长管道使用寿命，可以先采取防腐措施，然后再进行安装施工。

1.2钢管

钢管通常运用于市政工程施工过程中，如交叉路口或者桥梁引桥匝道，这些荷载比较重的部位。钢管具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，所以在我国城市基础设施中得到了广泛应用。根据钢管焊接方式，通常分为直缝埋弧焊管与螺旋缝埋弧焊管2类。直缝埋弧焊管因焊缝质量好、生产效率高等优点被广泛应用于城市地下排水管网、污水处理厂等大型管道工程。市政给水工程中选择管材时，应根据工程设计中埋设环境，以及作用于管内，外荷载等因素，合理地选择钢管厚度，规格等，其中，对钢管厚度的测定，按国家有关规范进行了计算。由于城市中大量使用石油天然气管道以及一些特殊用途的管道，如输油管道等，所以对这些钢管应进行相应的防腐处理。若钢管有阴极保护或管内，外防腐涂层的措施，通常不计腐蚀余量的影响，如不采取措施，需提高2mm防腐余量。

1.3钢筋混凝土管

钢筋混凝土管方便就地取材，适用场合最广且价格低廉，运行稳定，在排水行业中，它至今仍然是主要管材。由于钢筋混凝土管具有许多优点，所以在世界各国得到了普遍应用。通常应用于重力流排水系统，按外压荷载等级划分，钢筋混凝土分为I、II、III级。由于其具有良好的抗化学腐蚀能力和优良的水力特性，在我国得到了迅速发展。主要不足之处在于抗酸、碱浸蚀和抗渗性能差，管节短小，接头数量大、运输和安装都比较麻烦，施工比较复杂。

1.4 HDPE管

HDPE管为新型塑料材料，外壁为环状波纹结构，内壁光滑，因管道规格的差异，管壁结构亦存在差异。按管壁结构，有双壁波纹管、缠绕增强型等。其中以双壁波纹管最为常见，它既能承受轴向压力又能抵抗径向变形，还能防止管材与外界环境发生接触而导致腐蚀。双壁波纹管环刚度优良，强度韧性好，质量轻，耐冲击性好，不易破碎等，并且便于运输和安装。管道以橡胶圈承插连接为主（还可以通过热缩带进行连接），由于采用双壁波纹管，波纹管壁结构设计特殊，使这种管子在相同直径、实现相同环刚度时用料（HDPE）最节省。另外，该管材还可以通过增加壁厚或改变外径来提高自身的抗变形能力，从而降低了材料消耗及运输成本。中空壁缠绕管和双壁波纹管的特性基本相同，以热熔带的连接方式为主，与双警波纹管相比，连接成本略有提高。另外，这种管材最大的缺点之一就是当直径相同、实现相同环刚度时，通常较直接挤压双壁波纹管消耗性能高，所以生产成本很高。金属内增强聚乙烯螺旋波纹管（HDPE）的主要材料是聚烯，经专门挤出缠绕成型工艺处理后形成结构壁管，所述制品包括内层和PE层、中间是一层涂塑处理过的金属钢带、所述外层由PE层三层结构组成。由于管壁采用多层叠加设计，使得该管型具有良好的机械稳定性及抗热冲击性等性能。涂塑后，钢带连同内部、所述外聚乙烯层以熔融状态进行复合，使之有机地结合在一起，不仅增加了管材强度，同时解决钢带裸露易蚀的问题，管径由DN700到DN2000不等。具有重量轻、耐腐蚀、耐疲劳、不生锈等优点。它的主要连接方式是：焊接连接、卡连接与热收缩套接在一起（适用于DN1200以下）。该管系目前国际上应用最广泛的一种新型管道材料，广泛应用于石油化工、冶金、建筑等行业中，并取得良好的经济效益。这种管材的最大优点是可以达到其他塑料管材所不能达到的环刚度（可达16kN/m2），同时成本比较低廉。

二、市政给排水工程中管材的选择

2.1 符合国家的有关标准

针对市政给排水管道的建设，对一个区域的发展，乃至国家的进步，具有十分重要的作用，所以我国政府对于市政给排水管道的建设一直以来都是有所关注，对于它的设计、建造等都有严格的要求，对于不同施工部位，有针对性地建立施工标准，从而确保市政给排水管道施工质量。为了确保整个市政工程的建设效果能够达到理想的状态，必须保证市政给排水管道材料的质量，从而为工程提供可靠的基础条件。在给排水管道选材上，我国政府已经建立了一个详尽和完整的选材标准，对材料质量、材料的使用等作出严格规定。同时，由于管道的使用环境和工作条件较为特殊，这使得给排水管道的施工工艺也相对复杂。所以相关工程施工人员在施工时，要切实把握国家有关标准，严格执行国家有关标准采购物料。

2.2 根据工程实际情况开展工作

因市政给排水管道工程管材品种繁多，各种管材都有其不同的性能，要确保市政给排水管道工程所使用管材可以发挥优势，在满足使用需求，提高给排水系统运行的安全性和稳定性，并力求达到某种经济性能要求。因此，必须要结合各种管材的特点进行综合分析，从而选择出符合城市给排水发展要求的管材。市政给排水管道工程施工单位需不断地进行研究，增强自身对于各种管材的理解与认知，并结合项目实际，做好管材选型，避免了因选材不合理而造成工程成本提高等问题，将给排水系统的正常运行带来不利影响。

结束语

综上所述，给排水管材的合理选用是市政给排水工程顺利开展、能够获得较好的工程效益的前提。所以，相关单位要充分把握各类给排水管材特点，根据工程施工环境及其他实际条件，合理选择给排水管材。唯有如此，才能够确保市政给排水工程能够顺利进行，提高经济效益与社会效益。

参考文献：

[1] 赵瑨. 给水工程中给水管材的选用方式分析[J]. 建材发展导向（上），2022，20（2）：79-81.

[2] 马得森. 新型建筑给水管材的选用及施工[J]. 中国建筑装饰装修，2022（13）：145-147.