所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:123
副标题#e# 摘要：通过对揭阳市第二水厂引水干管改建工程设计介绍，指出长距离大口径引水管道工程的设计是一个比较复杂的管道系统工程，各个设计环节均应足够重视，从而提供同行们在类似工程设计时参考。
关键词：引水干管 改建工程 设计介绍 参考
1、工程概况
为改善揭阳市区北入口交通条件，将国道206市区北入口至锡场高速公路入口路段的道路改造成道路宽度53米，主车道双向六车道，并配套非机动车道、人行道、中央分隔绿带和各种管线齐全的高级沥青路面的市政道路。因道路改造原埋设于该路段一侧的揭阳第二水厂从新西河水库取原水的d1000预应力钢筋混凝土引水干管，部分管道落在改造后的市政道路一侧的快车道下，该管道为橡胶圈承插接口，管顶埋深大多不到1米，管道基础和管道加固较为困难，且管道使用已超过15年，管道随时都有可能被载重车辆压伤、爆管破坏。水厂的引水安全受到严重威胁，为确保广大市民用水安全，决定对该路段的引水干管重新改建设计。本工程起点在锡场高速入口处与原引水干管相连接，终点在市区北入口与原引水干管相通，引水干管总长6959.77米，管道沿程有三座桥梁，十四处涵洞，多个道路交叉口和几处给水横管相交叉，管道设计较为复杂。
2、引水干管改建工程设计
2.1、管道位置确定
改造道路为各种管道配套齐全的市政道路，人行道、非机动车道已分别设计有给水输配水管、电力、电信缆管和排水管道，机非车道分隔绿带设置道路照明灯杆，只剩下3米宽的中央分隔绿带可利用，经规划管理部门同意，引水干管设置于中央分隔绿带内，管道的中心位置为绿化带的中心线，管道中心埋深为1.3米。
2.2、管材管件和管径选择
下面首先对玻璃纤维增强塑料夹砂管与球墨铸铁给水管的优缺点进行比较。用球墨铸铁铸造的管道，称球墨铸铁管。其优点：在中低压管网，球墨铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便、快捷，防腐性能优异等，且球墨铸铁管造价较低。缺点：球墨铸铁管的重量较重，管内壁易结垢，水力条件较差，其连接受人为因素如操作水平、责任心等影响较大，施工质量较难控制。玻璃纤维增强塑料夹砂管（简称玻璃钢夹砂管RPMP），是一种新型的复合管材。采用饱和聚酯树脂、玻璃纤维、石英砂三种主要原料缠绕或离心浇铸、固化而成。其中，玻璃纤维是一增强材料，它被镶嵌或包裹在热固性树脂中，热性树脂经加热或其它方法固化后变成本质上不同的一类塑料。而石英砂作为一种骨料，提高结构刚性。其生产工艺成型方法主要有离心浇铸和缠绕法。玻璃钢夹砂管是上世纪70年代在世界上出现的一种新型管道，我国自1988年开始研制和生产，其后又从意大利、美国、日本等国引进工艺设备和技术,相关标准和规范已出版并不断完善之中。目前玻璃夹砂管的研制开发应用还没有得到广泛的推广，致使许多应用部门对其性能、质量及应用没有得到充分认识。其优点是：1、管质轻、管道安装快捷。同管径同压力玻璃钢夹砂管的重量只有混凝土管的1/15～1/10；2、刚度高、抗弯强度大、寿命长（设计寿命一般可达50年）；3、具有优良的抗腐蚀性能。它的内衬采用耐腐蚀的性能优良的树脂作为原材料，所以不需要任何防腐。并经长期使用不结垢,不会被水中的微生物和杂物沉积而沾污蛀附,以致增大粗糙率而减少过水断面或堵塞管道；4、综合造价低，长期经济效益好。玻璃钢夹砂管道在单位造价上略高，但若考略管道长期使用的维护及检修费用，并考虑管道的使用年限及输水能力等因素。玻璃钢夹砂管道的综合效益要远高于预应力钢筋混凝土管道和球墨铸铁管等给水管材；5、#p#副标题#e#水力学性能优异。
经过比较，主体管材采用符合《玻璃纤维增强塑料夹砂管》（CJ/T3079）要求的玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管，管径采用与原引水干管同等管径，即为DN1000，承插式橡胶圈接口，刚度为SN10000N/㎡，工作压力0.6MPa。穿越桥涵和道路交叉口过路部分的管材采用DN1000焊接钢管，δ=10，工作压力0.6MPa。玻璃钢管与钢管的连接采用橡胶圈承插连接，玻璃钢管与阀门、排气阀、排泥阀等的连接通过法兰连接，法兰螺孔直径和法兰中心圆直径与设备一致。所有管材管件应具有产品出厂合格证。
2.3、管道防腐
所有钢管和钢制附件必须进行防腐处理。内防腐及露出地面部分管道的外防腐均采用IPN8710-2B防腐漆，埋地管道外防腐采用环氧煤沥青涂料“四油二布”特加强级防腐。
2.4、穿越障碍物处的设计
穿越障碍物主要有桥梁、涵洞和给水过路管，本工程管道碰遇桥梁时均采用上跨式的设计方法，因桥中心均有分隔绿带，钢管通过用4个45°钢制弯头向上弯曲让管道从桥面分隔绿带处经过，在桥梁两侧埋地管的45°弯头处设置1.6×1.6×1.6米的C20砼支墩。管道碰遇涵洞时，若涵顶面不是交叉口路面的，做法同跨越桥梁做法，上跨式通过；若涵顶面为道路交叉口路面的则采用下穿式做法：钢管用4个45°钢制弯头向下弯曲让管道从涵洞底下穿过，并分别在4个45°弯头处设置1.6×1.6×1.6米的C20砼支墩；碰遇给水横过路管时，给水横管避让引水干管。
2.5、附属构筑物设计
2.5.1、支墩
管道转弯角度较小时，按施工规范采用管道借角形式，在管道弯管、变径、三通处均设置固定支墩，本工程安管处为原国道206老路面中心位置，地质条件较好，经计算支墩做法选用国家给水排水标准图集03SS505柔性接口给水管道支墩相对应管径和角度要求施工（Φ=15°、Po=1.1MPa）。
2.5.2、阀门及阀门井
沿线配设7个阀门及阀门井，阀门采用蝶阀，并配装伸缩器，设伸缩器接头的阀门井外侧管道上设置混凝土镇墩，以防止阀门关闭时产生轴向移位，镇墩外壁与阀门井外壁距离为5米。阀门井采用标准图05S502-27（DN1000Φ2400）。
2.5.3、排气阀门和排泥湿井
在管道跨越桥梁涵洞的高处和沿线管道的高处分别设置排气阀门；在下穿涵洞和沿线管道的最低处设置排泥湿井。本管道工程沿线共设置排气阀14个；排泥湿井18个。排气阀门井和排泥湿井均选用相对应的标准图。
2.6、管基处理及覆土回填
埋管路段为206国道老路基，地基较好，施工时沟槽超挖20cm，用中砂夯实填平作为垫层后铺设管道。管道施工完毕经验收后的覆土回填：属绿化带内的回填原土压实至管顶30cm，再回填种植土至绿带面，回填时要对称回填，以防管道和井体发生移位，严禁在有水基坑内回填土体，严禁用淤泥等软土质和石块、混凝土块回填；管顶属路基部分的按路基要求施工。
3、结语：
本引水干管工程经竣工验收合格交付使用近一年来，各项运行指标均符合要求，无出现不良现象，使用效果优良。
长距离大口径引水管道工程的设计是一个比较复杂的管道系统工程，它涉及各方面的技术内容：管道主体材料的认真比选和管道防腐关系到工程造价的高低；水力条件的好坏，工程寿命的长短。穿越障碍物的精心设计，解决了施工时的主要难题，为工程的顺利实施创造有利条件。附属构筑物支墩、阀门、排气阀和排泥井的位置选择，正确设置确保管道的使用安全和管理维修方便。管基的处理和管道施工完毕后的覆土回填关#p#副标题#e#系到管道的稳定和施工成果的巩固。以上的每个环节都是设计人员不可忽视的问题。
参考文献：
[1]、《室外给水设计规范》(GB50013-2006)，北京，中国计划出版社，2006
[2]、《给水排水设计手册》第二版，第1、3、12册，北京，中国建筑工业出版社，2000