摘要：

蓄排水板采用高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯（PP）經(jīng)加熱加壓定型形成的一種既能營造具有一定立體空間支撐剛度的排水通道，又可蓄水的一種輕型板材。該種板材自身就具有蓄水、排水兩種綜合功能，板材具有空間剛度極高的特點，抗壓性明顯優(yōu)于同類產(chǎn)品（可以通過現(xiàn)場試驗檢驗），能夠承受400Kpa以上的高抗壓負(fù)荷，同時可以承受在種植頂板回填土過程中機(jī)械碾壓的極端負(fù)荷情況 。

本文通過對幾種新型管材從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較，列舉了各種管材各自的優(yōu)勢及局限性，并明確了設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)——環(huán)剛度的選擇，供今后在市政排水管網(wǎng)設(shè)計時參考。 關(guān)鍵詞： 新型管材 排水管網(wǎng) 綜合比較 環(huán)剛度

　　一、引言

　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，市政建設(shè)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施——市政排水管網(wǎng)，也得到了政府部門的大力支持、建設(shè)和完善。傳統(tǒng)的排水管材由于其本身固有的一些缺點，已經(jīng)難以適應(yīng)城市快速發(fā)展的需要。因此，近年來出現(xiàn)了許多新型管材，這些管材無論是性能還是施工難易程度都優(yōu)于傳統(tǒng)管材，本文就其中比較典型的幾種管材（如HDPE雙壁波紋管、HDPE中空壁纏繞管、金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管以及玻璃鋼夾砂管）從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行綜合比較，以便今后設(shè)計在管材選擇方面參考。

　　二、新型管材綜述

　　市政排水管網(wǎng)較一般排水管網(wǎng)來說管徑相對較大，（一般都在DN400以上），市場上出現(xiàn)的大口徑新型管材根據(jù)材質(zhì)的不同，大致可以分為以樹脂為基體玻璃纖維為增強(qiáng)料的玻璃鋼管，以HDPE（高密度聚乙烯）為原料的HDPE管以及以UPVC（聚氯乙稀）為原料UPVC管。由于UPVC（聚氯乙烯）在熔融擠出時的流動性很差、熱穩(wěn)定性也差，生產(chǎn)大口徑管材是相當(dāng)困難的，大口徑聚氯乙烯管的連接問題也困難，目前國內(nèi)生產(chǎn)的UPVC排水管管徑絕大部分在DN600以下，比較適合在小區(qū)等排水管管徑不大的地區(qū)使用，而不適合在市政排水管網(wǎng)（相對管徑較大）上使用，故本文不對該型管材進(jìn)行論述比較。

　　玻璃鋼纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂管，簡稱玻璃鋼管，是一種新型的復(fù)合管材，它主要以玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，以樹脂為基體制成，以其優(yōu)異的耐腐蝕性能、輕質(zhì)高強(qiáng)、輸送流量大、安裝方便、工期短和綜合投資低等優(yōu)點，廣泛的應(yīng)用于化工企業(yè)腐蝕性介質(zhì)輸送以及城市給排水工程等諸多領(lǐng)域。隨著玻璃鋼管的普及應(yīng)用，又出現(xiàn)了玻璃纖維繞增強(qiáng)熱固性樹脂夾砂管，簡稱夾砂玻璃鋼管（RPMP管），這種管道從性能上提高了管材剛度，降低了成本。接頭一般采用承插連接方式，兩道“O”型密封圈。安裝方便、可靠、密封性、耐腐蝕性好，接頭可在小角度范圍內(nèi)任意調(diào)整管線的方向。

　　HDPE管是一種具有環(huán)狀波紋結(jié)構(gòu)外壁和平滑內(nèi)壁的新型塑料管材，由于管道規(guī)格不同，管壁結(jié)構(gòu)也有差別。根據(jù)管壁結(jié)構(gòu)的不同，HDPE管可分為雙壁波紋管和纏繞增強(qiáng)管兩種類型。目前在生產(chǎn)工藝和使用技術(shù)上已經(jīng)十分成熟，在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了極大的推廣和應(yīng)用。

　　1．HDPE雙壁波紋管

　　雙壁波紋管是由HDPE同時擠出的波紋外壁和一層光滑內(nèi)壁一次熔結(jié)擠壓成型的，管壁截面為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁光滑平整，外壁為等矩排列的具有梯形中空結(jié)構(gòu)的管材。具有優(yōu)異的環(huán)剛度和良好的強(qiáng)度與韌性，重量輕、耐沖擊性強(qiáng)、不易破損等特點，且運輸安裝方便。管道主要采用橡膠圈承插連接（也可采用熱縮帶連接）。由于雙壁波紋管的特殊的波紋管壁結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得該管在同樣直徑和達(dá)到同樣環(huán)剛度的條件下，用料（HDPE）最省。但受到生產(chǎn)工藝限制，目前國內(nèi)能生產(chǎn)的最大口徑也只有DN1200，使得其推廣受到一定的限制。

　　2．HDPE中空壁纏繞管

　　 它是一種以HDPE為原料生產(chǎn)矩形管坯，經(jīng)纏繞焊接成型的一種管材。由于其獨特的成型工藝，可生產(chǎn)口徑達(dá)3000mm的大口徑管材，這是其他生產(chǎn)工藝難以完成甚至于無法完成的。此種管材與雙壁波紋管在性能上基本一致，管道連接主要采用熱熔帶連接方式，連接成本較雙壁波紋管略高；另外，該管的一個主要缺點是在同樣直徑和達(dá)到同樣環(huán)剛度下，一般要比直接擠出的雙壁波紋管耗費更多的原材料，因此，其生產(chǎn)成本較高。

　　3．金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管

　　它是以聚乙烯為主要原料，經(jīng)過特殊的擠出纏繞成型工藝加工而成的結(jié)構(gòu)壁管，產(chǎn)品由內(nèi)層為PE層、中間層為經(jīng)涂塑處理的金屬鋼帶層、外層為PE層的三層特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)成。經(jīng)涂塑處理的鋼帶與內(nèi)、外聚乙烯層在熔融狀態(tài)下復(fù)合，使其有機(jī)的融為一體，即提高了管材的強(qiáng)度，又解決了鋼帶外露易腐蝕的問題。管徑從DN700～DN2000。其連接方式主要有：焊接連接、卡箍連接和熱收縮套接（適用于DN1200以下）。該管的最大優(yōu)勢在于可以達(dá)到其他塑料管材不能達(dá)到的環(huán)剛度（可達(dá)16kN/m2），同時造價相對低廉。

　　以上各種管材物理性能比較詳見表－1。

　　三、綜合造價比較

　　 本文以深圳地區(qū)為例，對上述新型管材進(jìn)行綜合造價比較。為使比較更符合實際，并能充分發(fā)揮各種管材自身優(yōu)點，比較中考慮了二次搬運、地下水抽排、溝槽支護(hù)、管道基礎(chǔ)以及管溝回填等諸多方面因素，管道埋深統(tǒng)一按4m計算；由于新型管材內(nèi)壁光滑，輸水能力較高，比較中鋼筋混凝土管管徑按比新型管材管徑大一級考慮。（詳見表－2）

　　

　　物理力學(xué)性能比較表－1

管類項目