吉 大 昌
(襄汾县住房保障和城乡建设管理局,山西 襄汾 041500)
大口径管道在市政工程中的应用
吉 大 昌
(襄汾县住房保障和城乡建设管理局,山西 襄汾 041500)
简述了水泥管、螺旋波纹管、球墨铸铁管、螺旋钢管等几种常用管材的特点与应用范围,分析了各种管材在市政工程中的应用现状,并阐述了聚乙烯缠绕管在实际工程中的施工技术,以供借鉴。
市政管网,管材,管道,聚乙烯缠绕管
随着城市日新月异的发展,服务于城市的公用事业发挥着重要的作用,而作为公用事业的市政给排水,供热、燃气等管网尤为关键,因此,在市政管网工程施工过程中,大口径管道(指管径≥150 mm)作用是不言而喻的,面对品种繁多的管材,施工中该如何选材,发挥好各自的优点,在这里就水泥管、螺旋波纹管、球墨铸铁管、螺旋钢管、玻璃钢管等管材的使用谈谈个人看法。
1)水泥管又称水泥压力管、钢筋混凝土管,它可以作为城镇雨水和污水的排放,以及防汛排水,也可作为自来水、电力电讯、燃气管网等需要在地下铺设管线的外套管。
a.一般分为:平口钢筋混凝土水泥管,柔性企口钢筋混凝土水泥管,承插口钢筋混凝土水泥管,F型钢承口水泥管,平口套环接口水泥管,企口水泥管等。
b.规格有:DN300,DN400,DN500,DN600,DN800,DN1 000,DN1 200,DN1 500,DN2 000,DN2 200等。
2)螺旋波纹管,是一种采用了钢带的复合PE材料,使管材在不增加成本的前提下大幅度提高环刚度,在同等重量情况下强度大幅度提高的管材。
a.常用的有:PE波纹管、PE燃气管。b.PE波纹管全称HDPE双壁波纹管,常用的几种为:HDPE双壁缠绕排水管、HDPE钢带增强螺旋波纹管、HDPE塑钢缠绕排水管等。其主要性能有:产品结构独特,抗压能力强;内壁光滑,过流量大;产品连接方便,接口密封好,耐腐蚀,抗渗漏;具有良好的挠曲性能,可适应土壤的不均匀沉降;使用寿命长,埋地使用可达50年以上;产品质量轻施工方便。c.应用范围:主要用于工作压力在0.6 MPa以下的大型输水,供水,排水,排污,排气,地铁通风,矿井通风,农田灌溉等。市政排水,排污管等工程;公寓,住宅小区地下铺设排水排污等;农田水利灌溉输水,排涝等水利工程;化工、矿山用于流体的输送及通风;地下管线的保护套管和通信电缆护套管等。d.产品规格常用有:DN150 mm,DN220 mm,DN250 mm,DN300 mm,DN400 mm,DN500 mm,DN600 mm,DN700 mm,DN800 mm,DN1 000 mm,DN1 200 mm等。
3)球墨铸铁管是铸铁管的一种,简称球管,球墨铸管。a.应用范围:主要用于市政、工矿、企业给水、输气、输油等。b.优缺点:抗腐蚀性强,强度高,韧性好,壁薄,重量轻,耐冲击,弯曲性能大,安装方便等。c.产品规格有:DN150 mm,DN200 mm,DN250 mm,DN300 mm,DN350 mm,DN400 mm,DN450 mm,DN500 mm,DN600 mm,DN700 mm,DN800 mm,DN900 mm,DN1 000 mm,DN1 200 mm,DN1 400 mm,DN1 600 mm。d.适用建议:对球墨铸铁管的选择应根据敷设地具体情况选择直管与配件的接口形式。橡胶圈推荐适用三元乙丙橡胶圈等。涂层的选择,根据使用时的内、外部选择适合的涂层,现有内涂层为环氧树脂,聚氯酯内外涂层,PE膜涂层等球墨铸铁管新产品,选用时应详细了解其性能。
4)螺旋钢管是以钢卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的一种管材。a.特点:稳定性能好,抗弯强度好;b.用途:主要应用于自来水工程,石化工业,电力工业,农业灌溉,城市建设等。作液体输送用:给水,排水,污水处理工程,输泥,海洋输水;作气体输送用:煤气,蒸汽,液化石油气;作结构用:打桩管,桥梁,码头,道路,建筑结构用管,海洋打桩管等;c.规格常用的有:φ159,φ219,φ273,φ325,φ377,φ426,φ457,φ508,φ529,φ559,φ610,φ630,φ720等。一般用外径×壁厚即φק表示;d.螺旋钢管的分类:SY/T 5037—2000,普通流体输送管道用;GB/T 9711.1—2008,A级钢管;API-5L,管线钢管(分为PSL1和PSL2两个级别);SY/T 5040—2008,桩用螺旋焊缝钢管。
5)玻璃钢管。主要是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以高分子成分的不饱和聚酯树脂,环氧树脂等为基本材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒为主要材料制成的管材。
结构特点:具有优良的耐腐蚀性能;产品使用寿命长;自重轻,运输装卸方便;内壁光滑,输送能耗低;维护成本低及综合造价低。
a.常用的管道有:玻璃钢保温管道;玻璃钢通风管道;玻璃钢污水管道;玻璃钢顶管。b.应用(玻璃钢夹砂管道)。饮用水输送干线管及配水管;污水管道、雨水管道;农业灌溉。c.产品规格。直径:100 mm~4 000 mm;压力等级:0.1 MPa,0.6 MPa,1.0 MPa,1.6 MPa,2.0 MPa,2.5 MPa。刚度等级:SN1250,SN2500,SN5000,SN10000。长度:常见4 m。
近年来,大口径管道遍布于襄汾县城的角角落落,为县城的市政公用事业挥洒着光和热,诸如2000年县城煤气化工程管网部分,从气源厂至河东服务区约10 km主管网,以新兴铸管厂DN500 mm,DN600 mm球墨铸铁管为主,包括跨北大街的螺旋钢管(外为钢筋混凝土套管)和穿越汾河河底的无缝钢管(两趟管道);2003年县城东大街拓宽改造,雨污水主管道为DN1 000 mm的螺旋波纹排水管,支管为DN300 mm和DN500 mm螺旋波纹排水管;2005年兴农路道路工程,雨污水主管道均为钢筋混凝土管,管径分别为DN500 mm和DN800 mm;2008年襄汾县污水处理厂外部管网工程中,河西管网滨河路及兴农南路分别采用了DN900 mm和DN1 000 mm的玻璃钢夹砂管,河东管网及过汾河段分别采用DN1 000 mm和DN1 500 mm的玻璃钢夹砂管;2010年汾河城区段综合整治污水管道工程,分为河道西岸和河道东岸污水主管网,均采用HDPE钢带增强螺旋波纹管,管径为DN1 000 mm和DN1 200 mm,其中西岸主管道总长3.479 km,DN1 000 mm管道长2 679 m,DN1 200 mm管道长800 m。2008年—2012年实施的县城集中供热工程,供热一、二管网大都采用了DN300 mm~DN500 mm不等的螺旋钢管;2016年豁都峪排污水主管道采用了DN500 mm,DN800 mm,DN1 000 mm的聚乙烯缠绕管和螺旋钢管。
3.1 工程简介
襄汾县豁都峪城区段,起点新城镇刘村西,终点滨河公园箱涵入汾口,全长3.7 km,排污水管道工程是为了收集河西区居民生活污水,净化汾河生态而实施的一项惠民工程。该工程分为两期,一期工程共铺设DN1 000 mm的污水管道长1 300 m(聚乙烯缠绕管1 109 m,钢管191 m),DN800 mm的污水管道长937 m(聚乙烯缠绕管665 m,钢管272 m),DN500的污水管道长2 490 m(聚乙烯缠绕管2 279 m,钢管211 m),DN500 mm污水预埋管长270 m;二期工程DN500 mm的污水管长1 595 m,DN300 mm的污水预埋管25 m,管线整体流向由北朝南,由西向东接入汾河污水主管。
3.2 施工要点
1)管材说明。豁都峪污水管道是由重庆一龙管道有限公司生产的聚乙烯缠绕排水管,该管道具有安装简单,耐腐蚀,质量轻,通流量大,寿命长,综合造价低等优点。
2)管材及管道基础。a.污水管道采用聚乙烯塑钢缠绕排水管,顶管采用钢管。b.聚乙烯塑钢缠绕环刚度要求SN8,环刚度试验方法应符合GB/79647的要求。c.管道接口:聚乙烯塑钢缠绕管接口方式采用卡箍式弹性连接。d.管道基础:管道基础采用砂砾垫层基础。若是一般的土质地基,基底可铺一层厚度为0.1 m厚的粗砂;若是淤泥,松散杂填土等软弱地基,应采取加片石挤淤等加固措施,再铺粒径5 mm~40 mm的碎石垫层,厚度15 cm,上部用厚度不小于5 cm的粗砂。
3)沟槽开挖及回填(见图1)。a.开挖沟槽前应了解土质、地下水情况,开挖时应严格按照开挖线高程进行,不得扰动原状土,并按要求进行放坡或支护。b.当沟槽底部土质松软,含有地下水时,有限使用明排水,采用明排水有困难时,可根据实际情况采用轻型井点降水。c.管道基础采用120° 砂石基础。沟槽底部的挖掘宽度按下式计算:B=D+2(b1+b2)。其中,B为管道沟槽底部的开挖宽度,mm;D为管道结构的外缘宽度,mm;b1为管道每侧的工作面宽度,mm;b2为管道一侧的支撑宽度,本工程取150 mm。d.沟槽回填应在管道闭水试验之后进行,管道两侧至管顶50 cm回填材料采用中粗砂、碎石屑,最大粒径小于30 mm。级配砂砾或符合要求的原状土,管顶50 cm以上采用原土回填,回填至管顶50 cm以上采用机械回填,回填时应管轴两侧同时均匀进行,并夯实碾压。
4)施工注意事项。a.施工前应充分做好施工组织计划,对开槽后槽体的支撑、现状设施的保护要有完整的施工计划。b.沟槽开挖中,应对适宜回填的土方分别堆放并采取保护措施,尽可能避免或减少借土回填。c.对于北大街桥,敬德西街桥,忠信街桥,丁陶大道桥,振兴路桥采用顶管施工的路段,特别注意施工中排水,塌方,机械设备及人员安全。d.施工过程中遇到特殊地质情况时应及时与设计单位取得联系,未尽事宜,按国家有关的施工验收规范执行。
大口径管道在市政工程中的应用越来越广泛,作用越来越重要,管材的选用是由工程的性质和用途来决定的,只有熟悉这些管道的特点和性能,才能应用的得心应手。但这也不是一成不变的,随着我国新技术新工艺的推广与使用,新型环保节能管材将会应运而生,我们只有与时俱进,在学习和探索中创造性工作,更好地造福当地居民。
[1] GB 50268—2008,给排水管道施工及验收规范[S].
[2] CECS 248—2008,聚乙烯塑钢缠绕排水管管道工程技术规程[S].
The application of large diameter pipeline in municipal engineering
Ji Dachang
(Xiangfen Housing Security and Urban and Rural Construction Administration, Xiangfen 041500, China)
This paper briefly described the features and application scopes of cement pipe, spiral corrugated pipe, ductile iron pipe, spiral pipe and other several commonly used pipes, analyzed the application status of various pipes in municipal engineering, and elaborated the construction technology of polyethylene winding pipe in practical engineering, for reference.
municipal pipe network, pipe, pipeline, polyethylene winding pipe
1009-6825(2016)34-0127-02
2016-09-23
吉大昌(1974- ),男,助理工程师
TU990.3
A