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摘要:根据工程地理位置特征,对多种棺材的特点进行比较选择,对实际生产具有十分重要的指导意义。
关键词:南水北调;配套工程;管道工程;管材选择
钢管应用历史较长,范围广,是一种传统的输水管材。钢管具有强度高、可靠性高、适应性强等优点,在穿越河流、铁路、山谷和障碍物时多采用钢管,但其耐腐蚀性差,内、外壁仍需做防腐处理,使用寿命一般不超过25年。但在做防腐处理时应尽量使水泥内衬涂层密实均匀,并在施工过程中防止涂层剥落。与其他管材相比,钢管现场的工作量较大,并且施工现场焊接需要有电源,并保证工作坑内无积水,整个工程造价较高。因此,有必要根据工程概况特点进行棺材的选择。
1 工程概况
邯郸市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程承担着向邯郸市24个供水目标输送长江水的任务。工程共涉及邯郸市、磁县、成安等共13个市县区;肥乡县工业园区、馆陶县工业园区、永年县西南工业园区、永年县标准件工业园区,共4个工业区;马头电厂、邯郸钢铁厂、纵横钢铁厂,共3个大型企业。供水区控制总面积7384km2,多年平均分水量为35202万m3。
按照要求,南水北调中线一期工程2013年主体工程完工,2014年汛后通水。国务院南水北调建委会第五次会议再次明确要求确保配套工程与主体工程同步建成发挥效益,并明确对配套工程建设任务重的省份给予重点支持。当前,南水北调中线总干渠工程施工正酣,为确保工程效益的及时发挥,及早缓解我市的水资源危机状况,我市抓紧时间开展配套工程前期工作。
2 管材的种类与特点
水厂以上输水管道工程上接南水北调中线总干渠,下至各目标水厂,具有“建筑物节点多、管线长、涉及面广”的特点。工程较分散、各分水口门线路长短不一,管径类型多(250~2000mm),管道工作压力分别为0.6Mpa和0.8Mpa,管道覆土厚度在3m~13m,工程对水质的要求高。管线的造价在整个输水工程中所占的投资比例较大,占整个工程造价的30%~40%,因此管材的选择应从工程的规模、重要性、管径、水力计算、工作压力、地形地质、工期、资金等方面综合分析确定,以达到性价比最优。输水管材一般分为金属管材、非金属管材和复合管材3大类,目前我国长距离输水工程常见的输水管材主要有钢管(sP)、铸铁管(CIP)、预应力混凝土管(PCP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、玻璃钢管(GRP)和热塑性塑料管材,各种材料管材综合比较见表1。
本次针对大管径比选管材主要为:钢管、退火球墨铸铁管(内衬水泥砂浆)、管芯缠丝预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管和玻璃钢管;中小管径比选管材主要为:内涂钢塑管、退火球墨铸铁管(内衬水泥砂浆)、玻璃钢管、聚乙烯管和硬聚氯乙烯管。
3 管材选择
为了便于比较,将预应力管和内衬水泥砂浆防腐的金属管归为第一类管材,管壁粗糙系数按n1=0.013计;玻璃钢管及热塑性塑料管为第二类管材,管壁粗糙系数按n2=0.009计。就本工程来说,局部水头损失按沿程水头损失的10%计,对于给定水头、长度和管径的管道,通过水力学中的谢才公式与满宁公式,可推导求得以下关系:
4 结论
本工程输水管道管材的选择根据管径、内压、外部荷载和管道敷设区的地形、地质、材料的供应,按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维修方便、经济合理的原则,经技术、经济、安全等综合分析确定如下:
1)管径≥1400mm,采用预应力钢筒混凝土管(PCCP)。预应力钢筒混凝土管管材选择,管材内压根据水力计算确定,管材抗外压现阶段按覆土深度和专用顶管选用。
2)管径≤1200mm,采用内衬水泥砂浆球墨铸铁管(DIP)。球墨铸铁管管材选择,根据管材内压和外压,合理选用管材。
关键词:南水北调;配套工程;管道工程;管材选择
钢管应用历史较长,范围广,是一种传统的输水管材。钢管具有强度高、可靠性高、适应性强等优点,在穿越河流、铁路、山谷和障碍物时多采用钢管,但其耐腐蚀性差,内、外壁仍需做防腐处理,使用寿命一般不超过25年。但在做防腐处理时应尽量使水泥内衬涂层密实均匀,并在施工过程中防止涂层剥落。与其他管材相比,钢管现场的工作量较大,并且施工现场焊接需要有电源,并保证工作坑内无积水,整个工程造价较高。因此,有必要根据工程概况特点进行棺材的选择。
1 工程概况
邯郸市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程承担着向邯郸市24个供水目标输送长江水的任务。工程共涉及邯郸市、磁县、成安等共13个市县区;肥乡县工业园区、馆陶县工业园区、永年县西南工业园区、永年县标准件工业园区,共4个工业区;马头电厂、邯郸钢铁厂、纵横钢铁厂,共3个大型企业。供水区控制总面积7384km2,多年平均分水量为35202万m3。
按照要求,南水北调中线一期工程2013年主体工程完工,2014年汛后通水。国务院南水北调建委会第五次会议再次明确要求确保配套工程与主体工程同步建成发挥效益,并明确对配套工程建设任务重的省份给予重点支持。当前,南水北调中线总干渠工程施工正酣,为确保工程效益的及时发挥,及早缓解我市的水资源危机状况,我市抓紧时间开展配套工程前期工作。
2 管材的种类与特点
水厂以上输水管道工程上接南水北调中线总干渠,下至各目标水厂,具有“建筑物节点多、管线长、涉及面广”的特点。工程较分散、各分水口门线路长短不一,管径类型多(250~2000mm),管道工作压力分别为0.6Mpa和0.8Mpa,管道覆土厚度在3m~13m,工程对水质的要求高。管线的造价在整个输水工程中所占的投资比例较大,占整个工程造价的30%~40%,因此管材的选择应从工程的规模、重要性、管径、水力计算、工作压力、地形地质、工期、资金等方面综合分析确定,以达到性价比最优。输水管材一般分为金属管材、非金属管材和复合管材3大类,目前我国长距离输水工程常见的输水管材主要有钢管(sP)、铸铁管(CIP)、预应力混凝土管(PCP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、玻璃钢管(GRP)和热塑性塑料管材,各种材料管材综合比较见表1。
本次针对大管径比选管材主要为:钢管、退火球墨铸铁管(内衬水泥砂浆)、管芯缠丝预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管和玻璃钢管;中小管径比选管材主要为:内涂钢塑管、退火球墨铸铁管(内衬水泥砂浆)、玻璃钢管、聚乙烯管和硬聚氯乙烯管。
3 管材选择
为了便于比较,将预应力管和内衬水泥砂浆防腐的金属管归为第一类管材,管壁粗糙系数按n1=0.013计;玻璃钢管及热塑性塑料管为第二类管材,管壁粗糙系数按n2=0.009计。就本工程来说,局部水头损失按沿程水头损失的10%计,对于给定水头、长度和管径的管道,通过水力学中的谢才公式与满宁公式,可推导求得以下关系:
4 结论
本工程输水管道管材的选择根据管径、内压、外部荷载和管道敷设区的地形、地质、材料的供应,按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维修方便、经济合理的原则,经技术、经济、安全等综合分析确定如下:
1)管径≥1400mm,采用预应力钢筒混凝土管(PCCP)。预应力钢筒混凝土管管材选择,管材内压根据水力计算确定,管材抗外压现阶段按覆土深度和专用顶管选用。
2)管径≤1200mm,采用内衬水泥砂浆球墨铸铁管(DIP)。球墨铸铁管管材选择,根据管材内压和外压,合理选用管材。