一、引言
隨著天津市經濟的持續快速發展，市政建設的規模也在不斷擴大。排水系統作為城市的重要基礎設施，對保障城市的正常運轉及城市安全具有重要作用。而作為排水系統的重要組成部分的排水管材，其性能的優劣將直接影響排水系統的可靠性及安全性。傳統的排水管材由于其本身固有的一些缺點，已經難以適應城市發展的需要。此次結合天津市海河兩岸基礎設施建設項目北安道排水工程，將新型的HDPE中空纏繞管應用于市政排水管網做一些的探討，以便今后設計在管材選擇方面參考。
二、排水量的確定
1、雨水設計流量
Q=q×F×ψ  l/s
雨水暴雨強度計算采用現行天津市暴雨強度公式：
             q=3841(1+0.85lgP)/(t+17)^0.85
式中：
Q——設計雨水量
P——重現期，本次工程設計采用P＝1年
t——降雨歷時（分鐘）
t=t₁+mt₂
t₁——起點聚水時間，
m——管道延緩系數，圓管m=2，明渠m=1.2
t₂——管內雨水流行時間(分鐘)
ψ——徑流系數根據該地區地面及路面鋪裝情況，由加權平均計算。
q——暴雨強度 l/s·ha
F——收水面積  ha
2、污水設計總流量Q（L/s）
Q=Q1+Q2+Q3
其中：
⑴ Q1為居住區生活污水設計流量（L/s）。按下式計算
　Q1=n×N×Kz / (24×3600)
　n----污水定額（L/(人*d)），含居民生活污水定額和綜合生活污水定額，可按當地用水定額的80%~90%采用。
　N ----設計人口數
　Kz----生活污水量總變化系數，按《室外排水設計規范》有關規定計取或按實際數據采用。
⑵ Q2為工業企業內生活污水量、淋浴污水量（L/s）。應與國家現行的《室外給水設計規范》的有關規定協調。
⑶ Q3為工業企業的工業廢水量（L/s）。工業廢水量級及其總變化系數應根據工藝特點確定，并與國家現行的工業用水量有關規定協調。
三、HDPE中空纏繞管性能特點
HDPE管具有優異的化學穩定性，優良的耐候性，并具有良好的綜合機械性能，其主要特點有：
（1）抗壓能力強。
HDPE管外壁呈環形波紋狀結構，大大增強了管材的環行剛度,從而增強了管道對土壤負荷的抵抗力。
（2）摩阻系數小，通過能力強。HDPE管的內壁摩阻系數為0.010，而鋼筋混凝土管的內壁摩阻系數為0.013。因此，HDPE管比同口徑的其他管材可通過更大的流量。換言之，同流量情況下，可采用口徑較小的HDPE管。
（3）施工便捷。由于HDPE管重量輕，搬運和連接都很方便，因而施工速度快。在工期緊和施工條件差的情況下，其優勢更加明顯。
（4）化學穩定性佳，使用壽命長。HDPE分子沒有極性，所以化學穩定性好，一般使用環境的土壤、電力、酸堿等因素不會使管道損壞。在埋地情況下，HDPE管使用年限可達50年以上。
（5）適當的撓曲度。HDPE管屬柔性管材，可抵御一定程度的地基不均勻沉降，管道接口嚴密，無滲漏。
（6）順應時代要求，綠色環保。該管材符合國家環保要求，無污染，無毒害，且可重復回收利用。
HDPE管與傳統混凝土管材的性能比較

比較項目	HDPE管	鋼筋混凝土管
經濟性	綜合造價中等，壽命長	綜合造價中等，壽命短
耐腐性	在海水及酸堿土壤中不會被腐蝕，不會發生電化學府是。抗腐蝕能力強	不耐酸堿腐蝕，嚴重者將產生泄露，造成地下水污染。
衛生性	無色無味，對人體無害，衛生性公認最好	會有銹水現象，污染環境
耐沖擊性	耐沖擊性好	較好
柔韌性	適用于任何地形地震、地降引起的不均勻沉降時不破裂。	不良
使用壽命	50年以上	20至30年
施工難易	節省機械費用，連接方便，冬季施工質量有保證，施工性能好。	材質笨重，搬運、施工運輸手工連接作業性差。

由于HDPE管在內壁摩阻系數方面較鋼筋混凝土管提高了近30%，同等設計條件下由公式n1/n2=Q1/Q2，得出同管徑下HDPE管將比鋼筋混凝土管提高約30%的流量，我們根據HDPE管的這一特點，在海河兩岸基礎設施建設工程選用HDPE管作為市政排水管材較混凝土管相比將近小一個等級。
四、施工控制
HDPE管在天津海河兩岸基礎設施建設工程北安道排水工程施工全過程實施了質監監控。
1、溝槽開挖
溝槽土方開挖由上而下進行，并隨時檢查溝槽兩側寬度，防止溝槽偏移，兩側寬度不小于設計規范要求。
2、管道安裝
在管道安裝完畢后，用水準儀實測管頂高程，控制兩座檢查井間高程偏差為±10mm。
3、密閉性實驗
管道鋪設完畢經檢驗合格后，進行閉水實驗，將管底與基礎腋角部分用砂或石屑回填密實后進行。以相鄰兩檢查井的管道為一分段，向管道內充水，并保持管頂以上2米水頭壓力，外觀檢測不得有漏水現象，管道24h的滲水量不大于計算允許滲水量。
4、管道變形與調整
溝槽回填達到設計高程后，在12-24h內初始變形，豎向變形不得大于3%，偏差值不得大于1%。
5、溝槽回填
溝槽回填分層對稱進行，每層回填高度不大于200mm，回填密實度管底至管頂部分密實度不小于95%。管頂至管頂以上40cm范圍內，回填密實度不小于90%。回填時槽內應無積水。
五、工程體會
1、提高了排水施工的整體水平和質量，綜合造價合理，現場倒運與通草施工的鋼筋混凝土管節省人工近48%，施工效率提高近4倍；管道安裝速度快，同比鋼筋混凝土管安裝速度提高近3倍；施工周期短，效率高，對交通及居民出行影響小。
2、由于HDPE管摩擦系數小，污泥等雜物不易淤泥，節省了管道疏通養護費用，對環境影響小，；HDPE管耐酸、耐堿、耐腐蝕的性能，使用壽命可達50年。
六、結語
總之，HDPE管是一種新型管材，其各方面指標都優于現在常用的傳統混凝土排水管材，且綜合造價較混凝土管低，事實證明在天津海河兩岸基礎設施建設工程中使用HDPE管作為市政排水管是可行的，并由于其具有抗不均勻沉淀，抗腐蝕性強等特點，特別是對濱海軟土地基上的排水管道的設計、施工具有良好的借鑒作用。
參考文獻：

1. 《室外排水設計規范》（GB 50014-2006）
2. 《排水工程》    孫慧修主編 顧夏聲主審  中國建筑工業出版社
3. 《埋地聚乙烯排水管管道工程技術規程》  CECS 164:2004