塑料排水管与砼管的综合分析

张中华，陈兵

（天津市市政工程设计研究院，天津 300051）

　　塑料给排水管在西方发达国家已经应用了几十年了，在我国塑料给排水管一直没有发展起来，八十年代末、九十年代初我国数家有战略眼光的企业引进了发达国家的生产设备，从此开始生产大口径塑料给排水管，如UPVC硬聚氯乙烯管、UPVC硬聚氯乙烯双壁波纹管、HDPE高密度聚乙烯双壁波纹管、HDPE高密度聚乙烯双壁中空肋缠绕管、FRPP增强聚丙烯管等。但只是应用在农业灌溉方面，没有真正应用在给排水管网工程中。

　　推广应用新型给排水管材符合国家的产业政策，符合给排水行业的技术发展方向。新型给排水管材的生产和应用近年来也得到了迅速的发展，北京、上海、江浙等省市新型给排水管材已经得到了普遍的应用，相应的应用技术已经逐步形成当地的地方标准。一九九九年国家建设部印发了关于《推广应用化学建材和限制淘汰落后技术与产品管理办法》的通知和《关于加强技术创新推进化学建材产业化的若干意见》的通知，通知明确指出要调整产业和产品结构，促进产业技术升级换代，推广应用UPVC、PE等塑料管道。我局也下发了《关于在我市市政公路排水工程中淘汰落后管材、推广使用新型管材意见》的通知，通知中明确指出：

　　① 管径小于DN600 mm，宜选用硬聚氯乙烯管、硬聚氯乙烯双壁波纹管、高密度聚乙烯双壁波纹管；

　　② 管径DN600 ~ 1000 mm之间，宜选用高密度聚乙烯双壁波纹管、高密度聚乙烯双壁中空肋缠绕管或增强聚丙烯管；

　　③ 管径DN1000 ~ 1600 mm之间，宜选用水泥砼管或高密度聚乙烯双壁中空肋缠绕管；

　　④ 管径DN1600 mm，宜选用玻璃纤维增强塑夹砂管。

　　我们在92年首次将UPVC双壁波纹管应用在天津逸仙园回用水工程中，下面根据我们的一些经验和一些有关方面的调查资料，就塑料排水管与砼管进行综合的分析。

1 提高工效加快施工速度

1.1 缩短管材运输时间

　　PVC管长而轻，标准型双壁波纹管每米重量相当于混凝土平口管重量的1/14 ~ 1/16；相当于钢筋混凝土承插口管重量的1/20 ~ 1/25。在管线长度、汽车等级、运距等各种因素相同的条件下，完成运输的时间可以缩短。

　　在运输管材数量上的对比：同样都用解放加长车，运D315 mm双壁波纹管。由厂家运输，每车装50根（每根长6.0米），一次运量达300米；由施工单位或运输场运载，一般每车装30 ~ 40根，一次运量180 ~ 240米。而运载D300 mm钢筋混凝土承插口管材每车一次运量仅20根，每根长4.0米，共80米。运同管径平口混凝土管材每车一次运量40根共40米。PVC管运量︰钢筋混凝土承插口管运量︰平口混凝土管运量为6︰2︰1，运输台班比是：PVC管︰钢筋混凝土承插口管︰平口混凝土管＝1︰2︰6。

1.2 缩短开挖槽与还填土时间

　　由于PVC管材轻，人工下管安装，不用机械设备，开槽宽度在PVC排水管道施工技术试验堆积中规定小于同管径混凝土管道槽宽。DN315 mm双壁波纹管道槽底宽0.9米（生产试验槽底宽0.6米）。依据1980年天津市政设计院的通用图和排水工程施工技术规程中对平口混凝土管、钢筋混凝土承插口管槽宽的规定，槽宽不同其它因素相同条件下，以100米为计量单位，开挖槽与还填土用工日对比关系是，PVC管道比钢筋混凝土承插口管道节省用工为25%，比混凝土平口管道节省用工为27%。

1.3 缩短下管安装敷设时间

　　双壁波纹管长6.0米，钢筋混凝土承插口管长4.0米，平口混凝土管长1.0米，以100米为计量单位，接口数对比关系是1︰1.5︰6。双壁波纹管管材长、接口少，胶圈密封承插接口简便易行，所以管材安装快。钢筋混凝土承插口管虽然也是承插接口胶圈密封，但管材重，下管接口须借助于机械动力，施工操作比较繁琐。混凝土平口管一般通用四合一90铺设，即平基、安装、接口、抹带、管座五道工序，用工多效率低。三种管材安装进度大不一样，PVC管线砂基础每工日平均进度5.26米，钢筋混凝土承插口管线砂基础每工日平均进度2.38米，平口混凝土管线每工日平均进度1.2米。如果土质好，地下水位于低于槽底条件下，塑料管采用原土基础，下管辅设可比钢筋混凝土承插口管进度提高7倍，比平口混凝土管进度提高11倍左右，充分显示了PVC管线的优越性。

1.4 缩短施工周期

　　开发应用PVC排水管，在施工工序上提高了工效，缩短了施工周期。以管线长100米为计量单位，对比关系是PVC管道施工周期︰钢筋混凝土承插口管道施工周期︰平口混凝土管道施工周期=1.1︰1.4︰2.0，即PVC管道施工周期比钢筋混凝土承插口管道缩短29%，比混凝土平口管道缩短50%左右。

2 降低施工成本，提高经济效益

　　PVC管材有长而轻的特点，与重而短的混凝土管材相比，突出了显著的经济效益。PVC双壁波纹管的价格比钢筋混凝土承插口管略低。标准型D315 mm双壁波纹管，每米65元。钢筋混凝土承插口管D300 mm，每米75元，比双壁波纹管高15.38%左右，平口混凝土管材D300 mm，每米15 ~ 17元左右，比PVC双壁波纹管便宜，但强度低、管材短、接口多、安装工序复杂、施工效率低、工期长，从而综合效益不显著。PVC管长是平口混凝土管长的6倍，是钢筋混凝土承插口管长的1.5倍，管材轻节省了装卸运费，减少了开槽宽度，节省了人工、机械费用。整体施工工序效率的提高，施工周期的缩短，显示了PVC管道的经济优势。工程综合造价对比结果是，D315 mm标准型PVC双壁波纹管道每米造价1044.00元；D300 mm承插口钢筋混凝土管道每米造价1122.00元；D300 mm平口混凝土管道每米造价220.36元。D300 mm钢筋混凝土承插口管道比D315 mm标准型的PVC双壁波纹管道工程造价增加了7.4%，上述对比是同管径管材对比。如果从管材水力特性实际情况出发，据试验结果，PVC双壁波纹管壁粗糙率系数为0.01，混凝土管道管壁粗糙率系数0.013，D250 mm标准型的PVC双壁波纹管道流量相当于D300 mm混凝土管道过水流量，所以设计理应采用D250 mm双壁波纹管。D250 mm标准型PVC双壁波纹管工程综合造价是每米158.15元，D300 mm平口混凝土管道综合造价比D250 mm标准型PVC双壁波纹管道造价增加13.29%，D300 mm钢筋混凝土承插口管道工程造价比D250 mm标准型PVC双壁波纹管道造价增加79.8%。按此推算辅设10公里的钢筋混凝土承插口管道的工程造价相当于辅设PVC双壁波纹管189公里的工程造价，辅设10公里混凝土平口管道的工期相当于辅设20公里PVC双壁波纹管道的工期。近两年来我国城市排水管道辅设据不完全统计每年大约都在10 000公里以上，其中60% ~ 70%为中小管径的排水管道，如果50%用PVC管道，相当于3500公里，按钢筋混凝土承插口管对比估算可节约资金4.418亿元，按与混凝土平口管材对比估算可节约资金7357万元。如果采用6KN级波纹管用于小区内（室外排水）下水道，还可节约1.47亿元（现在从上海小区情况看，每年可用D250管材作为小区内替代D300水泥管道，达20万吨）。据管材承载强度试验，PVC双壁波纹管大于混凝土2级管，相当于钢筋混凝土2级管。由此看来不但造价低而且提高了管材等级。

　　总的看来，PVC双壁波纹管用于排水管道充分体现了施工速度快、周期短、成本低，节约工程投资，经济效益显著的优势。