市政给水工程管道设计分析

市政给水工程管道设计分析

发表时间：2019-03-15T14:04:21.213Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：符江桃[导读] 摘要：市政建设的理念也要与时俱进，倡导节约环保的新理念势不可挡。

三亚中法供水有限公司海南省三亚市 572000 摘要：市政建设的理念也要与时俱进，倡导节约环保的新理念势不可挡。作为城市建设中关键环节的市政给水问题也不容忽视，在城市建设中该问题作为城市建设中的重要组成部分，关系着城市的发展和居民生活水平的改善。关注市政给水的设计工作将对人民居住环境和城市和谐的有序发展有着重要意义。

关键词：市政给水工程，管道设计，分析。

1 给水管道的设计原则

1.1给水管位的布置原则

布置管道时我们应充分考虑到以后工作中的方便性，例如维护。同时还要注意布置消火栓以及排泥阀井。一般按照规范要求消火栓与便道的距离应控制在两米以内。通过这种布置我们能符合相应规范的要求。

1.2管道埋深的设计

管道的埋深设计时应考虑到管道的结构安全、防冻的要求、与其他管道交叉时的避让及造价因素。具体的就是指我们埋设管道时不能太深，让最基本的结构安全得到保证，同时还应该确保不能高于冻土层。但是施工中常会遇到丘陵及山区地，此时我们严格做出对最小覆盖土的要求，此举能有效的避免深浅问题。

1.3节点的布置原则

给水管道节点比排水管道的要少,大致有阀门井、消火栓、排泥阀井和预留支管等。布置阀门时应有效于控制给水，因为节点越多，漏水的隐患就越大。排气阀井布置在管道的最高点或者输水管道的每隔一定的距离处,这就需要在进行管道纵断面设计时避免出现大的起伏,尽量保持同一个坡度,使排气阀井的个数合理。布置时要将排泥阀井铺设在管道最低的地方。因为这种设计能有效帮助我们在维修后方便地排出脏水。给水管道的设计一定不能忽略有效确立管道位置。因为管线的走向有重要的影响，它不仅能影响到供水，而且也会对工程的成本以及具体的施工有很大的影响。基于上述内容，我们在定位管道时，应严格遵照以下内容。

（1）在总体规划的指导下，深入现场，调查研究,进行技术经济比较，选择合理的供水线路，确保供水管网调节灵活，安全可靠。力求以最短距离布置管线，降低管网造价、供水能耗和费用。

（2）应尽大可能的减少对周围设施的损害程度；还应考虑城市雨污管道及其他地下管线的铺设情况，尽量减少管线交叉。

（3）宜沿现有或规划道路铺设，尽量缩短线路长度，减少跨越障碍次数，在管线穿越障碍时，应从全段角度综合考虑，减少曲折，这不仅可以减少管道的积气点、减小水头损失，还可以减少隐患点。

（4）我们在定位管线时，还应仔细研究施工地的地质条件，只有做到这点，才能防止出现架空，以及铺设到河底的现象。

2 市政给水工程管道设计

2.1设计管道的接口

2.1.1刚性接口：承插铸铁管的重要接口形式之一是刚性接口，组成材料是密封填料和嵌缝材料。刚性接口就是填打油麻和填料，往插口缝隙中注入。在过去都是用青铅，现在人们大多都用石棉水泥，它有很强的粘合力。内侧填料与外侧填料是刚性接口填料的两大类，内侧填料就是接口内层填料，外侧填料就是接口外层填料。放置于管口缝隙里侧的是内侧填料，在保证管口严密、防水方面起到了很多作用，如扩圆、防止外侧填料、水泥等进入管里面。在填麻时必须掌握好深度和用量，密封材料的性质直接影响到油麻的填塞深度，如果用于密封的材料是石棉水泥时，承接口总深的１／３就是填埋的深度。

2.1.2外侧的填料：必须保证外侧填料的质量，要有强度的接口，并能承受少量的弯曲和冲击，材料可以是石棉水泥、膨胀水泥、铅和铅绒等等。目前经常采用石棉水泥作为接口材料。接口承受弯曲应力和温度应力性能较差，接口经养护硬化后才能通水试压，接口作业的劳动强度大。石棉水泥是一种最常用的密封填料，有较高的抗压强度，石棉纤维对水泥颗粒有较强的吸附能力，水泥中掺入石棉纤维可提高接口材料的抗拉强度。水泥在硬化过程中收缩，石棉纤维可阻止其收缩，提高接口材料与管壁的黏着力和接口的水密性。

2.1.3柔性接口：刚性接口抗弯性能较差，受外力作用容易使密封填料产生裂缝，造成向外漏水事故，尤其在松软地基和地震区，接口破坏率较高，因此，可采用柔性接口方式，以减少漏水事故的发生。常用的柔性密封材料多为橡胶圈，由于铸铁管材的种类不同而具有多种形式。楔形橡胶圈接口就是当管道承口的内壁为斜槽形时，插口端部可做成坡形，此时可在承口斜槽内嵌入起密封作用的楔形橡胶圈，使接口对于承插口的椭圆度、尺寸公差、插口轴向相对位移及角位移具有一定的适应性。不论采用何种形式的承插铸铁管或何种形式的橡胶圈，都必须做到铸铁管的承插口形状与合适的橡胶圈配套，不得盲目选用，否则不是无法使用就是造成接口漏水。

2.2管材选择

2.2.1高密度聚乙烯管材

近些年来，我国常用的给水管道都是高密度聚乙烯管材，俗称PE管，它具有管材轻便、安装简单、对水污染小、抗震强和经久耐用等优点，一般使用期超过五十年。但其也有自身的缺点，例如它对某些化学物质的耐腐蚀能力不强，管径超过400mm时不经济，承压能力不强等等。

2..2.2承插式给水铸铁管

承插式给水铸铁管材的机械强度很高，耐冲击强度大，而且耐腐蚀，管道连接也非常方便，施工速度快。但是这种管道本身也有很大的缺陷，比如较脆的材质使其承压能力降低，管道在压力变化时会因产生一定的蠕动而造成管道外表面磨损，管道转弯或设置支线时需设置固定支墩等等。此种管材，根据制造材料的不同，可以划分为普通灰口铸铁管与球墨铸铁管，比较常用的管材是球墨铸铁管。

2.2.3钢管

钢管能够耐震动和高压，管材自重适中，管节也比较长，对应的接口数量比较少。但是这种管材的缺点也非常的明显，比如易锈蚀、成本高，寿命短，管道防腐费用高且费时，涌水地方施工困难，大口径管容易扁平、管道焊接质量要求高等。

2.2.4自应力和预应力的钢筋混凝土管

自应力和预应力的钢筋混凝土管具有很好的耐久和抗渗性能，不会腐烂，内壁不容易结垢等。其缺点表现在：质地较脆，容易损坏，对沟底垫层要求高。对于大型的输水系统，有时考虑此种管材。

2.3管位的确定

给水管道设计的关键是管位的确定,管线走向是否合理,不仅影响供水,而且影响工程造价和管道施工,因此,在管道定位时, 以下几点应把握好:1)在总体规划的指导下,深入现场,研究调查,比较技术是否经济, 合理选择供水线路,确保供水管网调节灵活, 可靠安全。2) 路面结构、道路绿化和建(构)筑物应考虑到：对管道施工的破坏减小,城市雨污管道及其他地下管线的铺设情况还应考虑, 管线交叉减少。3)宜沿现有或规划道路铺设,尽量缩短线路长度, 跨越障碍次数减少,在管线穿越障碍时，从全段角度综合考虑, 减少曲折,这不仅可以减少管道的积气点、水头的损失,还可以减少隐患点。4) 定位管线时,应根据现场的地貌地形,防止管线从建筑物下穿越,减少架空,减少河底铺设,保证日后管线维修方便、安全。

2.4排气阀、排水阀及消防栓设置

2.4.1排气阀。由于溶于水中的气体释放，给水管道中的拱起部分较容易出现空气的积聚而形成气囊，造成气阻，进而导致使管道过水断面的减少，水头损失增大。如果此时管网水压突然发生变化，还较容易形成水锤，造成爆管的发生。所以，我们在进行管道的设计时要在管道的起拱顶部设置排气阀，但是要注意，在长距离的直管上也要适当的设置排气阀。

2.4.2排水阀。为了能够及时的排除管道中出现的沉淀物或者是利于检修时放空管道，通常情况下是在管线的最低处设置排水阀，排水阀直径的大小可以经过计算规定的放空时间来进行确定。根据以往经验，排水阀的口径大小不得小于主管口径的1/3。

2.4.3消防栓。消防栓分为地上式消防栓和地下式消防栓。地上式消防栓比较适合在气温较高的地区使用，而地下式消防栓则适用于气温较低的地区。按照国家的规范要求来设置消防栓，但在其过程中要注意：消防栓在设置时要保证消防车易于接近取水且位置醒目，同时要避免设置在容易被车辆碰撞的地方。

3 结语

在进行市政给水管道的设计时，我们一定要掌握现场的第一手资料，争取做到心中有数。管道设计者要认真勘查现场，做到对管线穿越地区及跨越其他管线和障碍的情况熟练于心，通过进行相应的计算，灵活运用国家的标准和规范，保证市政给水管道的设计更加科学实用。

参考文献:

[1]冯月明，李宁宁.市政给排水工程施工管理探析[J].轻工设计，2011

[2]杨雷.市政给排水管道施工存在问题的总结探讨[J].中国新技术新产品，2011