内肋管与水泥管的对比版本.docx
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内肋管与水泥管的对比版本
一、排水管材的类型
(一)混凝土管和钢筋混凝土管
这两种管材,制作方便,造价低,在排水管道中应用广泛;但抗渗性能差、管节短、接口多和搬运不便。
混凝土管内径不大于600mm,长度不大于1m,适用于管径小的无压管;钢筋混凝土管口径一般在500mm以上,长度为1m~3m,多用在埋深大或地质条件不好的地段。
其接口形式有承插式、企口式和平口式。
(二)HDPE管与内肋增强聚乙烯螺旋波纹管
1998年以后,高密度聚乙烯管(HDPE管)进入污水市场,其使用的广泛性与日俱增;近年来,新开发的内肋增强聚乙烯螺旋波纹管(以下简称内肋增强管)浮出市场,其竞争力也不容小觑。
HDPE管与内肋增强管的性质存在许多相似之处,例如:
内壁光滑;耐腐蚀性好;柔韧性好;重量轻;采用承插电热熔连接安装,对管道基础要求低等等。
在此,我们仅以内肋增强管与钢筋混凝土管进行综合比较。
二、内肋增强管与钢筋混凝土管综合比较
在此,我们对内肋增强管与钢筋混凝土管的综合比较,主要是通过比较这两种管的综合性能和综合造价来进行的。
(一)内肋增强管与钢筋混凝土管综合性能比较
1.内肋增强管与钢筋混凝土管基本性能比较
内肋增强管与钢筋混凝土管基本性能的比较是多方面的,我们仅对表一中的几个方面进行对比分析。
表一内肋增强管与钢筋混凝土管基本性能比较表
类别项目
内肋增强管
钢筋混凝土管
产品性质
柔性管
刚性管
结构
受外力综合变形、但不易破坏
铺土不平造成管子破损
理化性能
耐冲击、耐腐蚀、耐冲刷、
不漏水
耐冲击低,受压破损,漏水,不耐腐
破损率
柔性管,无破损
15%
粗糙度(n值)
水头损失
0.009
水头损失较小
0.013-0.014
水头损失较大
续上表
水密封性
密封好、无渗漏
渗漏严重
不良地基承载力要求
60~80kPa
100~120kPa
抗震性能
抗震性能好
遇地震情况即损坏
运输施工
重量轻、搬运方便
笨重、施工耗力耗财,费用贵
施工方法
大开挖
大开挖
顶管
接口形式
承插电热熔连接
承插式
橡胶圈止水
对基础要求
较低
较高
使用寿命
50年以上
20~25年
产品价格
相对较贵
相对便宜
施工费用
便宜
贵
发展趋势
环保
综合造价低
建设部大力推广使用
落伍要淘汰,
北京、上海、广州等地禁止使用
注:
由上表可知,内肋增强管在材质、结构、技术性能指标、工程综合造价、施工方便快捷、抗震以及抗不均匀沉降、不渗漏、不污染环境等方面,均能满足城市排水排污的要求;而且优于钢筋混凝土管,具有使用的可行性和可靠性。
但单纯以管材价格比较,内肋增强管的单价较贵。
2.软弱基础条件下,钢筋混凝土管与内肋增强管性能比较
遇软弱基础时,地基不能满足钢筋混凝土管与内肋增强管的地基承载力的要求,需作地基处理。
1)钢筋混凝土管基础要求地基承载力不小于100KN/m2;内肋增强管基础要求地基承载力不小于80KN/m2。
因此,作地基处理时,钢筋混凝土管的处理难度及费用要远大于内肋增强管。
2)钢筋混凝土管为混凝土的基础,内肋增强管为砂石基础,遇软弱基础时,钢筋混凝土管基础的实施难度要大于内肋增强管。
3)当地面产生不均匀沉降时,钢筋混凝土管更容易发生错裂。
一旦钢筋混凝土管裂开,将掏空裂管周围的土,造成地面局部下降。
当地面产生不均匀沉降时,因内肋增强管单根管材为6~12米,抗不均匀沉降较好。
钢筋混凝土管(刚性管)相对PE内肋增强管(柔性管)来说,受到的破坏要大得多。
因此,从安全的角度来说,选用PE内肋增强管明显优于钢筋混凝土管。
总之:
当遇软弱基础时,内肋增强管相对钢筋混凝土管来说绝对是个不二的选择。
(二)钢筋混凝土管与内肋增强管综合造价比较
1.管径相同时,钢筋混凝土管与内肋增强管综合造价比较
(1)基础较好条件下,钢筋混凝土管与内肋增强管综合造价比较
在基础较好(不存在软弱基础)的情况下,地基能满足钢筋混凝土管与内肋增强管的地基承载力的要求,无需作地基处理。
以下比较就是在以上基础上进行的。
1)钢筋混凝土管与内肋增强管工程数量比较
表二钢筋混凝土管与内肋增强管工程数量比较表
规格
钢筋混凝土管工程数量
PE内肋增强管工程数量
挖方量
(m3)
混凝土量
(m3)
碎石量
(m3)
填中砂量
(m3)
挖方量
(m3)
碎石量
(m3)
填中砂量
(m3)
d500
732
16.1
14.3
336.1
522
12
178.4
d700
1099
22.2
18.5
469.2
814
16
269.5
d1000
1693
45.4
23.0
693.3
1215
19
389.5
d1200
2295
65.4
30.0
911.1
1643
23
527
注:
d500管覆土以1.2m为例计算,d700管以1.4m计算,d1000管以1.6m计算,d1200管土以1.8m计算;四种规格的管长均以100m为例进行计算。
以上工程量根据如下钢筋混凝土基础图及内肋增强管基础图进行计算。
详图和有关参数取值如下所示。
内肋增强管基础及参数
PE内肋增强管基管槽横断面
说明:
a.单位:
毫米。
b.沟槽开挖坡度为1:
1。
c.沟槽开挖宽度应是管外径两侧各加管道一侧的工作宽度(管道一侧的工作宽度按表四确定)。
钢筋混凝土管基础及参数
说明:
a.单位:
毫米。
b.管道沟槽底部的开挖宽度,宜按下式计算:
E=B+2b
式中E-管道沟槽底部的开挖宽度(mm);
B-管道基础宽度(mm);
b-管道一侧的工作面宽度(mm),可按(表四)采用。
c.沟槽开挖坡度为1:
1。
d.管基尺寸及管道一侧的工作面宽度如下(表三及表四)所示。
表三管基各尺寸表
表四管道一侧的工作面宽度(mm)
管道结构的外缘宽度D
管道一侧的工作面宽度b
钢筋混凝土管
内肋增强管
D≤500
400
300
500<D≤1000
500
400
1000<D≤1500
600
500
2)钢筋混凝土管与内肋增强管分部分项工程量计价比较
根据以上工程数量,对钢筋混凝土管与PE内肋增强管分部分项工程量进行了计算(管材单价未计),其结果见下表(表五),具体计算过程附后。
表五钢筋混凝土管与内肋增强管分部分项工程量单价表
规格
管材分部小计(元/米)
钢筋混凝土管
内肋增强管
d500
461.2
252.9
d700
655.1
382.3
d1000
1022.3
549.4
d1200
1371.5
762.2
注:
以上造价均未计算管材单价。
3)钢筋混凝土管与内肋增强管管材单价比较
表六钢筋混凝土管与内肋增强管管材单价比较表
规格
管材单价(元/米)
钢筋混凝土管
内肋增强管(按环刚度9KN/m2)
d500
115.00
310.00
d700
238.00
600.00
d1000
478.00
1100.00
d1200
576.00
1350.00
注:
钢筋混凝土管为Ⅱ级承插管;
钢筋混凝土管价格按佛山市沙口水泥制品有限公司2008年第二季度公布的价格计算(未考虑运费)。
4)钢筋混凝土管与内肋增强管综合单价比较
管材综合单价为管材单价加上分部分项工程单价,如下表:
表七钢筋混凝土管与PE内肋增强管综合单价比较表
规格
管材综合单价(元/米)
钢筋混凝土管
内肋增强管
d500
576.2
562.90
d700
893.1
982.30
d1000
1500.3
1649.40
d1200
1947.5
2112.20
(2)软弱基础条件下,钢筋混凝土管与综合造价比较
遇软弱基础时,两种管的基础均需作特殊处理。
根据以上相关论述可知,内肋增强管造价略高于钢筋混凝土管的综合造价。
但比使用寿命考虑内肋增强管造价明显低于钢筋混凝土管。
2.流量相同时,钢筋混凝土管与内肋增强管综合造价比较
以下比较是在坡度、流量和流速基本相同的情况下,分别确定出钢筋混凝土管与内肋增强管的管径,然后在此基础上进行两种管材的综合造价比较。
(1)满流条件下,内肋增强管和钢筋混凝土管坡度、流速、流量关系
表八内肋增强管和钢筋混凝土管坡度、流速、流量关系表
管材
管内径
Φ1200
Φ1100
Φ1000
Φ900
Φ800
Φ700
Φ600
类型
坡度‰
V(m/s)
Q(m3/S)
V(m/s)
Q(m3/S)
V(m/s)
Q(m3/S)
V(m/s)
Q(m3/S)
V(m/s)
Q(m3/S)
V(m/s)
Q(m3/S)
V(m/s)
Q(m3/S)
内肋增强管
1
1.472
1.603
1.337
1.270
1.255
0.986
0.170
0.744
1.082
0.544
0.989
0.381
0.893
0.252
2
2.005
2.267
1.890
1.796
1.775
1.394
1.654
1.052
1.530
0.769
1.399
0.538
1.263
0.357
3
2.458
2.780
2.315
2.199
2.176
1.709
2.026
1.288
1.876
0.943
1.714
0.659
1.548
0.438
4
2.834
3.206
2.673
2.539
2.510
1.971
2.340
1.488
2.163
1.087
1.979
0.761
1.785
0.505
钢筋砼管
1
1.090
1.233
1.029
0.978
0.965
0.758
0.900
0.573
0.832
0.418
0.761
0.293
0.687
0.194
2
1.542
1.744
1.455
1.383
1.365
1.072
1.273
0.810
1.176
0.591
1.076
0.414
0.971
0.275
3
1.888
2.135
1.782
1.693
1.672
1.313
1.559
0.992
1.441
0.724
1.318
0.507
1.189
0.336
4
2.180
2.466
2.057
1.930
1.931
1.517
1.800
1.145
1.664
0.836
1.522
0.586
1.373
0.388
注:
依上表可知,在坡度相同的情况下,管径小一级(例如d700)的内肋增强管与钢筋混凝土管(d800)的流量和流速基本相同。
因此,在坡度、流量和流速基本相同的情况下,内肋增强管的管径可比钢筋混凝土管减小一级。
(2)钢筋混凝土管与内肋增强管综合造价比较
由表八可知,在管径较大(d≥600)的情况下,管径小一级(例如d700)的内肋增强管可以代替钢筋混凝土管(d800)。
参照表七中的数据可知,在基础较好时,管径小一级的内肋增强管的价格明显低于钢筋混凝土管。
遇软弱基础时,易知:
钢筋混凝土管的综合造价要远高于内肋增强管。
三、结论
1)由表一可知,内肋增强管性能明显优于钢筋混凝土管。
2)当遇软弱基础时,选用内肋增强管明显优于钢筋混凝土管。
3)由表七可知,d500与d700内肋增强管的综合单价与钢筋混凝土管相差不大;d1000、d1200内肋增强管的综合单价略高于钢筋混凝土管(内肋增强管便于运载,运输价格低于钢筋混凝土管;若计入运费,两种管的综合单价也相差无几);
4)由表八可知,在坡度、流量和流速基本相同的情况下,内肋增强管的管径可比水泥管减小一级,小一级的内肋增强管的综合单价势必低于钢筋混凝土管。
纵上所述:
内肋增强管无论从性能,综合造价,都优于钢筋混凝土管。