孫樂增

[摘要]通過對塑料埋地排水管道與傳統(tǒng)鋼筋混凝土管道的比較研究，探討新型埋地塑料排水管道替代傳統(tǒng)管道的技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢。

[關(guān)鍵詞]市政排水管道 新型管材 技術(shù) 經(jīng)濟

中圖分類號：TS97文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0520078－01

城市排水工程是現(xiàn)代化城市不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是對城市經(jīng)濟發(fā)展具有全局性、先導(dǎo)性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是城市水污染防治和城市排漬、排澇、防洪的骨干工程。在排水工程中排水管道是其重要組成部分。

一、新型塑料埋地排水管的發(fā)展概況

塑料排水管道是一種新型化學(xué)建材，具有重量輕、耐腐蝕、管壁光滑、過流能力大、密封性能好、使用壽命長、運輸安裝方便及施工速度快等特點。

塑料管道具有較好的柔性、沖擊強度、拉伸強度和耐磨性。可廣泛用于城市供水、城市排水、建筑給水、建筑排水、熱水供應(yīng)、供熱采暖、農(nóng)業(yè)排灌、電線、電纜套管等領(lǐng)域。在國外，塑料排水管道替代傳統(tǒng)的鑄鐵管、鋼筋混凝土排水管己是作為一種趨勢[1]。

二、塑料埋地排水管道的性能要求分析

埋地排水管的用途是在重力的作用下把污水（生活污水、生產(chǎn)污水）或雨水等輸送到污水處理廠或江河湖海中去。埋地排水管的性能要求主要是：1．強度和剛度承受埋地環(huán)境下的荷載的能力；2．水力特性輸送液體的能力；3．密封性不泄漏，防止對環(huán)境污染；4．使用壽命耐腐蝕、抗磨損；5．便于鋪設(shè)安裝；6．綜合的經(jīng)濟性。塑料埋地排水管在國外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，近年來在國內(nèi)也開始大量地被采用，原因就在于塑料埋地排水管在以上六項性能要求上都有明顯的優(yōu)越性。

（一）強度和剛度性能。在實際應(yīng)用中，因為塑料埋地排水管是屬于“柔性管”，在正確設(shè)計和施工下塑料埋地排水管是和周圍土壤共同承受荷載的。所以塑料埋地排水管不需要達到“剛性管”混凝土排水管一樣的強度和剛度，就可以保證滿足埋地使用中的力學(xué)性能的要求。

（二）水力特性性能。塑料管由于內(nèi)壁光滑，對于液體流動的阻力明顯小于混凝土管。實踐證明，在同樣的坡度下，采用直徑較小的塑料埋地排水管就可以達到設(shè)計要求的流量。在同樣的管材直徑下，采用塑料埋地排水管可以減少坡度，即可以減少施工的工作量，甚至減少中途提升泵站，節(jié)約系統(tǒng)長期運轉(zhuǎn)費用。

（三）密封性能。塑料管的連接比較可靠，而混凝土排水管在保證密封性方面是比較困難的。國內(nèi)絕大多數(shù)使用的平接口混凝土排水管在連接處就靠抹一圈混凝土，現(xiàn)場施工中很難保證不泄漏。又因為是剛性的連接管道，管道稍有移動（如常常難免的不均勻沉降），連接處就可能被破壞。接口處成企口的混凝土排水管比平接口的只是稍好一點，即使改成柔性接口的混凝土排水管，其密封性比較可靠，但是柔性仍不及塑料管。

（四）使用壽命和耐腐蝕性能。使用壽命和耐腐蝕性能是塑料管最突出的優(yōu)點，其耐老化性、耐候性可達50～100年。埋地排水管輸送的生活污水和雨水常常帶有腐蝕性，雨水流過地面常常溶入腐蝕性物質(zhì)，或成酸性或成堿性。生產(chǎn)污水和工業(yè)排水更是常常有強腐蝕性。塑料埋地排水管的耐腐蝕性遠勝于金屬管，也明顯優(yōu)于混凝土管。

（五）鋪設(shè)安裝性能。在鋪設(shè)安裝施工方面，塑料管的優(yōu)越性更加顯著。主要有以下優(yōu)點：重量輕、長度大、接頭少（可以有6m，9m，12m甚至更長的一根）；對于管溝和基礎(chǔ)的要求低（混凝土管一般需要做混凝土管道基礎(chǔ)），連接方便，施工快捷（混凝土的連接處需要養(yǎng)護），在城市擁擠地區(qū)、地質(zhì)惡劣地區(qū)，塑料埋地排水管的這方面優(yōu)點常常更為明顯。

（六）綜合經(jīng)濟性。天津市市政工程研究院從1992年起對于PVC-U雙壁波紋管應(yīng)用于埋地排水管進行了系統(tǒng)研究，他們的結(jié)論是：“PVC-U雙壁波紋管各項性能完全能滿足排水管道工程的要求，PVC-U雙壁波紋管排水管道的工程造價已低于或相當(dāng)于鋼筋混凝土管道的工程造價，而且施工速度快，周期短，工程質(zhì)量易保證。”據(jù)此測算，雙壁波紋管的工程造價可與混凝土平口管的造價接近，比承插口混凝土管的造價降低30～40%，施工周期還將大大縮短，經(jīng)濟效益顯著[2]。

三、塑料埋地排水管道與傳統(tǒng)管材經(jīng)濟定性比較分析

（一）基礎(chǔ)處理對造價的影響。鋼筋混凝土管采用混凝土條形基礎(chǔ)，而塑料管采用砂墊層。在相同管徑、相同埋深時，混凝土條形基礎(chǔ)需要開挖的深度大，養(yǎng)護時間長，開挖溝槽的支護復(fù)雜。一般來說，混凝土條形基礎(chǔ)較之砂墊層，總體工程造價會增加10%左右。由于鋼筋混凝土管的自身質(zhì)量大，管壁厚，其溝槽開挖寬度也較大，增大了土方量。

（二）主材粗糙度、過水能力及水力坡降對造價的影響。單從兩種不同材料的單價來看相差較大，塑料管的單價約為鋼筋混凝土管的2~5倍（管徑越大，材料單價相差越多），這也是使許多工程不愿選擇塑料管的主要原因。由于塑料管的內(nèi)壁光滑，粗糙系數(shù)小，相同管徑的過水能力比鋼筋混凝土管大30～50%，因而水力坡降小。在定流量時，塑料管的管徑一般可以比鋼筋混凝土管小一級。例如，某管段的排水設(shè)計流量為17.32L/s，采用鋼筋混凝土管，在充滿度為0.45，坡度為0.003時，應(yīng)采用DN300管；而若用塑料管，只需DN250就夠了。因而，同流量時采用較小管徑，是影響造價的一個方面[3]。

同時，塑料管可以采用較小的水力坡降，對系統(tǒng)而言，可大大減少開挖深度，減少了土方量，同時也降低了污水泵提升揚程，減少常年運行的能耗。這也是采用塑料管可平衡其主材價格高于鋼筋混凝土管的重要原因。

（三）安裝對造價的影響。鋼筋混凝土管道的施工工序見下圖：

由工序比較來看，鋼筋混凝土管的基礎(chǔ)處理較塑料管復(fù)雜得多。除此以外，由于鋼筋混凝土管的自身重量大，場內(nèi)運輸及吊裝需采用大型機械，而塑料管采用人工搬運即可。因鋼筋混凝土管采用重型機械搬運，加之為剛性材料，其定額損耗為1%，而塑料管則為0。

四、結(jié)語

本文從技術(shù)性能、經(jīng)濟分析等方面將塑料埋地排水管與傳統(tǒng)管材進行了全面比較，發(fā)現(xiàn)塑料埋地排水管道較傳統(tǒng)管材有六點優(yōu)越性能，從而闡述了其替代傳統(tǒng)管材的優(yōu)越性，提出市政排水管網(wǎng)選用新型埋地塑料排水管道可滿足使用要求。

參考文獻：

[1]宋序彤，我國城市供水排水產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析，給水排水，2005.

[2]白萍、王峰，室外排水工程采用塑料管和鋼筋混凝土管的比較，給水排水，2004.

[3]張玉川，塑料埋地排水管及其在我國的發(fā)展前景，中國塑料，2005.