周 迪 樊 佳,2 陶聞翰
(1.中機(jī)國際工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,湖南長沙 410007;2.湖南省水處理過程與裝備工程技術(shù)研究中心,湖南 長沙 410007)
分析傳統(tǒng)的市政給排水工程建設(shè)可知,由于施工工藝、施工材料等方面的局限性,導(dǎo)致管道質(zhì)量和性價比特性無法更好地呈現(xiàn)出來。近幾年,我國出現(xiàn)了一些新型工藝和材料,為市政給排水工程新管材發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。在市政給排水工程建設(shè)中,管道建設(shè)極為重要,為了確保項(xiàng)目的施工水準(zhǔn),相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)做好管線施工,管線施工是市政給排水工程質(zhì)量提升的重點(diǎn)所在。
近年來,我國在塑料管材和管件生產(chǎn)方面投入了較大精力,數(shù)量上也占據(jù)優(yōu)勢,由此可知,建設(shè)行業(yè)的科技進(jìn)步政策大力推動了塑料管材行業(yè)的發(fā)展。相關(guān)數(shù)據(jù)資料顯示,國內(nèi)研發(fā)的納米抗菌不銹鋼塑料復(fù)合管具備良好的抗菌性能,促使該管道具備良好的市場前景,可應(yīng)用到建筑、化工以及醫(yī)藥等多個領(lǐng)域。另外,HDPE纏繞增強(qiáng)管等新型管材應(yīng)用,同樣也能為國內(nèi)工程建設(shè)管道發(fā)展提供助力,市場發(fā)展前景廣闊。
塑料管在制作過程中,主要原材料為塑料樹脂,與混凝土管材進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn),該種管材的質(zhì)量較輕,且具備良好的耐腐蝕性能,管道內(nèi)部不易出現(xiàn)污染物沉積問題。在具體應(yīng)用時,塑料管的強(qiáng)度有限,遇到一些強(qiáng)大外力后,可能會出現(xiàn)質(zhì)量隱患,對主體市政給排水性能產(chǎn)生影響[1]。
縱觀我國各個城市的市政給排水工程建設(shè),最為常見的管材為屬鋼管,相比混凝土管和塑料管,鋼管質(zhì)量更輕,強(qiáng)度優(yōu)于塑料管,且本身具備良好的耐高溫特性,在施工中可以實(shí)現(xiàn)焊接處理,在市政給排水施工中的應(yīng)用效果良好。但鋼管的制作成本更高,耐腐蝕性也有限,還需要進(jìn)一步研究進(jìn)行完善。
玻璃管和高密度聚乙烯管都屬于新型管材范疇。
(1)玻璃管。
玻璃管材自身重量較小,安裝方便,且具有較高的抗腐蝕性,內(nèi)壁平整,在市政給排水施工中得到廣泛應(yīng)用。
(2)高密度聚乙烯管。
高密度具聚乙烯管的應(yīng)用與玻璃管存在相似之處,高密度聚乙烯管材的自重較小,具有優(yōu)異的抗腐蝕能力和韌性。在建設(shè)的過程中,能夠強(qiáng)化焊接質(zhì)量,提升工程施工的整體效果。
現(xiàn)階段,隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升,玻璃管和高密度聚乙烯管在市政給排水工程建設(shè)中的應(yīng)用范圍越來越大,更好地滿足了居民日常用水需求。
分析我國現(xiàn)階段市政工程發(fā)展可知,我國市政工程給排水建設(shè),主要是根據(jù)合同規(guī)定進(jìn)行,由施工單位執(zhí)行。針對多種給排水工程新型管材,各個建筑企業(yè)的選擇依據(jù)主要是以成本為主。不同類型的管材,如果價格差距較小,應(yīng)盡可能選擇衛(wèi)生度高、便于維修的材料,維護(hù)城市建設(shè)的穩(wěn)定開展。如果選擇的材料性能差距較小,應(yīng)以質(zhì)量好、操作簡單的材料作為引進(jìn)目標(biāo),保證管材能夠賦予市政工程給排水工程更多效益。
在市政給排水工程管道材料選擇上,應(yīng)秉承無害、環(huán)保等基本原則。一般情況下,市政給排水工程的作用就是為城市居民供應(yīng)水資源,維護(hù)居民生活的有序進(jìn)行,市政給排水工程能夠維護(hù)我國城市居民的日常用水需求,強(qiáng)化飲用水安全性。
城市內(nèi)部的供水網(wǎng)絡(luò)與水資源安全等存在直接關(guān)系,在實(shí)際的市政工程給排水處理系統(tǒng)維護(hù)中,需要將更多綠色環(huán)保材料引入管道制造中,使管道材料化學(xué)性質(zhì)以及物理特征與建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)保持同步。例如,應(yīng)用塑料管時,塑料管材能夠與樹脂或其他添加劑融合,工作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,保證添加劑的安全性和環(huán)保性。
通常情況下,傳統(tǒng)市政給排水工程管道應(yīng)用的鍍鋅鋼管中含有大量鐵元素,鐵元素能夠與氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)生銹現(xiàn)象,為微生物污染水環(huán)境創(chuàng)造了條件。現(xiàn)階段,我國市政給排水系統(tǒng)施工本身具備明顯的隱蔽性特征,在建設(shè)時,需要對管道材料特性進(jìn)行考慮,保證良好的防火性能和密封效果等[2]。
現(xiàn)階段,我國有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的研究取得了較多新成果,成功在市場中推出了一批新型管道材料,最常見的為聚丙烯管以及聚丁烯管等,聚丙烯管和聚丁烯管均屬于塑料給排水管材和復(fù)合管材。
在實(shí)際應(yīng)用中,新塑料管和復(fù)合型管均能促進(jìn)我國市政給排水工程的發(fā)展。新型管道材料的應(yīng)用,可以完善排水管出口走線和標(biāo)高,尤其是排污管排出點(diǎn)標(biāo)高會對我國城市下水道的連續(xù)性產(chǎn)生影響。如果排水管設(shè)計交底不徹底,易影響污水系統(tǒng)的穩(wěn)定性,甚至對居民的人身和財產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。分析傳統(tǒng)的市政給排水工程建設(shè)可知,排水管高度的提升,一般是通過潛水泵安裝實(shí)現(xiàn),但該種方式在質(zhì)量水平和安全度維護(hù)方面存在缺陷,問題出現(xiàn)概率較大。應(yīng)用新型管材后,管道內(nèi)壁更光滑,降低了水流阻力,粗糙度有限。
另外,新管材對于坡度的降低比較明顯,相較于傳統(tǒng)規(guī)格管道,最多可以降低30%。新型管材不僅能夠保證城市排污系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,還能降低初始管道的埋設(shè)深度,使污水處理成本得到控制。借助于新型管道材料,能夠強(qiáng)化供水和污水處理系統(tǒng)的安全性,保證施工質(zhì)量始終處于合理狀態(tài)。
確認(rèn)施工管材后、實(shí)際施工安裝前,相關(guān)工作人員應(yīng)保證管道預(yù)制過程的合理性,還應(yīng)當(dāng)對管材和管件進(jìn)行分析,根據(jù)實(shí)際情況開展檢查和安裝模擬,確定管材材質(zhì)以及規(guī)格等信息是否與安裝要求保持同步。如果管材存在明顯的磨損、變形等情況,應(yīng)及時進(jìn)行更換,并記錄好相關(guān)信息,在管材上做好標(biāo)記,避免后續(xù)被誤用。
縱觀給排水管道的安裝過程,除了在安裝操作方面需要保持謹(jǐn)慎外,工作人員還需要及時了解和檢查各項(xiàng)安裝條件,保證條件完全與要求相符后,繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)安裝操作。如果存在安裝條件與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不符情況,需對其進(jìn)行完善,否則不能繼續(xù)執(zhí)行安裝任務(wù)。
(1)進(jìn)行管道預(yù)制工作的交接,保證交接的準(zhǔn)確性,材料和配置質(zhì)量均不能出現(xiàn)任何問題。
(2)檢查管道安裝和土建工程的施工標(biāo)準(zhǔn),無誤后開展管道安裝任務(wù)。
(3)工作人員應(yīng)保證管道連接部分的設(shè)備指標(biāo)處于正常狀態(tài),避免管道連接工作中的各種問題。
地管安裝工作是市政給排水工程的重要操作內(nèi)容之一。
(1)在主體安裝工作中,工作人員需要對施工現(xiàn)場情況進(jìn)行全方位了解,保證地管安裝工作不會對工程其他施工產(chǎn)生影響。
(2)挖掘管溝時,應(yīng)借助人工操作完成,挖掘前了解施工圖紙數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,保證挖掘過程與工程圖紙同步,尤其是進(jìn)行放線操作時,不可出現(xiàn)失誤。
(3)工作人員應(yīng)盡可能在已經(jīng)挖好道的土方堆周圍設(shè)立標(biāo)志物,所有挖掘工作結(jié)束后,對標(biāo)高和管底坐標(biāo)進(jìn)行檢查和測量,強(qiáng)化管底部分的牢固性。
(4)實(shí)際管道安裝時,應(yīng)避免防腐層出現(xiàn)損傷,管道兩側(cè)應(yīng)時刻處于封閉狀態(tài),避免更多雜物進(jìn)入管道內(nèi)部[3]。
最為常見的新型塑料管材為硬質(zhì)聚氯乙烯管,該管材的主要制作原材料為聚氯乙烯樹脂,不添加塑劑,具有良好的耐腐蝕性能。在實(shí)際城市給排水系統(tǒng)使用中,污水具有腐蝕性,管道長期使用會受到腐蝕性影響,如果應(yīng)用硬質(zhì)聚氯乙烯,可以充分展現(xiàn)其優(yōu)異的抗腐蝕性能。
(1)硬質(zhì)聚氯乙烯芯層發(fā)泡管。
芯層發(fā)泡管主要涉及三個層次,中間層為低發(fā)泡層材料,密度范圍在700~900 kg/m3之間,該材料密度較大,且防腐性能良好,可以在室內(nèi)給排水管道中得到穩(wěn)定應(yīng)用。
(2)硬質(zhì)聚氯乙烯螺旋消聲管道。
硬質(zhì)聚氯乙烯螺旋消聲管道結(jié)構(gòu)特殊,且管道內(nèi)部上設(shè)置了具有導(dǎo)流作用的螺旋肋,能夠降低水流經(jīng)過時所產(chǎn)生的壓力,控制噪聲。
(3)硬質(zhì)聚氯乙烯加強(qiáng)筋。
硬質(zhì)聚氯乙烯可以在管道外部增加徑向加強(qiáng)筋,最大限度地提升管道環(huán)向剛度,降低管道內(nèi)壁厚度,避免原材料出現(xiàn)大幅損耗問題。
新型復(fù)合管材的應(yīng)用,通常以金屬材料為主,主要起支撐作用,基礎(chǔ)材料主要為樹環(huán)氧樹脂和水泥。外部金屬材料強(qiáng)度較高,管道具備更好的保溫、隔熱效果,能夠強(qiáng)化耐腐蝕性能,在市政給排水工程中較為常用。在新管道材料選擇方面,主要以直徑在30 mm以下的新型復(fù)合材料為主,如內(nèi)襯不銹鋼管等,強(qiáng)化主體結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能以及給排水工程的整體安全性。
綜上所述,市政給排水工程是城市現(xiàn)代化發(fā)展中的重要內(nèi)容之一,對生態(tài)效益和社會效益也存在一定程度的影響。截至目前,我國常見的給排水工程新管材主要包括塑料管材和復(fù)合管材兩種,在后續(xù)市政給排水工程項(xiàng)目建設(shè)時,工作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定使用的管材類型,強(qiáng)化施工質(zhì)量,保證工程的安全性。