(1)管材的选择:
目前我国排水管道最常用的管材有钢筋混凝土管和新型化学管材,新型管材包括:纤维缠绕夹砂玻璃钢管、高密度聚乙烯管、硬聚氯乙烯管等。 几种管材的比较如下:
①钢筋混凝土管:
该类管材目前被广泛使用在排水工程中,主要有平口管和承插口管两类。尤其以钢筋混凝土承插口管最为常用,承插口管基础为砂石基础,胶圈接口,钢筋混凝土承插口管d≥500mm采用异型胶圈;d<500mm的采用普通胶圈。由于管道全是柔性接口,加上异型胶圈防水性好,适应不均匀沉降性能强。施工易操作,可提高施工速度,从而降低工程造价。而且在长期的使用过程中设计和施工工艺都较为成熟,积累了丰富的经验,从这种管材的使用情况看,效果还是比较好的。另外,钢筋混凝土管的刚性好,对回填要求不高。
钢筋混凝土管的主要优缺点为:
优点:承插式胶圈柔性接口对各种地基的适应能力强;回填要求不严格;造价低。
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缺点:重量大,一般需要机械吊装安装;尚无标准配件,不宜使用于支管过多的管线。②纤维缠绕夹砂玻璃钢管:
纤维缠绕夹砂玻璃钢管,对玻璃钢夹砂管道而言,更多的是在市政、城市输配管网方面的应用,由于其具有无毒、无锈、无味、无需防腐、使用寿命大大延长、安装简便等优点,与其他材质的管道比较,玻璃钢管道具有以下一些显著的优点:
耐腐蚀性好,对水质无影响,比传统管材的使用寿命长,其设计使用寿命一般为50年以上。
防污抗蛀、耐热性、抗冻性好:在-30℃状态下,仍具有良好的韧性和极高的强度,可在-50℃~80℃的范围内长期使用,采用特殊配方的树脂还可在110℃以上的温度工作。
自重轻、强度高,运输安装方便:采用纤维缠绕生产的夹砂玻璃钢管道,其比重在1.65~2.0,只有钢管的1/4,但玻璃钢管的环向拉伸强度为180~300Mpa,轴向拉伸强度为60-150Mpa,近似合金钢。因此,其比强度(强度/比重)是合金钢的2~3倍,这样它就可以按用户的不同要求,设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。因此,运输安装十分方便。它的承插连接方式,安装快捷简便,同时降低了吊装费用,提高了安装速度。摩擦阻力小,输送能力高:玻璃钢管内壁非常光滑,粗糙度和摩阻力很小。因此,玻璃钢管能显著减少沿程的流体压力损失,提高输送能力。电、热绝缘性好、耐磨性
好,玻璃钢是非导体,管道的电绝缘性特优,绝缘电阻在1012~1015Ω.cm,最适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区;玻璃钢的传热系数很小,只有0.23,是钢的5‰,管道的保温性能优异。
适应性强:
但该管材同时也具有管材价格较高、回填要求严格等缺点。
③高密度聚乙烯管(HDPE):
高密度聚乙烯管(HDPE),该管材适用于城市建筑、供水系统及排污系统的新型环保管材。它是以螺旋型态连续缠绕成型,组成立体中空双壁高强度的管材。该管材与传统的铸铁管、砼管相比较,具有如下特性:
结构独特、富有弹性,抗压耐冲击。
耐磨损强、摩擦阻力小、输送能力高,能显著减少管道的沿程。
重量轻、强度高,施工运输安装方便。
耐腐蚀性好,不必做内外防腐。
寿命长、耐寒抗晒、埋地使用年限较长。
缺点:管道采用电热熔接口,日常维修困难。
对填要求高。
管材价格相对较高。
施工要求高,还填不实。
易变形,管道与检查井相接处易浸漏。
④钢带增强聚乙烯螺旋波纹管:
钢带增强聚乙烯螺旋波纹管属PE类管材,产品规格从DN700~DN2000mm,该类管材是一种复合结构,用连续钢带压成近似U型的螺旋钢肋缠绕在内外两
层热熔接的聚乙烯层之间,提高了塑料管材环刚度,该种管材具有与PE管相同的优点,使聚乙烯(PE)类管道口径系列化。
⑤聚乙烯塑钢缠绕管:
聚乙烯塑钢缠绕管属聚乙烯(PE)类管材,产品规格从DN800~DN2600mm,该类管材是一种复合结构,由钢塑复合的异型带材经缠绕并挤出焊接而成的排水管。以普通碳素结构钢带作为管材骨架加强筋,构成管材环刚度,以高密度聚乙烯作为钢带的包覆防腐及管壁材料。该种管材具有与PE管相同的优点,使聚乙烯(PE)类管道口径系列化。
⑥硬聚氯乙烯管材(PVC-U):
国内生产的硬聚氯乙烯(PVC-U)管材,该管材采用聚乙烯树脂为主要原料,加入适当助剂,经挤塑、注塑制成管材,主要用于市政系统,与其它管材比较,该管材特点:
具有重量轻、摩擦阻力小、内表面光滑、无水垢、无沉淀等优点。
具有高抗磨强度,延长管道的使用寿命。
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接口为承插口,施工安装方便,运输能力大。
缺点:对回填要求高。管材价格相对较高。管材系列少。
图像拼接器施工要求高,还填不实易变形,管道与检查井相接处易浸漏
⑦增强聚丙稀管(FRPP):
优点:具有较大的强度、刚性和抗冲击性;摩擦阻力小、寿命长、安装方便;内壁光滑、不结垢、接口允许转角大;摩擦阻力小,运输能力大。
缺点:施工要求高,还填不实;易变形,管道与检查井相接处易浸漏;要求回填处理严格。
从管材造价上比较,同等规格的管材,新型管材的管材价格比钢筋混凝土管材的价格高。而新型管材价格以PVC-U管材价格最低,钢带增强聚乙烯螺旋波纹管和塑钢缠绕管价格最高。新型管材的材料价格根据管径不同比混凝土管材的基本上高出1-2倍,但由于新型管材在施工、防腐和使用寿命上的优势,其综合造价于钢筋混凝土管相差不大。
漂浮大陆结合本地区排水工程的管材选用,建议本工程地区排水工程管径dn300mm~d1400mm管道采用聚乙烯塑钢缠绕排水管。管材标准应符合中华人民共和国城镇建设行业标准《聚乙烯塑钢缠绕排水管》的要求。管材所用的管材
原料(聚乙烯树脂和钢带)应符合国家现行相应标准的规定。
表2.4.2 -常用埋地排水管材性能对比