给水工程方案设计方案设计

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给水工程方案设计

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1给水工程

1.1设计采用的规范标准

（1）《室外给水设计规范》（GB50013-2006） （2）《给排水管道施工及验收规范》（GB50268-2008） （3）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002） 1.2 工程概况

某坝区供水由某二水厂提供，该区给水管网长度总长度为18.5公里，管径为DN400～DN600。 1.3管材的选择 1.3.1 管材选择原则 ? ? ? ? ?

管材性能可靠，能承受要求的内压和外荷载。 管材来源有保证，管件配套方便，运输费用低。 施工机具及安装方便。 使用年限长，维修工作量少。

输水能力能长期保持相同条件下，工程造价低。

1.3.2管材选择

目前，可用于供水行业的管材品种较多，输配水工程中常用的管材有：球墨铸铁管、预应力钢筋砼管、预应力钢筒砼管、钢管和PE管等，对于本次道路配套给水管网，管道口径均在400mm以下，故对小口径常用的几种管材进行综合论述。

（1）球墨铸铁管：

目前，各种管径的球墨铸铁管已广为自来水公司所采用。球墨铸铁管内衬了水泥砂浆，管内输水符合卫生要求；若输送水的水质不稳定，则砂浆内表面应刷涂卫生级树脂保护，从而并不比非金属管材差.球墨铸铁管可承受内水压力超过2.0Mpa以上，它比非金属管材强.球墨铸铁管系延伸率、刚度、抗拉强度均较大的金属管道，承受土壤静荷载及地面动荷载的能力通常比其它管材强。球墨铸铁管的管件规格齐全，能适应新安装需要，也能适应运行管道上不停水引接分支

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的需要，它比非金属管材解决起来方便。 球墨铸铁管系柔性接口，折装方便、承受局部沉陷的能力好，特别在有地下水或管内有少量余水的状况下维修容易，它比非金属管材维修难度小。球墨铸铁管通常外表面首先喷涂锌层，再喷涂沥青保护，这方面比非金属管材弱，但比钢管强。

（2）预应力钢筋砼管：

此种管材造价低，抗震性能及水力条件好，一般不需作防腐处理。预应力钢筋砼管较适合我国的经济状况而应用普遍，是输水工程的主选管材之一。其缺点是管材制作过程中存在弊病，如三阶段管喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓；笨重、运输及安装极为不便，且长距离运输，其损耗较大，唯抗渗性能差，修补率高。预应力混凝土管口径一般工压在0.4～0.8 MPa。

（3）钢管：

应用最为广泛的管材之一，适应性广，加工使用灵活、方便，可承受较高的内压。一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。小口径管道多采用直缝焊接钢管。但其造价较高，防腐处理要求严格，焊缝多，对焊接的质量要求高。

（4）PE管：

在我国属新兴管材品种，九十年代，国内有近十家企业从国外引进了设备和技术，现已形成了相当大的生产规模。其主要特点是：重量轻、柔韧性好抗老化、好迁移、防腐性能好、内壁光滑、阻力小；但价格较高，此种管材的管道基础设置多且要求高，目前在各类水司的小口径管道应用比较广泛，其供水的安全可靠性较高。新修订的给水用PE管产品国标中，采用高密度聚乙烯管，管材分PE63、PE80、PE100三个级别，它们在20℃下，在50年后还能保持最小强度达6.3MPa、8.0MPa、10.0Mpa，对于允许最大设计应力分别为5MPa、6.3MPa、8MPa。

（5）玻璃钢管

这种管材有两类制造工艺：离心浇注成型法、纤维缠绕法，为了提高管材的刚度，以上三类制管工艺均可在制管过程中加砂。玻璃钢管刚度小，管道基础要求较严，必要时需作砂垫层，但它重量轻，抗腐蚀，安装容易，是它的优点。玻璃钢管破裂维修，通常采用玻璃钢粘补，它必须在干燥的环境下作业，这正是供水管道难以具备的条件。输水用的玻璃钢管，它的内衬层应耐磨、有韧性、表面光洁、厚度适当、树脂固化效果好，不允许存在裂纹。否则影响其抗渗性，结

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构层的纤维有可能游离至水中，影响输水的卫生条件。一般而言，大口径玻璃钢管在源水引用管道上，国内外使用较多。而在供水管网中使用较少。

管材的比较

（1）供水的安全可靠性

管材质量是保证安全供水的重要因素，现分述如下：

钢管：根据实践经验，钢管的安全性能（抗震、承受内外压）最好，但内外防腐质量影响其使用寿命，故在施工时对防腐质量要求十分严格。

球墨铸铁管：球墨铸铁管安全性能较好，能承受较大负荷，不需作防腐蚀处理，其接口为柔性接口，具有伸缩性和曲折性，适应基础不均匀沉陷，是比较理想的管材。

PE管：PE管柔韧性好抗老化，耐腐蚀性能较好，无需防腐处理，但管道基础设置要求高，供水安全性较好。国内目前已逐步推广使用。

预应力钢筋砼管：管材基本上不需要防腐。但在施工时需保证接口质量。安全可靠性取决于管材的质量和施工质量，供水安全性差。

玻璃钢管：重量轻，抗腐蚀，安装容易，供水安全性较好。 (2) 市场供应情况

钢管可采购钢板就地加工制作，无需从外地购置和长距离运输；球墨铸铁管国内生产厂家较多，在成都有国内较先进的生产厂家；PE管在附近无生产厂家，外地采购运输距离也较远；砼管可在附近地区采购；玻璃钢管 。

(4) 施工条件

各种管材的土石方工程量相差不多；现场运输、吊装的费用，砼管最大，钢管、球墨铸铁管次之，PE管最低；现场的内外壁防腐工作量，钢管较大，其他管材防腐工作量较少；PE管对埋设要求较高。

(4) 管道运行、维护费用

由于PE河和玻璃钢管管内壁光滑，粗糙系数较其他管材低40%，同管径下比较单位长度动力消耗少。因此这两种管的运行费用最低；钢管的日常维护费较高，包括防腐层的定期修补、加强等费用，其他管材的维护费则较少。

主要给水管材性能比较一览表 表5-1

管材 项目 钢 管 球墨铸铁管 PE管 预应力钢筋 砼 管 玻璃钢管 - 4 -

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安全可靠性 最好 较好 较好 较差 较好 需在干燥下接管，不容易 柔性 不漏水 不爆管 不可深埋 承压能力低 好 无影响 轻 外地采购 成品不需防腐 安装、起吊、 运输方便 0.0084 较丰富 有发展前途，用于原水输水 日常维护及接管方配件可灵活制作，有标准配件，接管无标准配件，接有标准配件，式 接管容易 容易 管不容易 接管容易 接口形式 运行状况 埋深及承压能力 抗震性 对水质影响 重量 市场供应 防腐 施工条件 管壁粗糙 系数 使用经验 发展趋势 焊接（刚性） 不漏水 不爆管 可深埋 承压能力高 一般 柔性 不易漏水 不易爆管 可深埋 承压能力高 较好 热熔粘接 不易漏水 不易爆管 不可深埋 承压能力差 较好 无影响 轻 外地采购 柔性 易漏水 易爆管 可深埋 承压能力高 差 无影响 重 附近可生产 易结垢，需作内衬 易结垢，需作内衬 较轻 本地可生产 内外壁均 需防腐 安装、起吊、 运输较方便 0.013 丰富 不宜推广使用 较重 成都采购 特殊地段需 考虑外防腐 成品不需防腐 成品不需防腐 安装、起吊、 安装、起吊、 安装、起吊、 运输较方便 运输方便 运输麻烦 0.013 丰富 0.0084 较丰富 0.013 丰富 不推广使用 有发展前途，用有发展前途，用于输配水 于输配水

管材工程综合造价比较 表5-2（万元/Km）

常用管材 预应力钢筋砼管 钢管 球墨铸铁管 玻璃钢管 高密度聚乙烯管 （PE管） DN150 DN200 DN300 DN400 DN600 33.34 31.86 23.20 59.22 46.48 45.37 43.39 31.90 71.70 63.92 59.53 58.21 42.30 96.30 84.46 80.54 102.98 65.75 220.4 140.73 101.55 246.33 注：按四川地区价格。

从上述比较中可以看出：对于DN150-DN600给水管道，在以上5种管材中，从其使用寿命、抗老化性能、强度、抗冲击性能力、管道重量等技术性能角度来看，球墨铸铁管、钢管、PE管均满足本次设计的要求；但综合来源可靠、维护

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