给水工程方案设计方案设计

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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

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

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

管材工程综合造价比较表5-2（万元/Km）

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