浅谈聚乙烯管材（PE）在管网改造中的设计应用

　　【摘要】：随着建设部“以塑代钢”的政策的出台，聚乙烯管材（PE）做为一种绿色环保新型管材得到大量的使用，本文通过在旧城区管网改造和城中村直抄到户改造中PE管材的实际应用情况，介绍通过合理的设计和科学施工管理，充分发挥PE管材的最大优势，最终获取有限投资的最大综合效益，实现安全供水、科学管理的目标。
　　【关键词】：聚乙烯管材（PE）；管网改造；设计
　　近十几年来，随着城市经济的迅速发展，居民生活及工业用水急剧增加，汕头市区特别是旧城区部分管网由于老化、管径偏小等原因造成供水能力日渐不足，加上许多乡辖区已开始完全向“城市化”过渡，原乡镇的各项管理和建设全部纳入城市管理范围，而大部分乡辖区内的管网已达到了使用的寿命周期，堵塞和破漏十分严重，为此，我司在各区管网摸查的基础上，开始有针对性的分批对旧城区管网进行改造，同时对146个涉农社区直抄到户管网改造。在旧城区管网改造和涉农社区直抄到户管网改造中，PE管材以其施工方便，造价低、抗腐蚀性强（特别是沿海地区）等优点得到了广泛应用。现具体谈谈PE管材应用在管网改造设计中的几点体会，与同行们共同交流。
　　1充分掌握管材特性，提高设计质量
　　PE管材的优点：具有良好的卫生性能；材质优良、自重轻；流体阻力小；抗腐蚀性强、工作寿命长；工程成本低（施工费及材料费相比钢管均较低）；连接方便，施工简单。缺点：强度低，遇到坚石，金属碰撞挤压，易引起凹坑、穿孔；没有阻燃性；对最高使用压力有限制；不能长时间日晒雨淋，否则容易老化，降低使用寿命。设计人员在工程设计前除了认真了解PE管材的以上特点，还要熟悉安装施工方法，包括熟悉管材和配件的规格、各规格管材和配件互相连接及与其他管材连接的施工方法和要求，做到心中有数、有的放矢，从而提高设计质量。例如：针对PE管材强度低，日晒雨淋容易老化的特点，管网埋地部分宜采用PE塑料管，过水利沟、箱涵及地上装表部分则宜采用钢质管材。另外，设计人员对经济上的合理性也应多加考虑，熟悉管材预算价格，做到在重技术同时也重经济，例如：PE直管材较便宜，但配件贵，开同样的三通口，大一级管径比小一级管径贵2~3倍，如De160x63（116元/个）价格是De110x63（44.5元/个）的2.6倍，设计人员在管网布置时应给予充分考虑，进行方案比较，在保证供水安全的前提下降低工程造价。
　　2详细勘察施工现场，确定配水干管走向
　　因为旧城区和涉农辖区建设年代长久，普遍存在规划较凌乱，街道、巷道相对狭窄，加上下水道、化粪池以及电缆通讯等地下障碍物复杂，改造规划前景不明朗等因素，所以在管网设计定线前应对改造片区进行全面详细的勘察，对影响管网定线的因素进行充分考虑，包括地形地貌、现有建筑（用水点）和路网布局、远期改造发展规划；片区周边市政管网的建设情况，主要街道、乡道地下障碍物情况等。例如：部分原有街道年久失修，部分涉农辖区内村道仍为土路，由于PE管材存在强度低的弱点，配水干管应尽量避免走失修街道或土路，防止以后道路修善或建设时遭碾压破坏，如果无法避免时应严格控制设计标高（管顶标高为规划路面标高以下0.8米，步道或路肩以下0.6米），管腔及管顶150mm设计回填中砂，同时也可配合使用其他管材。管线定线时还应遵循以下几个原则：a）主干管靠近用水负荷中心；b）管线敷设在两侧危房或未建的宅基地的通道上时应尽量远离建筑规划红线。与现有建筑间距为：dn≤200为1.00m，dn＞200为1—1.5m；c）聚乙烯给水管严禁在化粪池、雨污水检查井及排水管区内通过，管线工作环境温度宜小于40℃；d）管道不得设计敷设在林荫道树木主根范围内。
　　3合理优化管网布局，进行设计方案比较
　　由于塑料管与金属管有着较大的区别，为便于今后的科学管理，主要使用PE管材的片区管网宜设计相对独立，该部分管网与周边原有市政管网通过2~3个口连通，PE配水干管不宜穿越装表开口多的区域，大管开小口多不但增加造价也不利于管理。另外，管网采用环状管网还是树状管网应根据改造片区地形地貌和建筑布局确定，一般建筑物（用水点）密度小的宜采用树状管网，建筑物（用水点）密度大的宜采用环状管网。管网布置后设计人员应进行水力计算，对设计管网进行优化和比较，最终确定安全、造价低的方案。
　　4配套管网附属设施，及时录入管网数据
　　4.1合理设置控制阀门
　　PE管材采用热熔连接，点状破漏和小口径开口可通过喉合和喉合三通等配件实现不停水施工，但更换大口径三通和更换管段仍需采用停水排干热熔处理，因此考虑排空等抢修时间，阀门控制影响户数宜为100～200户。
　　4.2及时录入管网数据
　　由于现有技术对塑料管材探测精度不高，为保证以后对管网的管理维护规范化和科学化，管线在道路修复同时设计铺设标志砖，标志砖铺设位置一般在管道配件上（如：三通、弯头、变径、堵头等位置），直管段每20～30米距离设一个。而且管网施工完毕后，应及时把管网数据录入GIS（地理信息系统）。
　　4.3规范设置管道支墩
　　由于塑料制品强度低、线膨胀系数较大，管材受环境温度和水温影响，所以支墩设置应符合规范要求。特别是PE管与柔性连接的球墨管直线连接时，为防止柔性口被拉脱，在PE管一侧设止推支墩，PE管在浇筑止推支墩时应涂胶水滚砂增加与混凝土的结合力。
　　旧城区和涉农社管网改造有别于新管网的铺设，受已形成格局的限制，改造难度较大，通过合理的规划设计和科学施工管理，可以充分发挥聚乙烯塑料管的最大优势，实现管网优质安全供水和科学管理，获取最大的社会效益和经济效益。