摘要：供水管網(wǎng)作為城市市政給水的重要設(shè)施之一，在應(yīng)用中必須具有較高的性能和質(zhì)量，能夠保證城市居民用水的安全性。隨著管材技術(shù)的不斷提升，現(xiàn)在很多新興材料被應(yīng)用到供水系統(tǒng)中，當(dāng)前應(yīng)用較多的就是塑料管材，不同類型的塑料管材具有一定的性能差異性，其應(yīng)用范圍也有所不同，正確掌握管材性能并根據(jù)供水需求選擇合適的塑料管材極為重要，本文主要對(duì)供水管網(wǎng)中不同塑料管材的性能進(jìn)行了分析，并對(duì)管材選用提出了建議。

　　關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng);塑料管材;性能分析;應(yīng)用選擇

　　引言

　　隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人口數(shù)量猛增，對(duì)城市供水能力和供水安全提出了更高的要求。供水管網(wǎng)的管材選用必須根據(jù)管網(wǎng)的供水需求以及管材的特性進(jìn)行確定，只有保證兩者的相符性，才能保證供水能力以及供水的安全性。現(xiàn)在城市給排水管網(wǎng)中應(yīng)用較多的就是塑料管材，隨著塑料管材性能的不斷提升，其與傳統(tǒng)混凝土管道和鋼管等相比具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性、便利性和安全性，所以，加強(qiáng)對(duì)塑料管材特性以及管網(wǎng)選型應(yīng)用的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1市政給水工程對(duì)管材的要求

　　為了滿足不斷提升的城市用水需求，城市政府也加大了對(duì)供水管網(wǎng)的建設(shè)，為了有效保證城市居民的用水安全，在管網(wǎng)建設(shè)中也提高了管材質(zhì)量要求，從而有效保證市政供水建設(shè)水平。第一，供水管網(wǎng)系統(tǒng)必須具有足夠的強(qiáng)度，保證管網(wǎng)在水源運(yùn)輸過程中能夠滿足水壓要求，同時(shí)還要能承受外部的在載荷應(yīng)力;第二，城市地下水中含有較多的礦物質(zhì)，會(huì)對(duì)管材產(chǎn)生一定的腐蝕，所以，用于市政供水管網(wǎng)建設(shè)的管材抗腐蝕性能必須滿足要求，同時(shí)還要能承受長時(shí)間的輸水沖刷，在其設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)保證供水的安全性。

　　第三，管網(wǎng)管材要具有較強(qiáng)的防滲性能，不透水也是對(duì)管網(wǎng)管材的最基本的要求，從而保證供水過程中能夠不發(fā)生透水現(xiàn)象，防止管網(wǎng)內(nèi)部水源和地下水源的相互滲透，保證居民用水安全;第四，市政管網(wǎng)管材選用時(shí)還要具有加強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，最好可以通過就地取材來實(shí)時(shí)調(diào)整人力財(cái)力的投入，可以通過預(yù)制功能來加快管網(wǎng)建設(shè)，有利于降低供水管網(wǎng)建設(shè)成本，從而保證市政管網(wǎng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙向提升。

　　根據(jù)上述市政管網(wǎng)對(duì)管材的要求，在市政管網(wǎng)建設(shè)中塑料管材的應(yīng)用越來越多，主要因?yàn)樗芰瞎懿牡母黜?xiàng)性能與鋼管和混凝土管道相比更能滿足市政管網(wǎng)建設(shè)要求，強(qiáng)度較高、耐腐蝕性較強(qiáng)，同時(shí)還有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和施工的便利性，所以今后有必要投入更多的精力進(jìn)行管材性能研究，加大塑料管材在市政給水管網(wǎng)中的應(yīng)用。

　　2市政給水管道管材的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析

　　2.1管材選用

　　在市政供水管網(wǎng)建設(shè)中，管網(wǎng)管材的選型直接關(guān)系到市政給水的穩(wěn)定性和安全性，市政供水管網(wǎng)通常都是地下運(yùn)輸，一旦出現(xiàn)問題的話不容易被發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行修復(fù)時(shí)需要破壞地面進(jìn)行搶修，不僅造成了巨大浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)影響市民的正常工作和生活，所以，供水管網(wǎng)建設(shè)必須選取合適的管材。現(xiàn)在很多城市的供水管網(wǎng)的管材基本上以金屬管材、非金屬管材以及復(fù)合管材三種類型為主，其中金屬管材就是常見的鋼管，非金屬管材主要是鋼筋混凝土管材，而復(fù)合管材材質(zhì)種類較多，比如鈦合金管材、鋼骨架管材等等。上述管材都能夠滿足市政管網(wǎng)久埋于地的要求，抗壓性能較好，同時(shí)也能滿足耐腐蝕性要求，并且也具有較好的防滲性，能夠避免透水事故的發(fā)生。市政供水管網(wǎng)選擇時(shí)除了需要性能符合要求外，還要盡量選擇經(jīng)濟(jì)性較好的管材，并且要保證施工的便利性。所以，在市政供水管網(wǎng)建設(shè)中必須結(jié)合城市的地理特征、氣候特征等選擇性能符合要求的管材，同時(shí)，還要兼顧管網(wǎng)建設(shè)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

　　2.2管材應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析

　　在以往的給水管道建設(shè)中應(yīng)用較多的管材就是混凝土管材和鑄鐵管材，雖然這些材料的特性都能滿足市政給水管網(wǎng)的要求，但是在建設(shè)和應(yīng)用中也存在一些弊端。在管材技術(shù)不斷提升的幾天，塑料管材已經(jīng)成為當(dāng)前市政給水管網(wǎng)建設(shè)的主要應(yīng)用材料，塑料管材的各項(xiàng)性能不僅能夠滿足市政給水管網(wǎng)的建設(shè)要求，同時(shí)也具有較強(qiáng)的耐久性，并且重量較輕，利于現(xiàn)場(chǎng)的搬運(yùn)，同時(shí)部分塑料管還能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制，從而降低了材料的運(yùn)輸成本，與鑄鐵管和混凝土管相比優(yōu)勢(shì)明顯。另外，塑料管材本身的制造成本較低，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，在帶來施工便利的同時(shí)，也能保證市政管網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量和成本。

　　從當(dāng)前塑料管材的應(yīng)用情況以及塑料管材技術(shù)的發(fā)展情況來看，城市管網(wǎng)對(duì)供水管網(wǎng)的耐久性要求將會(huì)更高，可以有效延長管網(wǎng)使用壽命、減少管網(wǎng)修復(fù)以及重復(fù)建設(shè)的次數(shù)，從而減少市政管網(wǎng)的建設(shè)成本，同時(shí)也會(huì)降低管網(wǎng)建設(shè)對(duì)城市居民帶來的社會(huì)影響。所以，在未來管網(wǎng)建設(shè)中，勢(shì)必會(huì)將塑料管材的耐久性和耐腐蝕性作為重要的考核指標(biāo)，并且要具有靈活的柔性，便于施工，便于后期管網(wǎng)漏水問題的修復(fù)。

　　3塑料管及其復(fù)合管材的性能分析

　　3.1硬聚氯乙烯管材

　　將鉛、汞、錫、鐳等金屬化合物在一定溫度條件上融入PVC樹脂中，形成的新型材料就是硬聚氯乙烯(UPVC)，在初次使用這種管材制造的管道時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定的重金屬析出，所以，在室外管道鋪設(shè)中應(yīng)用較多。硬聚氯乙烯本身密度小，同時(shí)具有很高的強(qiáng)度，并且韌性較好，管材之間的縫隙可以利用橡膠圈進(jìn)行密封連接。硬聚氯乙烯管道在進(jìn)行連接時(shí)可以采用承插式粘結(jié)，水溫宜控制在40度以內(nèi)。該類材料是國內(nèi)早期開發(fā)的一種塑料管材，價(jià)格低，應(yīng)用較多。

　　3.2聚乙烯(PE)管

　　由于聚乙烯管在具有其他塑料管材高強(qiáng)度、耐腐蝕等特征之外，還具有無毒的特性，所以，由其制成的管材可以用于給水管網(wǎng)的建設(shè)。另外，由于塑料管材不會(huì)發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，所以可以將其用來代替供水用的鑄鐵管，并且能夠用于室內(nèi)和室外的管道建設(shè)，再者，用于生產(chǎn)聚乙烯的材料較多，工藝簡單，所以成本較低，因此，性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)奠定了聚乙烯管道被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。

　　3.3鋼骨架塑料復(fù)合管

　　其主要是以鋼絲作為骨架，并將聚氯乙烯纏繞在骨架上，兩者相互結(jié)合形成的復(fù)合管材，其中鋼絲必須要具有較高的強(qiáng)度，聚氯乙烯也必須具有較強(qiáng)熱塑性，這樣才能保證復(fù)合管材的性能符合管網(wǎng)要求。鋼骨架塑料復(fù)合管韌性強(qiáng)、耐腐蝕，同時(shí)強(qiáng)度高、耐壓能力強(qiáng)，在應(yīng)用中，管材和管件之間能夠密封連接，可以避免漏水現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高。

　　3.4玻璃鋼管

　　利用玻璃纖維在夾砂管表面進(jìn)行纏繞而形成的管材就是玻璃鋼管，其主要以玻璃纖維為原料，具有較高的強(qiáng)度和延展性。在市政管網(wǎng)應(yīng)用中不僅可以抵抗環(huán)境的腐蝕，同時(shí)也能滿足供水壓力的強(qiáng)度要求。另外，玻璃鋼管的主要輔料是無機(jī)材料，經(jīng)過離心澆灌和纏繞兩道工藝，有效提高了玻璃鋼管的優(yōu)質(zhì)性能，可以摘得給水管道材質(zhì)第一位的桂冠。

　　4市政給水管道應(yīng)用塑料管材時(shí)的注意事項(xiàng)

　　4.1管道基礎(chǔ)、埋設(shè)深度和管槽回填中的注意事項(xiàng)

　　市政給水管道的設(shè)計(jì)和規(guī)劃必須在城市整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上予以開展，為了保證給水管道設(shè)計(jì)的科學(xué)性一定要盡量減少管道建設(shè)對(duì)土地的占用，縮短管線的整體長度，同時(shí)還要減少對(duì)其他管網(wǎng)的影響，保證各類管網(wǎng)的安全運(yùn)行。市政供水管網(wǎng)施工中由于測(cè)量誤差等原因?qū)е鹿芫�位置偏移，甚至出現(xiàn)積水，基于此，在管道施工中一定要做好管槽的回填工作，并保證管線的埋深符合設(shè)計(jì)要求，保證管道的耐沖擊性，避免出現(xiàn)管道附近位置出現(xiàn)地基下沉現(xiàn)象。

　　4.2曲線敷設(shè)管道的注意事項(xiàng)

　　曲線敷設(shè)是市政給水管道建設(shè)中的重要敷設(shè)方式，在施工中一定要首先對(duì)日供水量進(jìn)行確定，并根據(jù)區(qū)域整體需求來對(duì)管線進(jìn)行布置，并選擇相應(yīng)的分支干道，保證整個(gè)管線的敷設(shè)路徑中彎曲最少，長度最短。給水管道安裝完成后，還要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密性試驗(yàn)，在該過程中一定要對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，判斷管道施工的合格性。

　　4.3保證市政給水管道的適應(yīng)性

　　塑料管材的選用標(biāo)準(zhǔn)首先需要管材的性能參數(shù)能夠滿足當(dāng)?shù)氐墓┧畨毫σ�求，同時(shí)還要滿足城市環(huán)境要求。根據(jù)多種塑料管材的特征可以看出并不是所有的管材都適合室外管道敷設(shè)，對(duì)于一些地形復(fù)雜的城市，由于其地面水平標(biāo)高高低不一，所以，水流的流動(dòng)狀態(tài)也存在一定波動(dòng)，因此，平原地區(qū)所采用的普通管材對(duì)其適應(yīng)性就不佳，在管材選用中必須保證管材特征和地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)性，確保供水安全。

　　結(jié)束語：總之，在材料技術(shù)和工藝高度發(fā)展的環(huán)境下，塑料管材憑借其高強(qiáng)度、高耐腐蝕性、低廉的價(jià)格以及施工的便利性等優(yōu)點(diǎn)，在市政給水管網(wǎng)中被廣泛應(yīng)用，并具有良好的發(fā)展前景。由于各種塑料管材的性能參數(shù)不同，其應(yīng)用范圍有所差異，所以，在進(jìn)行管材選用時(shí)，必須要綜合衡量管材性能參數(shù)與管網(wǎng)要求兩者的相適應(yīng)性，保證市政管網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

　　市政工程師論文投稿刊物：《中國市政工程》(雙月刊)創(chuàng)刊于1976年，由上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院主辦。本刊主要報(bào)道市政工程建設(shè)方面的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、施工、材料等方面的實(shí)踐成果和理論探討,重點(diǎn)突出市政工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝等最新科研成果。我們竭誠歡迎從事市政工程及其相關(guān)行業(yè)的廣大科技人員踴躍投稿。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]陳家鵬,楊丙峰.市政給水管道工程中管材的選用[J].管道技術(shù)與設(shè)備,2016(2).

　　[2]李曉瑩,李德平,林陽.關(guān)于塑料管在市政給水管道工程中的應(yīng)用探討[J].城鎮(zhèn)供水,2017(3).

　　[3]王燕，黎朝栽.淺析鋼筋混凝土管和UPVC管的施工及優(yōu)缺點(diǎn)[J].中國科技信息，2010(2):57-58.

　　作者簡介：金鑫