大口径埋地塑料排水管在市政排水工程中的应用研究
摘要塑料材料作为一种新型的化学建材在国际上得到了迅速发展。与传统的钢筋混凝土管材相比具有造价低、重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装方便、抗震性能强等优点。我国塑料埋地排水管的市场开始启动。通过对大口径塑料排水管从技术、经济等方面的综合比较,并明确了设计的关健参数——环刚度的选择。大口径市政管道中使用塑料排水管的已成为可行,而这种能耗小,技术含量高的新建材的应用将是国内市政建设中的必然趋势。
论文关键词：大口径埋地塑料排水管,排水工程,市政建设
随着我国城市化进程的加快，面对人口资源和环境的压力，为确保国民经济的可持续发展，我国政府在逐年加大对城市基础设施的投入。市政工程管网建设不断加快，各种排水管 道的品种规格在不断的增加。塑料材料作为一种新型的化学建材得到了迅速发展。例如在上海市，在上海市建设和管理委员会沪建材（98）0582号文要求的推动下，上海市塑料排水管材的推广应用已进入一个新的阶段。目前公称直径500mm及以下的混凝土管材在市政与住宅小区排水工程中已逐渐被塑料排水管替代，公称直径500mm以上的大口径塑料排水管材在工程建设中已占有一定比重，供设计、施工和使用单位选择的管材品种越来越多。
二、我国市政管道基本现状及大口径埋地塑料排水管应用前景
我国过去在埋地排水领域应用塑料管较为落后，一是由于中国过去对于环境保护不够重视，排水管的建设投资不足，传统上排水管主要采用价格是低的平接口混凝土管；二是由于塑料埋地排水管和传统的混凝土埋地排水管不同，其设计施工和验收需要全新的规范。我国过去对于塑料埋地排水管的经验不够，实际应用的经验也不足，一直没有制定出国家级的设计施工和验收规范。而在欧洲和北美,大口径埋地排水管的应用已相当普及,已占全部塑料管材用量的50％以上。
近几年来，我国塑料埋地排水管的市场正式启动。随着我国城市化进程的加快,面对人口资源和环境的压力,为确保国民经济的可持续发展,我国政府在逐年加大对城市基础设施的投入。市政工程管网建设不断加快。另外是因为我国越来越重视对于环境的保护，不少地区在大力治理江河湖海的污染。而且对于塑料埋地排水管的研究试验和标准及规范制定工作也逐步有了进展。通过实际应用，塑料埋地排水管的优点正在逐步被认识，其优良的安装、环保性能及低廉的价格，备受政府部门重视。1998年上海市建委首先下文“淘汰水泥管、铸铁管，推广使用大口径塑料管”，使塑料管作为城市排污管道逐渐发展起来。
三、埋地塑料排水管的生产技术动态
埋地塑料排水管可分为实壁塑料管道及结构壁料管道（结构壁塑料管道是管壁为帮助、带夹层或中空等异型管壁结构的管材的统称），相对于实壁塑料管道而言，相同口径的管材，结构壁管要比实壁管节省材料50-70%，所以结构壁管有着较大的成本优势，而且结构壁管可生产较大口径的管材，最大直径可到DN3000，而壁管最大直径为1500毫米（国内）。
近年来一个值得注意的动向是发展大口径的直接挤出的排水排污管——加筋管、双壁波纹管等。在国内排水用的聚乙烯管（直接挤出）的直径已达到1500mm，技术已经成熟，在国际上现在可以生产直径1800mm，聚乙烯管的生产线和焊接机等配套设备，而且1800mm的生产线也可购买到。
而其中的一种重型大口径管材——FRPP增强聚丙烯塑料管，其特点在于管外壁上带有径向外强筋，它不像螺旋筋那样容易被压破裂，真正起到了提高管材环刚度和耐压强度的作用，主要可用于市政工程中的排水。目前我国已有数家企业可提供塑料排水管系列产品，上海洪湖科技股份有限公司等。该加筋塑料管在东湖开发区市政排水工程建设中已推广使用。
随着大口径塑料管材生产技术的不断发展，以及塑料管材与传统管材（如混凝土管、铸铁管等）相比所具有的优越性能，和国家有关部门相继制定的有关限制淘汰落后产品，推广使用新型环保产品的产业政策，在我国的市政工程中，新型塑料管材的应用发展非常迅速。在我国，埋地用塑料排水排污管的消费量占塑料管总消费量的12%不到，这就预示着在国内埋地排水排污用塑料管行业存在一个潜力巨大的市场。我国目前的水资源的现状也为埋地排水排污塑料管的大量推广使用提供了历史性机遇和客观条件。
四、埋地塑料排水管的应用现状
目前公称直径500mm及其以下的混凝土管材在市政与住宅小区排水工程中已逐渐被塑料排水管替代，公称直径500mm以上的大口径塑料排水管材在工程建设中已有一定比重，供设计、施工和使用单位选择的管材品种越来越多。近年来上海的许多排水工程都采用塑料排水沟管，例如：西藏路改造工程、浦东机场等。
五、钢筋混凝土管材和玻璃钢夹砂管, 双壁波纹管的综合比较
为贯彻国家关于城市水管网建设的有关精神，在城市管网建设领域推广应用新工艺、新技术、新产品和新设备。对钢筋砼管、玻璃钢夹砂管、双壁波纹管进行技术经济比较。（具体比较内容详见下表）
表 管材技术经济比较表
名称
项目
钢筋混凝土管(元/m)
玻璃钢夹砂管
(元/m)
双壁波纹管
(元/m)
HDPE缠绕加强管(元/m)
管材
价
格
DN300
130
191
273
198
DN500
226
317
513
470
DN800
440
628
1207.00
1262
DN1000
640
896
2064.96
1375
DN1200
1000
1206
3338.87
2426
DN1500
1530
1772
3937
寿命
10~20年
50年以上
50年以上
50年以上
耐腐蚀性
须另做防腐处理
强
强
强
密封性
接口漏水严重，污染地下水
双胶圈100%试压
不渗漏
不渗漏
卫生性
内壁粗糙,易沉积、滋生细菌
内壁光滑，阻力小流量大，不易滋生细菌
内壁光滑，阻力小流量大，不易滋生细菌
内壁光滑，阻力小流量大，不易滋生细菌
基础要求
做砼基础
无须做砼基础
无须做砼基础
无须做砼基础
等流量管径对比
100%DN
84.8%DN
88%DN
83%DN
重量
重
轻
轻
轻
施工条件
施工周期长、复杂、效率底。
胶圈连接，
施工方便
胶圈或电融连接，施工方便
承插热融连接，施工方便
从管材技术经济比较表可以看出，塑料管具有如下优点：1、密封性好，抗渗能力强；2、水力特性好，过流能力强，节省能耗；3、耐腐蚀、抗磨损，使用寿命长；4、安装方便快捷。虽然塑料管材价格较钢筋混凝土管高，但不需要做管道基础，安装方便，从综合造价来看只是略高于钢筋混凝土管。
六、问题与建议
虽然塑料排水管在我国得到广泛应用，但大口径埋地塑料管的应用经验仍显不足，要使大口径埋地塑料管能够在我国各大城市市政建设中推广应用，还需很好地解决以下问题；
（1）对塑料排水管道的普遍适应性的研究；
（2）尽快完善适合实际工程条件的塑料排水管施工及验收规程。
（3）加强科学研究工作，在不影响其性能的同时进一步降低大口径埋地加筋塑料管价格。
参考文献
①上海市市政工程研究院 上海现代建筑设计（集团）有限公司，埋地塑料排水管道工程技术规程 DG/TJ08-308-2002 J10185-2002，沪建建[2002]0591号 2002.8.26 2002.12.1
②中国工程建设标准化协会标准，埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程- CECS 164-2004，北京 2004
③广东省工程建设标准化协会，埋地排水钢肋增强聚乙稀螺旋波纹管管道工程技术规程(DBJ15-49-2006)，建设部备案号：DBJ15-49-2006,2006.3.15
④上海市城市排水有限公司，增强聚丙烯（FRPP）大口径模压管在市政下水道中的应用，2002.8