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大口径供水管在佛山市第二水源工程中的应用分析

发布于：2015-07-30 23:14:30 来自：给排水工程/市政给排水 [复制转发]

一、前言

佛山市第二水源工程搭建“一市三区，西江、北江双水源供水、互为备用”的安全保障体系，是佛山城市发展史上一件具有里程碑意义的大事。从此，佛山市民用上清甜的西江水，关系万千百姓的供水安全得到进一步保障。

该工程是佛山市首个大口径、长距离供水项目。一期工程全长约45.37KM，其中直径DN1800mm管长约30.47KM. 管道工作压力0.4Mpa。考虑到工期紧和经济性和供水安全性，佛山市水业集团经过长时间调研，最终决定采用钢管、PCCP管材和K型接口球墨管。其中PCCP管材和K型接口球墨管在佛山市给水工程中首次采用。笔者参与其中，总结经验，也提出一些问题，供同行参考，分析不当之处，敬请指正。

二、新型管材的结构特点

2.1 　 K 型接口球墨管的结构特点

球墨管外壁为球墨铁，内衬水泥砂浆。球墨铁是在铁水中加入少量的镁，铸铁排列结构由片状转变成球状，使球磨铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性。而球管铸造时在40G—50G的离心力作用下将杂质和气体充分排出，管壁密实度达7050Kg/m3，使得球墨管的机械性能接近10#钢管。DN1800mm球墨管单节长度6米，自重约7T。

2.2 　 pccp 管的结构特点

预应力钢筒混凝土管（PrestressedConcreteCylinderPipe）简称PCCP管，它带有钢筒的高强度混凝土管芯，缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层。接口采用钢制承插口胶圈的柔性连接。DN1800mmPCCP管单节长度6米，重约15T。

三、　综合性能对比

在这三种管材的选择使用中，鉴于DN1800mm供水管爆管后所产生的重大影响，笔者认为首要考虑的是供水的安全性，其次是工程的经济性和经济措施条件下的可操作性，再者兼顾施工和日后维护的方便，下面是具体性能对比：

管材种类	优点	缺点
钢管	强度高，抗冲击性好，性能优异；管道自重较小，吊装作业方便；可以一次加工成型，容易加工制作弯头。适合在复杂地段施工；刚性连接，多用于复杂地段中施工。比如顶管施工，跨河，穿越河涌的施工；由于管子采用焊接方法连接，供水安全性能良好；经济性能适中。	防腐性能差，需要要求很高的防腐保护涂层；同时需要采取必要的防腐维护。刚性连接，钢管安装超过500米应增加伸缩节。而大口径的伸缩节存在安全隐患。接口的焊接需时长，且要求技术性工人。大口径的钢管变形量极高，易导至过度变形；一般需采用砂土夯实减少管道变形。抗浮能力差，特别是覆土深，地下水丰富路段一般应采用混凝土包封。
K型接口球墨管	管节头密封最为安全可靠,具有柔韧性，可使管子适应地基的沉降；球墨管质量稳定，强度高，抗冲击性好，性能优异；抗腐蚀性能优异；维护成本低；柔性接口，抗震能力较好；对于正常条件的土壤，无需再做专门的地基，可使用掘出的土壤回填。地基条件较差时可以换填；在地质条件较好的地段安装快捷。	管材造价是三种管材中最高的。不能加工制作，只应用于直线管道，弯头配件的安装暂时不采用。由于管道口径大，覆土深，加上工人必须在管道底部安装螺丝，在地质条件较差的地段一般要采用钢板桩的基坑支护以防止基坑坍塌。安装是必须及时回填抗浮。
PCCP管	PCCP管材是三种管材中最低的；壁厚远大于钢管，因此它刚性强，能承受较大的管外荷载；内外水泥砂浆保护，防腐性能较好；维护成本低；管体抗浮能力好；对于硬土和无地下水东风砂土土壤，无需再做专门的地基； PCCP管有0.5°的借转角，这在一定程度上适应了不均匀沉降。	PCCP管的工艺存在一定的缺陷，应扬长避短；自重大，需50T吊车配合安装，大吨位吊机在基坑边吊装，一般在土质较软的基坑边应该增加钢板桩基坑支护。增加了施工成本；珠三角地区一般为有地下水的砂土和软土地基要采用搅拌桩加固地基或者换填。增加了施工成本，要进行经济性比较。不能加工制作，一般只应用于直线弯度不大单节管道0.5°的借转角。管道进场后要进行洒水养护。