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【摘要】排水工程是城市规划中一个重要的组成部分,而排水管又是排水工程中必不可少的设备,管材的质量直接影响着排水工程的质量。经过几十年的发展,我国发现了很多种管材材料,但每一种都存在很明显的缺陷,直到HDPE双壁波纹管的出现,才算是比较完美的解决了排水工程中的管材材料的选择问题。本文主要HDPE双壁波纹管的优势进行探讨,阐述其在排水工程中的广泛应用。
【关键词】HDPE双壁波纹管;市政排水工程;柔性管材
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
水资源的供给和排放是一个地区不得不面对的问题,规模越大的城市,对排水工程的质量要求越高,而排水管是排水工程正常工作的基本保障,其选材问题就成了人们关注的方面,为了保证排水管的延展性和坚固性,传统的管材采用过塑料管、金属管、混凝土管等,每一种管道都有特定的优势,但是却无法将这些优势完美的糅杂在一起,HDPE双壁波纹管的出现可谓是集多种传统管材的优点为一体的新型管材,它既具备了金属管、混凝土管的坚固性,又具备了塑料管内壁平滑的优点。目前在建筑市场中拥有着广阔的发展前景和广泛的市场需求。
1、HDPE双壁波纹管性能及特点
HDPE双壁波纹管是一种新近研发出来的管材,这种管材无论外形还是内壁,表面都非常平整光滑,其主要的成分是高密度聚乙烯。这种管材的性能特点非常多,表现最明显的是化学性稳定,坚固性比较好、环境适应力好、造价低、技术难度低、耐久性强等。正是因为HDPE双壁波纹管的性价比非常高,才得到了建筑市场的广泛追捧和推广,成为一种最理想的管材。
2、HDPE双壁波纹管与钢筋混凝土管的对比
在HDPE双壁波纹管出现之前,我国的排水工程大多数都采用的是混凝土管道,随着HDPE双壁波纹管种种优势慢慢发挥出来,也渐渐替代了混凝土管道在建筑领域当中的地位,那么两种管材究竟有什么样的明显区别呢?以下我们将通过对两种管材的性能、具体施工流程等反面进行分析比对。
3.1性能
3.1.1强度和刚度
首先在强度的性能上,两者就有了近乎对立的性能,混凝土管由于主要材质是混凝土,所以其质地非常坚硬,承载力效果很好,因此是一种独立性强的刚性管;而HDPE双壁波纹管知道借助外力来共同承担各方的压力,虽然它是一种柔性管,但是当回填土的密度达到一定程度的时候,会很好的与回填土进行结合,使两者成为一个有机的整体,那么,回填土就会帮助HDPE双壁波纹管承担压力,由于质地比较软性化,所以尽管所受的压力大半被回填土承担,但还是会发生横向变形现象,这时候,密实的回填土充分包围住HDPE双壁波纹管,在对其起到支撑的作用同时,也阻止了HDPE双壁波纹管继续变形的可能。由此可见,在承载力反面,HDPE双壁波纹管以“技巧”战胜了混凝土管。
3.1.2水力性能
钢筋混凝土管的内壁粗糙系数为n=O.013~0.014,HDPE双壁波纹管的内壁粗糙系数为n=O.009~0.O1。根据曼宁公式计算所知,在相同水力坡降、相同内径条件下,HDPE双壁波纹管的过水流量比钢筋混凝土管大;在相同水力坡降、同样流量条件下,可选用直径较小的HDPE双壁波纹管。在相同的设计流速和充满度条件下,HDPE双壁波纹管的坡度比钢筋混凝土管小。
3.1.3化学性能
排水管所运输的水,一般都是用过的生活生产用水或者自然降水,因此在水中还有微量的化学成分,可能对运输管道造成腐蚀。而排水管道的铺设一般比较复杂,在完工后维修起来比较麻烦,因此所选用的管材就要求具备抗腐蚀能力。我们都知道,钢筋混凝土原材料比较复杂,整体化学成分呈碱性,当遇到含有酸性的水分,会产生相应的化学反应,不仅没有达到抗腐蚀的目的,反而加剧了腐蚀的速度。而HDPE 双壁波纹管的主要原材料是高密度聚乙烯,这种物质只能与很少的强氧化剂发生化学反应,其他的成分并不能影响其原本的功效,因此,在化学性能方面,HDPE 双壁波纹管较混凝土管具有明显的优势。
3.2管道铺设施工流程
钢筋混凝土管施工流程:开挖沟槽一碎石砂垫层一支基础模板一捣基础一养护一下管一稳管一接口一养护一砖砌检查井一闭水一回填土。HDPE双壁波纹管施工流程:开挖沟槽一砂垫层一下管一接口一砖砌检查井一闭水一回填土。施工流程经对比,可以看出钢筋混凝土管比HDPE双壁波纹管多几道工序,而且钢筋混凝土管的基础和接口需使用混凝土,就涉及到必須等其强度达到设计强度的70%才可进行下道工序,施工周期延长。钢筋混凝土管的密度为2400kg/m。,HDPE管的密度为950kg/m。。相比之下HDPE管重量轻,运输、施工方便,不需要大型吊装设备,同时也减轻人工劳动强度,加快施工进度,减少施工费用。整体流程对比,HDPE双壁波纹管施工难度更低,施工进度更快、施工周期更短。
3施工应用优越性
3.1城市市政排水工程
目前,很多城市的排水管道都呈现出老化的状态,这是因为,在城市建设之初,所使用的管材多数采用的为混凝土管、金属管、砖砌方渠等,虽然在刚刚使用的时候效果非常好,但是经过污水的侵蚀后,出现破损污染的现象,使用功效明显下降。排水工程不得不反复补休,而且随着城市规模的扩大,人口的不断增长,也逐渐面临着增设新管道的问题。
不管是补救施工还是重新施工,所选用的管材都变成了HDPE 双壁波纹管。这种管材的高性能已经在文章前面提到过了,但是还有一点并没有介绍到,那就是其环保能力很强。目前我国正在极力倡导节能减排的政策,HDPE 双壁波纹管本身的材质没有任何污染性,而且也不容易和其他事物产生恶性的化学反映,造成二次污染,一些破损的废气管材还可以回收再利用,不管从哪一方面来说,都完全符合国家的发展方向。市政府的排水管道一般都铺设在城市的主干道或干道之下,所以维修工作十分复杂,会严重的影响主道的使用功能,给人们的出行造成了极大的不便。而HDPE 双壁波纹管就可以尽量减少这种情况的出现,虽说不能完全避免维修的过程,但是修补起来比较简单,大大的缩减了维护的时间。从这几方面来考虑,HDPE 双壁波纹管是市政府排水工程中管材的最佳选择。
3.2震区排水工程
2008年5月12日汶川发生的里氏8.0级地震,汶川地震造成交通、市政、房屋等基础设施大面积损毁,直接经济损失超过8500亿元。在参加“5.12”地震援建时,由于灾区的给排水设施损坏严重,原先采用的刚性管材钢筋混凝土管、石棉水泥管等出现纵向和斜向裂缝,而且接头的破坏是最为普遍。在当时余震不断的环境下,地面断裂而引起的不均匀沉降现象严重。加上援建项目的工期非常紧,必须争取在尽可能短的时间内完成市政排水工程项目,尽快让居民恢复正常的生活。综合整体施工情况后,择用了柔性管材HDPE双壁波纹管。在这种地震等地质灾害易发地区使用HDPE双壁波纹管,能有效提高管道抗不均匀沉降性能,降低管道的破坏损失程度,加上接口采用弹性橡胶圈承插连接,接头密封性能好,并能适应较大角度变化。使市政排水工程抗震减灾的能力得到有效提高。HDPE双壁波纹管施工进度快、施工周期短的施工优势,也使市政排水项目提前竣工,加快灾区市政基础设施恢复重建的步伐。
4结语
HDPE双壁波纹管材是具有国际先进水平的新型绿色环保建材产品,是国家建设部以塑带钢、以塑代水泥的重点推广产品,对节约能源、减少污染、保护环境具有重要意义。随着我国城镇化步伐的加快,以及国家大型重点工程的实施,市政管道用量将会剧增。由此可见,HDPE双壁波纹管材代表了未来排水管材的发展方向,是市政排水工程选用的理想管材。
参考文献
[1]梁素茹.市政排水工程施工探讨[J].企业家天地(理论版).2011(04)
[2]杨俊杰.浅谈市政污水工程中排水管道的选型[J].科技传播.2011(12)
[3]张瑜,周玉婷.高密度聚乙稀(HDPE)双壁波纹管在市政排水管道中的应用[J].科技传播.2011(16)
【关键词】HDPE双壁波纹管;市政排水工程;柔性管材
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
水资源的供给和排放是一个地区不得不面对的问题,规模越大的城市,对排水工程的质量要求越高,而排水管是排水工程正常工作的基本保障,其选材问题就成了人们关注的方面,为了保证排水管的延展性和坚固性,传统的管材采用过塑料管、金属管、混凝土管等,每一种管道都有特定的优势,但是却无法将这些优势完美的糅杂在一起,HDPE双壁波纹管的出现可谓是集多种传统管材的优点为一体的新型管材,它既具备了金属管、混凝土管的坚固性,又具备了塑料管内壁平滑的优点。目前在建筑市场中拥有着广阔的发展前景和广泛的市场需求。
1、HDPE双壁波纹管性能及特点
HDPE双壁波纹管是一种新近研发出来的管材,这种管材无论外形还是内壁,表面都非常平整光滑,其主要的成分是高密度聚乙烯。这种管材的性能特点非常多,表现最明显的是化学性稳定,坚固性比较好、环境适应力好、造价低、技术难度低、耐久性强等。正是因为HDPE双壁波纹管的性价比非常高,才得到了建筑市场的广泛追捧和推广,成为一种最理想的管材。
2、HDPE双壁波纹管与钢筋混凝土管的对比
在HDPE双壁波纹管出现之前,我国的排水工程大多数都采用的是混凝土管道,随着HDPE双壁波纹管种种优势慢慢发挥出来,也渐渐替代了混凝土管道在建筑领域当中的地位,那么两种管材究竟有什么样的明显区别呢?以下我们将通过对两种管材的性能、具体施工流程等反面进行分析比对。
3.1性能
3.1.1强度和刚度
首先在强度的性能上,两者就有了近乎对立的性能,混凝土管由于主要材质是混凝土,所以其质地非常坚硬,承载力效果很好,因此是一种独立性强的刚性管;而HDPE双壁波纹管知道借助外力来共同承担各方的压力,虽然它是一种柔性管,但是当回填土的密度达到一定程度的时候,会很好的与回填土进行结合,使两者成为一个有机的整体,那么,回填土就会帮助HDPE双壁波纹管承担压力,由于质地比较软性化,所以尽管所受的压力大半被回填土承担,但还是会发生横向变形现象,这时候,密实的回填土充分包围住HDPE双壁波纹管,在对其起到支撑的作用同时,也阻止了HDPE双壁波纹管继续变形的可能。由此可见,在承载力反面,HDPE双壁波纹管以“技巧”战胜了混凝土管。
3.1.2水力性能
钢筋混凝土管的内壁粗糙系数为n=O.013~0.014,HDPE双壁波纹管的内壁粗糙系数为n=O.009~0.O1。根据曼宁公式计算所知,在相同水力坡降、相同内径条件下,HDPE双壁波纹管的过水流量比钢筋混凝土管大;在相同水力坡降、同样流量条件下,可选用直径较小的HDPE双壁波纹管。在相同的设计流速和充满度条件下,HDPE双壁波纹管的坡度比钢筋混凝土管小。
3.1.3化学性能
排水管所运输的水,一般都是用过的生活生产用水或者自然降水,因此在水中还有微量的化学成分,可能对运输管道造成腐蚀。而排水管道的铺设一般比较复杂,在完工后维修起来比较麻烦,因此所选用的管材就要求具备抗腐蚀能力。我们都知道,钢筋混凝土原材料比较复杂,整体化学成分呈碱性,当遇到含有酸性的水分,会产生相应的化学反应,不仅没有达到抗腐蚀的目的,反而加剧了腐蚀的速度。而HDPE 双壁波纹管的主要原材料是高密度聚乙烯,这种物质只能与很少的强氧化剂发生化学反应,其他的成分并不能影响其原本的功效,因此,在化学性能方面,HDPE 双壁波纹管较混凝土管具有明显的优势。
3.2管道铺设施工流程
钢筋混凝土管施工流程:开挖沟槽一碎石砂垫层一支基础模板一捣基础一养护一下管一稳管一接口一养护一砖砌检查井一闭水一回填土。HDPE双壁波纹管施工流程:开挖沟槽一砂垫层一下管一接口一砖砌检查井一闭水一回填土。施工流程经对比,可以看出钢筋混凝土管比HDPE双壁波纹管多几道工序,而且钢筋混凝土管的基础和接口需使用混凝土,就涉及到必須等其强度达到设计强度的70%才可进行下道工序,施工周期延长。钢筋混凝土管的密度为2400kg/m。,HDPE管的密度为950kg/m。。相比之下HDPE管重量轻,运输、施工方便,不需要大型吊装设备,同时也减轻人工劳动强度,加快施工进度,减少施工费用。整体流程对比,HDPE双壁波纹管施工难度更低,施工进度更快、施工周期更短。
3施工应用优越性
3.1城市市政排水工程
目前,很多城市的排水管道都呈现出老化的状态,这是因为,在城市建设之初,所使用的管材多数采用的为混凝土管、金属管、砖砌方渠等,虽然在刚刚使用的时候效果非常好,但是经过污水的侵蚀后,出现破损污染的现象,使用功效明显下降。排水工程不得不反复补休,而且随着城市规模的扩大,人口的不断增长,也逐渐面临着增设新管道的问题。
不管是补救施工还是重新施工,所选用的管材都变成了HDPE 双壁波纹管。这种管材的高性能已经在文章前面提到过了,但是还有一点并没有介绍到,那就是其环保能力很强。目前我国正在极力倡导节能减排的政策,HDPE 双壁波纹管本身的材质没有任何污染性,而且也不容易和其他事物产生恶性的化学反映,造成二次污染,一些破损的废气管材还可以回收再利用,不管从哪一方面来说,都完全符合国家的发展方向。市政府的排水管道一般都铺设在城市的主干道或干道之下,所以维修工作十分复杂,会严重的影响主道的使用功能,给人们的出行造成了极大的不便。而HDPE 双壁波纹管就可以尽量减少这种情况的出现,虽说不能完全避免维修的过程,但是修补起来比较简单,大大的缩减了维护的时间。从这几方面来考虑,HDPE 双壁波纹管是市政府排水工程中管材的最佳选择。
3.2震区排水工程
2008年5月12日汶川发生的里氏8.0级地震,汶川地震造成交通、市政、房屋等基础设施大面积损毁,直接经济损失超过8500亿元。在参加“5.12”地震援建时,由于灾区的给排水设施损坏严重,原先采用的刚性管材钢筋混凝土管、石棉水泥管等出现纵向和斜向裂缝,而且接头的破坏是最为普遍。在当时余震不断的环境下,地面断裂而引起的不均匀沉降现象严重。加上援建项目的工期非常紧,必须争取在尽可能短的时间内完成市政排水工程项目,尽快让居民恢复正常的生活。综合整体施工情况后,择用了柔性管材HDPE双壁波纹管。在这种地震等地质灾害易发地区使用HDPE双壁波纹管,能有效提高管道抗不均匀沉降性能,降低管道的破坏损失程度,加上接口采用弹性橡胶圈承插连接,接头密封性能好,并能适应较大角度变化。使市政排水工程抗震减灾的能力得到有效提高。HDPE双壁波纹管施工进度快、施工周期短的施工优势,也使市政排水项目提前竣工,加快灾区市政基础设施恢复重建的步伐。
4结语
HDPE双壁波纹管材是具有国际先进水平的新型绿色环保建材产品,是国家建设部以塑带钢、以塑代水泥的重点推广产品,对节约能源、减少污染、保护环境具有重要意义。随着我国城镇化步伐的加快,以及国家大型重点工程的实施,市政管道用量将会剧增。由此可见,HDPE双壁波纹管材代表了未来排水管材的发展方向,是市政排水工程选用的理想管材。
参考文献
[1]梁素茹.市政排水工程施工探讨[J].企业家天地(理论版).2011(04)
[2]杨俊杰.浅谈市政污水工程中排水管道的选型[J].科技传播.2011(12)
[3]张瑜,周玉婷.高密度聚乙稀(HDPE)双壁波纹管在市政排水管道中的应用[J].科技传播.2011(16)