大口径塑料排水管在市政排水工程中的应用研究

[12-11 16:59:29]   来源:http://www.tmgc8.com  市政工程   阅读:3987

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。塑料排水管与传统的铸铁管、钢筋混凝土管材相比具有重量轻、耐腐蚀、水流阻 力小、节约能源、安装方便、对地基的变形有较好的适应能力等优点。其中新型大口径塑料排水管,它不像螺旋筋塑料管那样容易被压破裂,真正起到了提高管材环刚度和耐压强度的 作用,使得大口径市政排水管道中使用塑料排水管成为可行,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。

    关键词  大口径塑料排水管 排水工程 

    一、引言

    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,尤其是小口径结构壁管发展更快。如上海市建委于1998年出台的《关于在本市推广应用化学建材和限制淘汰落后产品规定的通知》中明确规定:“在上海市范围内住宅区、小区的建筑埋地排水管,禁止使用铸铁排水管和水泥排水管,推广应用“埋地排污、废水用硬聚氯乙烯(PVC—U)管材”(GB/T10002.3-1996)和埋地用硬聚氯乙烯排水管。其中管径等于、大于400mm 的埋地排水管,在塑料管产品未能满足供应前,可使用其它有关产品”。可见,应用大口径 埋地用塑料排水管替代传统的钢筋混凝土排水管将成为市政工程管网建设中的新趋势。

    二、我国市政管道基本现状及塑料排水管应用前景

    我国过去在市政排水工程领域对塑料管应用非常少,原因之一,排水管的建设投资不足,对环境保护也不够重视,传统上排水主要采用造价较低,工艺较成熟的钢筋混凝土管,原因之二,对于塑料排水管的研究试验不够,实际应用经验不足,一直没有定出国家级的设计和验收规范,也没有对塑料排水管的生产设备进行充分的研究开发。

    近几年,我国塑料排水管的应用开始发展,一方面是我国国民经济持续稳定的高速增长,为城镇基础设施建设提供了良好的宏观环境和广阔空间,为大口径塑料管的推广应用提供 了市场发展空间。另一方面,随着我国对于环境保护的日益重视(钢筋混凝土排水管很容易 泄漏造成污染公害的问题引起了注意),特别是在2000年11月国务院发出《关于加强城市供水排水节水和水污染防治工作通知》之后,从中央到地方各级政府出台了一系列节水治污保护环境的政策法规。供水、节水、排水及污水治理将成为今后城市市政建设的重点。2001年11月建设部在北京召开“21世纪国际城市治理及资源化发展战略研讨会”,对今后十年我国节水及污水资源化也总体作了战略布置。

    三、塑料排水管的生产技术动态

    塑料排水管道可分为实壁塑料管道及结构壁塑料管道(结构壁塑料管道是管壁为带肋、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3000mm,而实壁管最大直径为1500mm(国内)。

    在结构壁管中,对应不同种类的结构壁,其加工设备和加工工艺也各有不同,一种是 直接挤出成型(主要有加筋管,双壁波纹管等),另一种是卷绕熔接成型(如各种形式的缠 绕管),早期大口径排水排污用塑料管主要用卷绕熔接管,中小直径的排水排污管才用波纹 管,近年来一个值得注意的动向是发展直接挤出的大口径排水管——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,技术较成熟。在国际上,现在已有可以生产直径1800mm聚乙烯管的生产线和焊接机等配套设备。这些新型塑料管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。

    四、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。与此同时, 2002年上海市市政工程研究 院、上海现代建筑设计(集团)有限公司等单位根据多年来对各种塑料排水管室内室外试验 研究和工程试点应用成果的基础上,参照国内外的一些相关标准编制了上海市工程建设规范 《埋地塑料排水管道工程技术规程》(J10185-2002),其中对埋地塑料管的材料要求、水力计算、管道结构计算、管道安装、管道与检查井衔接、回填、变形控制和检测、管道闭水检验、管材的运输和贮存、质量标准和工程竣工验收等内容予以了详尽的说明,打破了埋地塑料管的施工和验收无据可依的过往。这一规程的出台必将大大推动大口径埋地塑料管在市政排水工程中的广泛应用。www.tmgc8.com

    五、塑料排水管、钢筋混凝土管材和铸铁管的综合比较

    1.塑料排水管与钢筋混凝土管的综合比较

    塑料排水管与钢筋混凝土管相比优势主要在:(1)塑料排水管重量较钢筋混凝土管轻80% 以上(如管径1000mm塑料排水管,重约55.6kg/m,管径1000mm钢筋混凝土排水管,重7075kg/m),施工方便,工期短,对施工机械和施工场地要求不高;(2)钢筋混凝土排水管接口很容易泄漏造成污染,而塑料排水管为承插口管,管道接口连接采用弹性密封橡胶圈,防接口泄漏的安全等级提高了;(3)塑料排水管及其接口相对钢筋混凝土排水管及其刚性接 口而言为柔性管材及柔性接口,对地基要求低,适应面更广;(4)对于一般的土质地段,塑料排水管基础仅需采用厚度约100mm的砂垫层,对软土地基,管道基础采用150mm厚的碎石,上面再铺100mm厚砂垫层,较之钢筋混凝土排水管的水泥混凝土基础,用料省,勿需养护,对土基强度要求较低;(5)就两种管材的排水功能来看,塑料排水管内壁光滑,同等条件下,同等口径的塑料排水管较之钢筋混凝土排水管流量较大、流速较快;(6)正由于塑料排水管具有内壁光滑的特点,根据对塑料排水管的使用现状的调查,塑料排水管管道内沉积物较少,简化了排水管道后期养护工作;(7)500mm以下的小口径塑料排水管造价低于钢筋混凝土管5~10%。500mm以上的大口径塑料排水管造价比钢筋混凝土管高10~20%。

    2.塑料排水管与铸铁管的综合比较

    塑料排水管与铸铁管相比优势主要在(1)生产和使用塑料排水管比铸铁管节能55%~68% ,其中生产能耗仅为铸铁管的18.3%。生产和使用塑料排水管比镀锌管节能62%~75%,口径小的塑料排水管比口径大的塑料排水管节能更多;(2)同规格单位长度的价格只有镀锌管的50%;(3)安装费用比镀锌管低70%;(4)应用1t塑料排水管可以代替12t铸铁管。

    六、问题与建议

    虽然塑料排水管在我国得到广泛应用,但大口径塑料排水管的应用经验仍显不足。要使大口径塑料排水管能够在市政排水工程中成功地推广应用,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)尽快建立一套适合工程所在地实际工程条件的塑料排水管道施工及验收规程。

    参考文献

    ①上海市建设和管理委员会,PVC管在上海市政下水管道中的应用,1996.10
  ②上海市建设和管理委员会,PVC超强筋管工程应用研究,1998.6
  ③上海市建设和管理委员会,埋地塑料排水管道工程技术规程,2002.8
  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
  ⑤左椒兰、李彤,给水管道工程中加筋塑料排水管的施工及维护,给水排水,2002.6


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