鈕華星

（延安大學 西安創(chuàng)新學院，陜西 西安 710100）

給水排水塑料管道施工的改革分析

鈕華星

（延安大學 西安創(chuàng)新學院，陜西 西安 710100）

給水排水塑料管道施工的改革對于提升工程質(zhì)量、提高工程效能有著十分重要的意義.文章簡單的介紹了目前給水排水塑料管的種類和特點，并結(jié)合一些工程實例講解了塑料管道施工的新技術，對這些技術的優(yōu)缺點和施工要點進行了分析.

給水排水塑料管；施工；改革

基礎設施在日常生活中發(fā)揮著非常重要的作用，其質(zhì)量好壞將直接影響人們的工作和生活，其中給水排水管道作為一項基礎設施，在人們的日常生活中發(fā)揮著十分重要的作用.目前給水排水管道多采用塑料管，這主要是因為它的質(zhì)量較輕，而且耐腐蝕性能好，水流阻力也比較小，可以有效地節(jié)約能源，安裝起來十分方便，成本也非常低廉，相比其他管材來說具有明顯的優(yōu)勢，因此在給水排水管道施工中的應用十分廣泛.隨著科學技術的發(fā)展，為了使給水排水管道的功效能夠獲得進一步的提升，對給水排水塑料管道的生產(chǎn)技術進行深入的研究和開發(fā)，并不斷革新塑料管道的施工技術，從而實現(xiàn)給水排水塑料管道施工技術的提高，是目前施工改革的主要方向.

1 給水排水塑料管道的種類

1.1 硬質(zhì)聚氯乙烯管（UPVC）

1.1.1 聚氯乙烯徑向加筋管

聚氯乙烯徑向加筋管屬于聚氯乙烯管的一種，采用了特殊的模具和成型工藝生產(chǎn)而成.這種管材在一定程度上使管壁的厚度變得更薄，而管體承受外壓荷載的能力卻大大提高.之所以叫它為徑向加筋管，是由于在它的外壁上增加了徑向加強筋，這種方法可以有效地使管材的環(huán)向剛度獲得提升，而且管材的耐外壓強度也大大增加.和其他普通的管材相比，如果承受相同的外荷載壓力，這種管材可以節(jié)省30%左右的原材料，可以有效地降低成本，并帶來更高的經(jīng)濟效益.因此在進行給水排水塑料管材施工時，這種聚氯乙烯徑向加筋管的應用十分廣泛.

1.1.2 聚氯乙烯螺旋纏繞管

螺旋的纏繞管是由塑料板材卷制而成的，一般聚氯乙烯螺旋纏繞管的主要材料是帶有T型肋的聚氯乙烯塑料板材.板材自身帶有自鎖機構，因此在卷制過程中可以實現(xiàn)快速的嵌接，并由自鎖機構牢牢鎖定，最后再在自鎖機構中加入粘接劑進行粘合.相比其他的管材來說，這種纏繞管有很強的靈活性，根據(jù)施工的具體情況可以卷制成不同直徑的管道，直徑大小從150mm到1600mm都可以實現(xiàn)，這樣可以避免過去選擇固定管材而需要準備不同直徑的額外成本，從而有效地提高管材的經(jīng)濟效益，這種管材在給水排水施工中的應用也十分廣泛.

1.1.3 聚氯乙烯雙壁波紋管

如果將聚氯乙烯雙壁波紋管縱向切開，從截面就會發(fā)現(xiàn)它的管壁由兩層結(jié)構構成.外層管壁呈現(xiàn)出波紋狀態(tài)，而內(nèi)層則非常光滑.相比其他的聚氯乙烯管材來說，這種管材可以節(jié)省下40%左右的原料，從而為施工節(jié)省了大量的成本.同時在相同的外荷載壓力下，這種管材比其他管材有更強的承受能力，因此具有很好的適用性.相比其他普通管材來說，聚氯乙烯雙壁波紋管具有更高的經(jīng)濟價值，因此在給水排水塑料管道的施工中也有十分廣泛地應用.

1.2 聚乙烯管（PE）

聚乙烯管可以根據(jù)密度來進行類型的劃分，按照密度的高低具體可以分為低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管.高密度聚乙烯管的強度和剛度非常高，而中密度聚乙烯管不但具備了高密度聚乙烯管所擁有的強度和剛度，由于密度原因還有很好的柔性，它的抗蠕變性能也比高密度聚乙烯管更加優(yōu)越.低密度聚乙烯管的柔性和伸長率比其他兩種管材更好，而且它的耐沖擊性能也十分強大，除此之外，它還具有較強的耐化學穩(wěn)定性能和抗高頻絕緣性能，因此，它的優(yōu)越性不言而喻.就目前的使用情況來看，國外普遍使用高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管來進行排水管道、供水管道的施工，并且取得了很好的效果.而在國內(nèi)，高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管也已逐漸被應用到排水管道的施工中.

1.3 玻璃鋼夾砂管（RPM）

玻璃鋼夾砂管主要由兩部分構成，外部一般采用短玻璃纖維或者長玻璃纖維制成，短玻璃纖維采用離心的方法，長波浪纖維采用纏繞的方法使中部呈現(xiàn)空管，然后再在管壁中間進行夾砂工藝的制作.這種管材的管壁相比其他管材來說比較厚，但是具有比較大的環(huán)向剛度，因此如果埋地管道的管壁需要承受內(nèi)壓和外壓，這種管材是最為合適的選擇之一.玻璃鋼夾砂管的強度高，但是質(zhì)量卻比普通的管材輕得多，而且不易腐蝕，因此例如化工等工業(yè)管道往往會優(yōu)先選擇這種管材，大口徑的給水排水管道也往往使用這種管材來進行施工.

1.4 模壓聚丙烯管（FRPP）

模壓聚丙烯管的主要原料是聚丙烯，同時在制作這一管材時還加入了一定量的玻璃纖維，然后再采用擠出模壓成型工藝，就可以形成現(xiàn)在的模壓聚丙烯管.這一管材的質(zhì)量十分輕，而且具有很高的強度，耐腐蝕性能也很優(yōu)秀，水阻力的系數(shù)相比其他管道來說更小，接口十分容易連接，而且水密性能也很優(yōu)越，因此如果選用這種管材用作給水排水管道的主要材料，整個工程的施工速度都會大大加快，施工的周期就會有效地縮減，從而提高工程的效益.由于給水排水管道必然要面對不均勻沉降的問題，而這種管材可以有效地解決這一問題，延長管材的使用壽命.一般來說，這種管材的使用壽命可達80年以上.

2 塑料管道施工新技術

隨著科學技術的不斷發(fā)展，新的塑料管道施工工藝不斷被創(chuàng)造出來，有效實現(xiàn)了施工質(zhì)量和施工效率的提高.傳統(tǒng)的塑料管道施工方法包括明開槽、支撐槽、頂管等等，而在上個世紀90年代以后，為了降低施工難度節(jié)省施工時間，一些不需要開挖的施工方法被研究出來，例如襯裝法、拉管法、架空法等等，實現(xiàn)了管道施工技術的突破，推動著管道施工改革的不斷發(fā)展.目前，這些方法在我國給水排水管道施工中已經(jīng)被推廣開來.

2.1 襯裝法更新舊管道

襯裝法的主要施工方法是：根據(jù)目前城市的舊管網(wǎng)的具體情況，沿著原有的管道每隔一定距離挖一個工作坑，將舊的管道切割成幾段，然后將它的內(nèi)表面清理干凈，再將聚乙烯管襯入到舊的管道里面，這樣就完成了對舊管道的更新工作.一般塑料管道的襯裝法主要有三種形式：滑入襯裝法、貼合管襯裝法、短管襯裝法.

滑入襯裝法是直接把已經(jīng)連接好的塑料管直接拉到原有的管道之中.這種襯裝方法的效果比較好，因此不少國家都采用這一方式進行舊管道的更新工作.按照規(guī)定，滑入內(nèi)襯管的外徑要比原有管道的內(nèi)徑小大約10%左右，這樣在安裝時就不會對塑料管道的管壁造成損害.雖然塑料管道的管徑在經(jīng)過襯裝法的更新之后會變得小一些，但是由于塑料管道的管壁比較光滑，而且穩(wěn)定性好，不會隨著使用時間的增加發(fā)生一些明顯的變化，因此管徑內(nèi)部的流通性能沒有受到任何影響.具體施工中，究竟每隔多長距離進行切割主要是看施工條件影響、管道的走向情況和管徑大小這些因素，比較合理的長度范圍一般是300m-700米左右.一般會采用卷揚機進行管道的牽引工作.但是要注意一個指標的控制，插入管的牽引力所形成的拉升應力和材料的屈服拉升強度相比不得高于50%.

貼合管襯裝法是先將塑料管壓縮從而使它的外觀呈現(xiàn)出凹形，達到縮小直徑的目的，然后將管道拉入到舊管道里面，并通過蒸汽法使它的形狀能夠恢復原狀，直徑擴展到原來的水平，這種方法會使得新管道的外壁和舊管道的內(nèi)部緊密貼合在一起.同時也可以采用反轉(zhuǎn)薄管貼襯入到原管道之中.

短管襯裝法是將一些單獨的塑料管短管插入到原有的舊管道之中，這種更新方法所需要挖掘的工作坑相對來說更小，因此在進行施工時不會對交通產(chǎn)生嚴重的影響.而且即便是在施工過程中，給水排水系統(tǒng)仍然可以正常運作，不需要采取額外的防水處理，這樣一來就可以大大縮減挖溝所需要的時間，也大大減少了施工的成本，帶來更高的經(jīng)濟效益.

以天津市友誼路更新舊管道的工程為例，這一工程中主要采用了玻璃纖維內(nèi)襯技術來實現(xiàn)舊管道的更新，這種技術屬于貼合管襯裝法的一種.管道修復的位置位于天津市主干道友誼路的中線位置，向北延伸到賓水道，向南衍生到黑牛城道，整個管道的總長為125620米.這個管道的建造時間已久，在1958年建設完成，至今46年里受到了不少損害，例如1976年的唐山大地震，而且周圍的一些化工廠的工業(yè)廢水也由這一管道進行排放，因此管道內(nèi)壁出現(xiàn)了比較嚴重的破損和腐蝕現(xiàn)象，再加上暴雨的襲擊，有三處已經(jīng)出現(xiàn)了塌陷情況，而且管道內(nèi)有比較嚴重的淤泥堆積情況，最厚地區(qū)在300mm-400mm左右，因此對于排水工作有著十分嚴重的影響.工程最后采用了德國SAERTEX公司的玻璃纖維內(nèi)襯技術，來實現(xiàn)對舊有管道的更新工作.首先先用閉路電視對原有管道的內(nèi)部情況進行了勘測，對具體的內(nèi)部損壞地區(qū)和損壞程度進行了分析后再開展修復工作.施工時要注意以下幾點：首先是要在安裝之前對內(nèi)襯管進行清理，然后要嚴格按照規(guī)定安裝滑輪和打包機，隨后拉入內(nèi)襯，用空壓機將軟管吹脹，通過加熱使襯里固化，然后拆除滑輪和打包機，最后再進行密閉性試驗.

這種方法可以不進行開槽挖掘，因此施工的工期比較短，對周圍環(huán)境和交通的影響都比較小，而且管道內(nèi)貼襯有效地減小了管道的摩擦阻力，從而使管道內(nèi)的凈流量大大增加.但是這種方法也有一定的缺點，內(nèi)襯管接頭部位的處理工作比較困難，要格外注意它的密閉性處理，而且對于溫度和時間的控制也有較高的精確性要求，因此需要專業(yè)的人員進行操作，以確保施工的質(zhì)量.

2.2 拉管法敷設新管道

拉管法是先進行鉆孔工作，然后將塑料管拉入孔中，隨后將泥漿吸出即可.這種方法所需要挖掘的工作坑很小，基本不會對交通產(chǎn)生任何影響.

鉆孔工作的主體部分都是在地下進行，因此施工過程中無法對鉆孔情況進行觀察，在成孔之后也不可以開挖驗收，因此在施工過程中不管哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會對整體的工程質(zhì)量造成影響，嚴重的甚至會帶來巨大的經(jīng)濟損失和一些不良的社會影響.所以這一施工技術要求建立一個高水平的施工隊伍，在施工過程中加強對施工質(zhì)量的管理，注意每一個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，在成孔之前就盡可能地消除每一個可能的隱患.在開工之前要對施工圖紙有深入的了解，并且對施工的具體步驟、驗收的規(guī)范進行了解，核查施工地段的地質(zhì)情況，對于施工過程中可能出現(xiàn)的一些問題進行分析并找出解決的辦法，制定出嚴格規(guī)范的質(zhì)量標準和驗收方案，從而有效提高工程的質(zhì)量.

在鉆孔的過程中將挖出的土攪拌成泥漿再注入到鉆好的孔中，這樣可以有效支撐土中的壓力，隨后再將塑料管拉入到泥漿管中，并用泥漿泵將泥漿吸出.

這種方法和滑入襯裝法有著異曲同工之妙，就是將連接好的聚乙烯管拉入到已經(jīng)做好的泥漿管里，但是這種方法一般只能用于一些管徑在800mm以下的管道中.

2.3 架空法臨時切改舊管網(wǎng)

架空法是在需要進行開槽施工的地段，將一些原有的管道切斷，然后用新的塑料管跨越溝槽.這種方法是一種臨時性的切改方法，在完工之后依舊會將舊管網(wǎng)恢復原狀.

例如天津市的地鐵1號線洪湖里站的排水切改工程，如果使用傳統(tǒng)的施工方法來改變管道的流向，那么不僅要重新敷設管道，還需要新建一個雨水泵站，需要消耗大量的資金和人力物力，因此最后選擇采用架空法進行施工，架空的管道總共有6處，管徑在300mm-1200mm之間.管道架空的位置處于明開地鐵溝槽里，跨距長度達到30m.為了確保工程的質(zhì)量，在經(jīng)過各項對比后，選擇了玻璃鋼夾砂管.

進行施工時要建立一個力學模型，計算好溝槽兩側(cè)混凝土承臺和鋼架的受力情況，從而確定混凝土承臺和鋼架的尺寸，選擇最合適的型號.使用盤條將玻璃鋼夾砂管固定在鋼架上，在放入檢查井之后要做好管道和井的連接工作，安裝完成后要進行注水試驗，檢查是否有滲漏、結(jié)構是否穩(wěn)定，最后將管堵拆除，恢復管網(wǎng)連接.

這種方法實現(xiàn)了施工成本的降低，并且工期短，不會對地鐵建設造成影響，而且有效解決了排水的問題.

結(jié)束語

相比混凝土的管材而言，塑料管材的材料性能更加優(yōu)秀，而且其施工方法也相對比較簡單，使用壽命也比較長，因此壽命周期成本較低.在后期對管材進行養(yǎng)護時，塑料管內(nèi)的摩阻很小，因此管中一般很少會聚積起淤泥，所以對其進行養(yǎng)護時只要采用水沖的方式就可以實現(xiàn)，大大降低了工人維護的勞動強度，省去了掏挖疏通的步驟，從而降低了維護的成本.實踐證明，塑料管道比其他管道的經(jīng)濟效益更高，因此在選擇給水排水管材時，塑料管道是目前最佳的選擇，可以提高整個工程的質(zhì)量和設施的使用時間.

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TU5；TU96

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1673-260X（2014）10-0025-03