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新型给排水管道技术经济比较探析

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摘要:近几年来,城市化和工业化的速度越来越快,城市污水排放量也持续增加,这一现象也必然对排水工程设施提高了要求,可以更好的收集、运送和处理这些污水,在这一背景下,塑料埋地排水管道应运而生,快速发展起来,本文先简单介绍了新型塑料埋地排水管的基本发展情况,然后分析了相比较其它管材而言,其自身的技术和经济优势。

关键词:给排水管道;技术经济性;比较

引言

城市排水工程作为现代城市的基础设施之一,具有不可替代性,如果不对其进行合理的规划,势必会影响到城市经济的正常发展,因此,在对其设计的过程中,要加强对新型给排水管道技术的研究,做好设计的节能工作。同时,还要和给水工程、环境保护、道路交通、防洪、规划、监理等方面都要进行协调沟通,确保排水设计的各个环节都能顺利进行。

一、新型塑料埋地排水管的发展概况

塑料排水管道作为一种新型化学建材,具有重量轻、耐腐蚀、管壁光滑、过流能力大、密封性能好、使用寿命长、运输安装方便及施工速度快等特点。塑料管道具有较好的柔性、冲击强度、拉伸强度和耐磨性。可广泛用于城市供水、城市排水、建筑给水、建筑排水、热水供应、供热采暖、农业排灌、电线、电缆套管等领域。在国外,塑料排水管道替代传统的铸铁管、钢筋混凝土排水管已是一种趋势。

二、给排水管道的选择和优化

在给排水工程中,对于管道的选择要是工程的整体规模而定,同时要对管道在使用中需要承受的压力以及给排水的整体距离以及工程的地质、地形进行充分考虑。采用合理的施工技术,在保证经济性和安全性的前提下进行施工。在进行管道的采购时,建设和施工单位要对管道的价格、施工中的安装强度以及日后的维修进行综合性的比较,制定出合理的施工方案。在进行施工时前,各个单位要对工程的各项进行考察,例如建设单位要对投资进行控制,管理单位要对工程建设过程中产生的费用进行考察使用单位要保证供水的水质和水量。在对管道进行选择时,要综合考虑以下几点:

(一)选择的管道要能够达到使用强度要求,保证其在使用过程中能够满足外部压力和内部水压的承载力。

(二)给排水管道的内壁应保持光滑,以减少水流过程中产生的阻力。

(三)在使用中管道要尽量就近选择使用PVC材料,从而提高施工效率,减少运输费用。

(四)排水水管道的选择要能够满足抗污水冲刷和抗腐蚀的功能,尤其是在一些工业废水的使用中,以保证其使用年限。

(五)排水管道的选择要能满足密实性的要求,避免在使用的过程中使污水产生渗漏,对地下水质和土壤造成污染。

(六)选择的给水管道要能够满足卫生的要求,保证用水的安全性。

三、常见管道

在给排水工程施工中,钢筋混凝土管是应用比较多的一种管材,按照企业市场定位,该管道生产过程中主要使用的是离心工艺,根据其口径的不同,其选用的工艺也有所不同,因为自应力水泥具有一定的膨胀力,利用这一特性对钢筋进行张拉,进而制作出密度比较大的自应力钢筋混凝土管,这种管材最大的优点是成本比较低,还具有良好的耐腐蚀性,在设计之初由于接口受到了限制,因此刚开始使用时产生了漏水现象。而预应力钢筒混凝土管主要是将薄钢板以及钢制承插口环通过卷制以及拼焊工艺制成筒体,用混凝土把所有钢材都紧密牢靠的包裹起来,因此,抗腐蚀性能极好,而且使用时间也比较长,其内材钢筒又能提高管道的牢靠性,具有耐内压以及外压性能,此外,水力条件也比较好,具有非常强的过流能力,安装比较简易以及可靠,可以很好的适应地基,同时可以抗地震,因其刚度好,可以承担更多的工作压力,后期维修养护的价格也很低,即使压力管的口径比较大也同样适合。另一种就是钢管,这种管道具有非常好的机械强度,可是和别的管材相比,很容易被腐蚀,所以不适合埋在地表下面当排水管。而墨球铸铁管可以分成两种:球墨铸铁管以及灰口铸铁管。现阶段我国球墨铸铁管具体生产工艺已经变得很成熟,在生产该管道的时候一般采用的是离心铸管法,可以有效解决背的铸造工艺存在的组织疏松为题,所使用的生产方法有:热膜涂料法、水冷金属型法以及树脂砂型法。该管道在水压试验、硬度、耐冲击性、抗拉以及延伸率和抗弯等方面具有较强的技术性,因为球墨铸铁管大部分采用的都是T型柔性接口,所以具有非常高的可挠性以及密封性。

四、新型管材技术经济分析

(一)环刚度选择为了确保即使在外压负荷的环境下新型管材依然能正常工作,必须重视环刚度的设计,倘若对环刚度的设计特别小,则极易超过其承载能力,导致管道变形过大或者管道结构构件丧失稳定的情况发生;相反,倘若对环刚度设计过大,则势必会采用过大截面惯性矩,从而导致浪费材料,增加了产品成本。新型管材柔性比较好,其自身所承受外压负载的原理也较复杂,外压负载既包含土壤重量和地面产生的静负载,还包含运输车辆经过时产生的动负载。这使得环刚度的选择不仅取决于外压负载的情况,还需要考虑铺设后管道周围土壤(回填材料)的因素。根据以往设计和施工经验,建议新型管材尽量选择环刚度较高的管材。当DN500~1200尽量选择环刚度8KN/m2,如果选择环刚度8KN/m2以下的要经过结构设计计算(包括变形验算和压屈失稳计算),严格控制铺设施工质量(如管道基础、回填材料、分层夯实等工序)。同时,施工必须确保回填土密实质量。

(二)管道最小壁厚和单根长度比较通常情况下,在对市政排水管道进行施工时,难免会遇到比较复杂的地形,这就需要架空及不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术进行施工,在对管道进行设计时,要特别注意单根管的长度,以免其对架空管等产生影响,而管道最小壁厚又会影响过路套管的管材选择。

(三)管材综合造价由具体施工情况可知,通过各种综合性价比的对照,倘若只从单一管材价格来看,新型管材价格确实比钢筋混凝土管要略高,但要考虑到后期施工,比如二次搬运、地下水抽排、沟槽支护等这些程序,则两者综合造价相差无几,然而,在性能上新型管材抗沉降性更好,自身轻便且能快速适应周边环境,这是钢筋混凝土管所不能相比的,尤其是在软弱地基等地形较为复杂的地带,新型管材的优点更是显而易见。

结语

总而言之,给排水管道的选材、施工技术、经济性比较研究等方面问题的提出具有重要的现实意义。在对给排水管道的设计和施工过程中,我们要加强对新型给排水管道技术进行研究,不断提高管道技术应用的水平。

参考文献

[1]刘伯元.21世纪塑料管材发展的机遇与挑战[J].石化技术与应用,2005,01.

[2]吴晓春.市政排水管道新型管材应用比较研究[J].河海大学,2005.

[3]耿雅妮.塑料管在市政排水工程中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2009.

作者:罗明星 单位:成都市龙泉驿区龙泉工业投资经营有限责任公司

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