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摘要：在城市建设中,给排水施工和人们的生产生活息息相关,直接关系着人们的生活水平.而在给排水施工中,管材的选择是一个重点,它和给排水工程的整体质量有着密切关系,对城市的健康发展具有重要意义.文章结合广州市西江引水工程将主要针对给水管道的类型和新型管材概述及其发展以及在市政给排水工程中被广泛应用的管材的性能特征进行简要分析.

关键词：给排水工程；施工；管材选择

1 工程介绍

随着城市化进程加快、人口增加,广州西北部三间水厂的水源水质长期处于劣Ⅵ类,为从根本上解决广州水质性缺水的问题,及优化城市水资源配置,提高应对突发性水质事件的能力,广州市西江引水工程投入建设.该项目是仅次于南水北调工程、上海青草沙工程的国内第三大引水工程.引水工程规模为350万立方米/天.建设取水和配水泵站各一座,及敷设总长为72公里的管线.原水经过取水泵站后通过两条DN3600管至配水泵站后再至三间西北部水厂.

2 给排水施工中管材选择的要求和原则

2.1 管材选择的要求.在城建给排水施工中,管材的选择需要满足一些基本要求.具体来讲,主要表现在以下几个方面.第一,良好的不透水性,避免在使用中出现渗漏问题,对周围的管线或者建筑产生影响.第二,良好的耐腐蚀性.第三,足够的强度,避免由于挤压等外力作用造成给排水管道损坏.第四,内壁还要保持光滑和平整,节约能源,提高管道的工作效率.

2.2 管材选择的原则.在管材选择时,质量为先外,还要遵循以下几个基本原则.首先要适应不同地质条件的变化,第二,保证供水水质的安全性,第三,节省工程投资.

3 项目管材选择

对于长距离、大口径水源工程而言,管材的选择尤为重要.现按照各种管材的特性、口径适应范围、埋管造价、施工要求和施工条件以及国内外实际应用的情况等方面进行对比.

3.1 口径范围、管子制造供货及国内应用实例等比较.

3.1.1 钢管（SP）.钢管设计制作方便,口径范围广.在长距离输水工程中钢管的使用积累了最为丰富的经验.

3.1.2 预应力钢筒混凝土管.PCCP管是采用薄钢板卷制焊接成钢筒,然后浇灌混凝土成为管芯,再在管芯外圆上缠绕高强度预应力钢丝,最后在外层喷砂浆保护层制成.PCCP 管具有良好的工程性能和性价比,同时具有优异的耐腐蚀、防渗、抗震等能力.

PCCP管根据钢筒在管芯中位置的不同（见图2）,可分为内衬式（PCCPL）和埋置式（PCCPE）.

PCCPL和PCCPE的区别如下图：

名称制造工艺构造适用管径结构图

PCCPL离心

工艺钢筒内侧浇灌混凝土,在钢筒外层缠绕钢丝DN400～

DN1400

PCCPE立式

振动钢筒内外两侧都浇灌混凝土,并且在混凝土外侧缠绕钢丝DN600以上,南水北调工程DN4000,美国最大管径达到DN7600

图1 PCCPL和PCCPE的比较

根据以上对比PCCPE更加合适在大口径环境使用.

3.1.3 球墨铸铁管（DIP）.大中口径球墨铸铁管,国内生产一般不超过DN2600,实际应用超过DN2200的较少,能制造的厂家也不多,缺乏市场竞争力,价格高.我国城市供水管网中,铸铁管占80%以上,但口径多为DN100～1600mm之内.在大口径长距离引水工程中使用较少.

3.1.4 玻璃钢管（RPMP）.玻璃钢管国内已具备大中口径的生产能力（DN1600～DN3000）,制造工艺为纤维缠绕型,但在城市给水工程中应用较少,以DN1600及以下口径较为成熟,大于DN1600以上实际应用很少.

3.2 管材特性比较.从水力条件而言,RPMP管最优,糙率系数为0.009.PCCP居中,内衬水泥沙浆的SP和DIP相当,约为0.013.从工程力学特点考虑,SP适用性最强.能适应各种地质条件,一般情况下不需做基础处理.DIP承受外压的能力比SP差,埋深较浅时应做加固处理,球墨管为柔性接口,管道转弯处需设支敦.PCCP管是半柔性接口,要求管道基础局部变形不应过大,在砂夹石的管基上应作砂垫层,在松软粘土层上应作砂夹石过渡层.RPMP相对壁薄,为柔性管道,对基础和回填要求较高.从管道的使用寿命而言,DIP、RPMP、PCCP管都可以达到50年以上,SP的使用寿命取决于防腐的质量和运行维护的水平等因素.

3.3 施工条件和施工要求比较.SP及其管配件可工厂生产或现场制作,施工安装方便.DIP和管配件都需工厂*,由于球墨管为外突型承插接口,所以不能采用顶管施工.RPMP比重约为1.6左右,运输方便,管材及管配件需工厂*,不如钢管方便,在长距离顶管中目前还没有应用实例.PCCP管自重最大,运输和安装较为困难.本工程输水距离较长,沿线大部分有可供利用的施工场地,局部需穿越河流、铁路,高速公路等大型障碍.经前期的选线选址研究,管线沿线大部分可以采用开挖埋管的施工方式,局部障碍采用沉管和顶管施工.

3.4 管材造价比较.根据广东省最近的材料价格、管子价格、埋管设计和施工方案,SP、DIP、RPMP和PCCP4种管材的综合工程造价见图3.

图3 管材价格比较

结合本工程,从性能、造价、实际使用状况等综合分析,适合的大口径管材（>DN2000）有钢管和PCCP管.考虑到管线沿线总体来说交通运输条件较好,地质条件也可以满足大口径PCCP管的要求,故本工程DN3600输水干管约48.7km双线主要采用PCCPE型管材.因此,大口径输水管道推荐采用PCCP管,穿越障碍如顶管和沉管的管材采用钢管.

4 结语

总而言之,在市政给排水施工中的管材选择时,综合质量、经济、性能三方面对其进行选择,进而为保障市政给排水系统的正常运作奠定基础.

参考文献

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[3] 罗海玲,付婉霞,张哲.管材和管径选择和供水管网漏损控制[J].节能和环保,2014,13（01）.

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