给排水投标方案设计.docx

给排水投标方案设计.docx

《给排水投标方案设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《给排水投标方案设计.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

给排水投标方案设计

1给水工程

1.1设计采用的规范标准

1）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

2）《给排水管道施工及验收规范》（GB50268-2008）

3）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）

1.2工程概况

清泉坝区供水由顺庆二水厂提供，该区给水管网长度总长度为18.5公里，管径为DN4O0-DN60Q1.3管材的选择

1.3.1管材选择原则

管材性能可靠，能承受要求的内压和外荷载。

管材来源有保证，管件配套方便，运输费用低。

施工机具及安装方便。

使用年限长，维修工作量少。

输水能力能长期保持相同条件下，工程造价低。

目前，可用于供水行业的管材品种较多，输配水工程中常用的管材有：

球

墨铸铁管、预应力钢筋砼管、预应力钢筒砼管、钢管和PE管等，对于本次道路

配套给水管网，管道口径均在400mn以下，故对小口径常用的几种管材进行综合论述。

1）球墨铸铁管：

目前，各种管径的球墨铸铁管已广为自来水公司所采用。

球墨铸铁管内衬

了水泥砂浆，管内输水符合卫生要求；若输送水的水质不稳定，则砂浆内表面应刷涂卫生级树脂保护，从而并不比非金属管材差.球墨铸铁管可承受内水压力超过2.0Mpa以上，它比非金属管材强.球墨铸铁管系延伸率、刚度、抗拉强度均较

大的金属管道，承受土壤静荷载及地面动荷载的能力通常比其它管材强。

球墨铸铁管的管件规格齐全，能适应新安装需要，也能适应运行管道上不停水引接分支的需要，它比非金属管材解决起来方便。

球墨铸铁管系柔性接口，折装方便、承受局部沉陷的能力好，特别在有地下水或管内有少量余水的状况下维修容易，

它比非金属管材维修难度小。

球墨铸铁管通常外表面首先喷涂锌层，再喷涂沥青保护，这方面比非金属管材弱，但比钢管强。

（2）预应力钢筋砼管:

此种管材造价低，抗震性能及水力条件好，一般不需作防腐处理。

预应力钢筋砼管较适合我国的经济状况而应用普遍，是输水工程的主选管材之一。

其缺点是管材制作过程中存在弊病，如三阶段管喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓；笨重、运输及安装极为不便，且长距离运输，其损耗较大，唯抗渗性能差，修补率高。

预应力混凝土管口径一般工压在0.4〜0.8MPa。

（3）钢管:

应用最为广泛的管材之一，适应性广，加工使用灵活、方便，可承受较高的内压。

一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。

小口径管道多采用直缝焊接钢管。

但其造价较高，防腐处理要求严格，焊缝多，对焊接的质量要求高。

（4）PE管:

在我国属新兴管材品种，九十年代，国内有近十家企业从国外引进了设备和技术，现已形成了相当大的生产规模。

其主要特点是：

重量轻、柔韧性好抗老化、好迁移、防腐性能好、内壁光滑、阻力小；但价格较高，此种管材的管道基础设置多且要求高，目前在各类水司的小口径管道应用比较广泛，其供水的安全可靠性较高。

新修订的给水用PE管产品国标中，采用高密度聚乙烯管，管材分

PE63PE80PE100三个级别，它们在20E下，在50年后还能保持最小强度达6.3MPa8.0MPa10.0Mpa,对于允许最大设计应力分别为5MPa6.3MPa8MPa

（5）玻璃钢管

这种管材有两类制造工艺：

离心浇注成型法、纤维缠绕法，为了提高管材

的刚度，以上三类制管工艺均可在制管过程中加砂。

玻璃钢管刚度小，管道基础要求较严，必要时需作砂垫层，但它重量轻，抗腐蚀，安装容易，是它的优点。

玻璃钢管破裂维修，通常采用玻璃钢粘补，它必须在干燥的环境下作业，这正是供水管道难以具备的条件。

输水用的玻璃钢管，它的内衬层应耐磨、有韧性、表面光洁、厚度适当、树脂固化效果好，不允许存在裂纹。

否则影响其抗渗性，结构层的纤维有可能游离至水中，影响输水的卫生条件。

一般而言，大口径玻璃钢管在源水引用管道上，国内外使用较多。

而在供水管网中使用较少。

管材的比较

（1）供水的安全可靠性

管材质量是保证安全供水的重要因素，现分述如下:

钢管：

根据实践经验，钢管的安全性能（抗震、承受内外压）最好，但内

外防腐质量影响其使用寿命，故在施工时对防腐质量要求十分严格。

球墨铸铁管：

球墨铸铁管安全性能较好，能承受较大负荷，不需作防腐蚀

处理，其接口为柔性接口，具有伸缩性和曲折性，适应基础不均匀沉陷，是比较

理想的管材。

PE管：

PE管柔韧性好抗老化，耐腐蚀性能较好，无需防腐处理，但管道基

础设置要求高，供水安全性较好。

国内目前已逐步推广使用。

预应力钢筋砼管：

管材基本上不需要防腐。

但在施工时需保证接口质量。

安全可靠性取决于管材的质量和施工质量，供水安全性差。

玻璃钢管：

重量轻，抗腐蚀，安装容易，供水安全性较好。

（2）市场供应情况

钢管可采购钢板就地加工制作，无需从外地购置和长距离运输；球墨铸铁

管国内生产厂家较多，在成都有国内较先进的生产厂家；PE管在附近无生产厂

家，外地采购运输距离也较远；砼管可在附近地区采购；玻璃钢管

（4）施工条件

各种管材的土石方工程量相差不多；现场运输、吊装的费用,

砼管最大,

钢管、球墨铸铁管次之，PE管最低；现场的内外壁防腐工作量,他管材防腐工作量较少；PE管对埋设要求较高。

钢管较大，其

（4）管道运行、维护费用

由于PE河和玻璃钢管管内壁光滑，粗糙系数较其他管材低

40%同管径下

比较单位长度动力消耗少。

因此这两种管的运行费用最低；钢管的日常维护费较高，包括防腐层的定期修补、加强等费用，其他管材的维护费则较少。

项目

钢管

球墨铸铁管

PE管

预应力钢筋砼管

玻璃钢管

安全可靠性

最好

较好

较好

较差

较好

主要给水管材性能比较一览表

表5-1

日常维护及接管方

式

配件可灵活制作，接管容易

有标准配件，接管容易

无标准配件，接管不容易

有标准配件，

接管容易

需在干燥下接管，不容易

接口形式

焊接（刚性）

柔性

热熔粘接

柔性

柔性

运行状况

不漏水不爆管

不易漏水

不易爆管

不易漏水

不易爆管

易漏水

易爆管

不漏水

不爆管

埋深及承压能力

可深埋承压能力高

可深埋承压能力高

不可深埋承压能力差

可深埋承压能力高

不可深埋承压能力低

抗震性

一般

较好

较好

差

好

对水质影响

易结垢，需作内衬

易结垢，需作内衬

无影响

无影响

无影响

重量

较轻

较重

轻

重

轻

市场供应

本地可生产

成都采购

外地采购

附近可生产

外地采购

防腐

内外壁均

需防腐

特殊地段需

考虑外防腐

成品不需防腐

成品不需防腐

成品不需防腐

施工条件

安装、起吊、

运输较方便

安装、起吊、运输较方便

安装、起吊、运输方便

安装、起吊、

运输麻烦

安装、起吊、

运输方便

管壁粗糙系数

0.013

0.013

0.0084

0.013

0.0084

使用经验

丰富

丰富

较丰富

丰富

较丰富

发展趋势

不宜推广使用

有发展前途，用于输配水

有发展前途，用于输配水

不推广使用

有发展前途，用于原水输水

管材工程综合造价比较

表5-2（万元/Km）

常用管材

DN150

DN200

DN300

DN400

DN600

预应力钢筋砼管

23.20

31.90

42.30

65.75

钢管

59.22

71.70

96.30

220.4

球墨铸铁管

33.34

46.48

63.92

84.46

140.73

玻璃钢管

45.37

59.53

80.54

101.55

高密度聚乙烯管（PE管）

31.86

43.39

58.21

102.98

246.33

注：

按四川地区价格。

从上述比较中可以看出：

对于DN150-DN60给水管道，在以上5种管材中,

从其使用寿命、抗老化性能、强度、抗冲击性能力、管道重量等技术性能角度来

看，球墨铸铁管、钢管、PE管均满足本次设计的要求；但综合来源可靠、维护

维修简单、施工方便、工程综合造价低等因素，在WDN300口径的管道，PE管价

格与球墨铸铁管相当，而在》DN300口径的管道，PE管价格要比球墨铸铁管贵,

且目前PE管质量参差不齐，质量上难有保证，而球墨铸铁管质量可靠，安装方

便，目前四川地区配水管网基本均采用球墨铸铁管，故本次设计选择球墨铸铁管。

1.4附属设施

（1）功能：

在输配水管道上设立阀门的目的，是为了控制水的流向，调节水

的流量，在管道上出现故障时，立即关闭有关阀门，使出现故障的管段断流以便

进行检修。

（2）布置原则：

在输水干管和配水主管上设置控制阀门。

（3）阀门型号：

＞DN600选用手动蝶阀，充分运用蝶阀体积小、重量轻、启

闭快、设置深度较浅的特点,

DN200-DN50管径选用软密封闸阀。

DN600

SD341X-10

卧式安装

DN300

SZ45X-10

立式安装

（4）阀门的主要要求

所有阀门均带有伸缩节并配有尺寸标准的榫头供地面操作;

要求阀门启闭灵活、启闭方向统一（顺时针转动为阀门关闭，逆时针转

动为阀门开启）、关闭严密；

阀门不用明杆阀门，阀门应设立启闭指示器,

闭程度，启闭指示件安装牢固、调整正确、指示清晰、

经久耐用；

蝶阀应有启闭限位装置，限位装置应能承受二倍最大操作转矩的撞击;

阀杆应用含铬量不低于11.5%的不锈钢制造;

阀杆填料结构设计应考虑耐久性，考虑不停水更换、维护及保养。

（1）功能

冲水期间排出空气，防止通水不畅或空气受压，弓I起水锤;

正常运行时排出空气，避免形成气团妨碍通水;

管道排放期间进气（正常排放或维护排放）防止管道出现负压。

（2）布设原则：

本设计在的输配水管线的最高点设有复合式排气阀与控制蝶

阀。

（3）

规格与型号

（4）排气阀设置

排气阀均采用在主管道上直背，单独设置排气井方式。

（1）功能：

在管道上设立泄水的目的：

一方面在冲洗管道时，能把管内沉淀

杂物、泥砂冲刷排净；另一方面在管道检修时，能把管内存水放空。

（2）布置原则：

泄水阀设置在每个检修管段的最低点，及倒虹吸管的最低处。

本设计仅考虑输水管放空的排水阀门，它的口径和数量应确保该管段的水能在

1-3h内放空。

本设计在两个主阀之间的管段最低点设有放空排水阀门，采用直

接放空排水。

对于放空排水阀的口径，当阀门全开时可按下式计算:

式中:

Q-排水阀排出的总水量（m3）

本设计在DN300~DN40输配水管线设置泄水阀，口径为D100~DNN150

（3）规格与型号

泄水阀采用软密封闸阀，型号为SZ45X-1a

（4）排水方式

排水井尽量在雨水篦子附近设置，直接排入附近的雨水管道内。

1.5室外消火栓

按照国家相关规范的规定，结合沿途生活、生产及消防用水实际，在配水

管道上设置室外消火栓。

室外消火栓间距W120m各主要交叉路口优先设置；同

时根据市政工程特点，每120m左右将用户预留支管与消火栓合并设置，过街用户预留支管口径为DN100

1.6管道埋深

一般情况下，根据管径及在道路上所处位置的不同，各种管径管顶覆土深

度为车道下管顶覆土考虑为1.5m,人行道下管顶覆土考虑为1.0-1.2m。

局部超

深地段可采用增加钢管壁厚或外包混凝土处理，超浅地段外包混凝土或砌筑管

廊。

1.7管道基础

管道基础应置于坚实的原状土层上，地基承载力R>100Kpa,沟槽回填土

土质及密实度必须符合设计要求,以达到设计土壤变形模量要求。

各种管材基

础要求如下：

1）钢管:

钢管主要用于穿河,因此采用混凝土包封。

2）球墨铸铁管:

要求在无尖锐土石和无盐类的原土层上敷设（要求沟底平坦、密实、无坚

硬块状物体），当原土层有尖锐土石和盐类时，应敷设10cm砂垫层或细土垫层。

1.8管道支墩

所有支墩按照柔性支墩考虑，管道最大设计内水压力为1.5倍工作压力或管道静压的大值，抗力安全系数1.5。

支墩采用C15素砼。

1.9管材的防腐

1）钢质管道内防腐

本工程内防腐采用水泥砂浆内衬，具体技术要求详见：

《给水排水管道工

程施工及验收规范》（GB50268-2008和《埋地给水钢管道水泥砂浆衬里技术标准》（CECS10：

89）。

2）钢质管道外防腐

本工程埋地钢制管道外防腐采用加特强级环氧煤沥青防腐层，其结构为：

六油二布，干膜厚度》0.6mm环氧煤沥青涂料外防腐层结构：

底漆一面漆一面漆—玻璃布—面漆—面漆-玻璃布—面漆—面漆。

3）钢质管道阴极保护

本设计钢制管道采用镁阳极做为牺牲阳极法的阴极保护，设计年限按20年

计算。

可采用8Kg镁阳极，具体支数由计算确定。

镁阳极埋设深度不应小于1.5

米，埋设间距2.O米。

2排水工程

2.1设计依据及技术规范

市政公用工程设计文件编制深度规定》建设部室外排水设计规范》（GB50014-2006）

3）

城市工程管线综合规划规范》（GB50298-98）；

给水排水管道工程施工及验收规范》GB5O268—2OO8；

6）其他国家现行的有关规范、标准及规定。

2.2设计原则

1）污水管道按近期规划服务面积布置，水量规模按远期规模设计，并充分考虑实际污水量的增长情况。

2）污水量按其服务面积及比流量确定，污水变化系数根据该管道的平均流

量按规范选取。

3）雨水管道顺应地势尽量采用就近排入水体，以缩短管线距离和减少管线

埋深。

4）尽量利用现有地形条件铺设管道，以减少埋深及泵的提升，并量避免穿

越障碍物，尽量采用自流形式。

5）雨、污水管一般沿城市现有道路和规划道路敷设。

6）按地势划分区域，并与规划协调衔接。

7）结合现状实际情况进行设计。

2.3排水体制

根据规划，该片区采用雨污分流制。

2.4排水管线设计特点

1）充分利用已建排水主管高程，尽量不采用跌水方式接入，保证道路下排水管道的设计埋深，便于今后用户接管。

2）在局部地势较陡的地方，充分利用路面坡度，通过加大管道坡度，降低

管径，节约工程造价。

2.5排水管道平面布置清泉坝区外侧是嘉陵江，因此雨水采取就近排放的原则，从而减小管径，降低造价。

根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006要求，道路宽度小于50米，管线可采用单侧布置，清泉坝区所有道路均小于50米，雨污均采用单侧布置，雨水就近排入嘉陵江，污水通过提升泵站排入滨江路污水管道，最终排入污水厂进行处理，达标排放，具体管位详见管位标准横断面图。

2.6雨污水管道计算

1）雨水量计算公式

南充市没有单独的暴雨强度公式，因此本次设计参照重庆市暴雨强度公式。

根据各计算管段汇水面积和重庆市暴雨强度公式计算设计流量。

重庆暴雨

强度公式：

－降雨重现期，并应与道路协调。

特别重要地区和次要地区可酌情

增减。

t—过流时间min,t=t1+mt2,t1=10（min）,m：

暗管m=2，明渠

m=1.2；

2）雨水量计算

Q=^XqXF（L/s）

式中：

书综合径流系数：

书=0.65〜0.7（居住、商务），书=0.35（绿地、公园）；

q降雨强度L/s•ha

F汇水面积（ha）

4）基本参数取值

重现期：

P=2.0年；径流系数：

居住、商务：

书=0.65〜0.7;

绿地、公园：

书=0.35;

地面集水时间：

t=t1+mt2，t1=10分钟；管道延缓系数：

m=2.0；

1）比流量

根据规划，清泉坝区面积211.73公顷，污水最大日流量为2.55万吨/天，因此比流量为0.25l/ha.s。

本次设计拟采用污水面积比流量进行设计计算。

污水平均日面积比流量取值：

0.25l/ha.s

2）流量计算

1管段平均流量计算公式：

Q平均=E?

F/86.4（L/s）

公式中：

Q平均一一管段平均污水流量（L/s）

面积比流量（m3/dha）

管段所承担收集污水的面积（ha）

2管段最大流量计算公式：

Qmax=Q平均?

Kz（L/s）

公式中：

Qmax――管段最大设计污水秒流量（L/s）

3管线流量计算中总变化系数按下列公式确定：

Kz=2.7/Q0.11

式中：

Q为管线平均日过流量（L/s）

依据上述公式计算的管段最大设计污水秒流量和选用的管道坡度和充满度确定管道直径和流速。

2.7.排水管道水力计算

1）管线水力计算公式及设计参数

流量公式

Q=Av（m3/s）

式中：

A水流过水断面面积（m）

V——流速（m/s）

v

流速公式：

式中:

i――水力坡降

R――水力半径（m；R=A/P

P——湿周（m

式中n（管道粗糙系数）取值为:

钢筋混凝土管：

n=0.013

其中，雨水管道按满流设计，污水管道按非满流设计。

流速V:

为了保证管道不淤，污水管道流速不小于0.60m/s，雨水管道在满

流时不小于0.75m/s0

管道设计充满度、最小坡度按《室外排水工程规范》确定。

（2）最大设计充满度

管径或渠道（mm）

最大设计充满度

200-300

0.55

350-450

0.65

500-900

0.70

>1000

0.75

最大设计充满度表

表5.4-6

2.8.管道埋深、纵坡及标高控制

雨、污水系统的埋设高程决定了排水工程的土石方工程量，直接影响工程造价。

决定雨、污水系统埋设高程的因素主要有:

（1）施工及通车后的荷载，须保证管道不被压坏，车行道下管顶覆土至少

要求0.7mo

（2）沿线两侧地块内排水支管接入的要求。

（3）其他专业管线过街管从雨污水管顶跨越的高程要求。

综合以上因素，本工程道路起点雨水管管顶覆土原则上按照1.6m控制。

为

减小开挖工程量，同时为不影响雨水系统两侧接管,污水系统高程按低于雨水系统高程控制。

雨污水主管道全线利用地势高差采用重力流，管道纵坡尽量利用地势道路坡

度，对于非金属管道，污水管道在设计充满度下流速为0.60m/s

管道按满流设计，设计流速：

O.75m/swV<5.0m/s

2.9管材、接口及基础

1）管材选用要求

排水管道必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压、外部荷载包括土壤的重量（静荷载）、以及车辆行驶所造成的荷载（动荷载）。

当自流管道发生淤塞或雨水管渠系统的检查井内充水时，也可能引起内部水压，因此自流排水管道也要适当考虑内压力。

此外，为了保证排水管道在运输和施工中不致破裂，也必须使管道具有足够的强度。

除此之外，排水管道还应具有耐冲刷、耐磨损和抗腐蚀的性能，以免在污水或地下水的侵蚀作用（酸、碱或其它）下遭到损坏。

排水管不允许渗漏，以防止污水渗出或地下水渗入；污水从管渠渗出，将污染地下水或邻近水体，或者影响附近房屋基础安全；而地下水渗入管渠，不但降低管道的排水能力，而且将增大污水泵站及处理厂构筑物的水力负荷。

排水管道的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。

排水管道宜就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，以尽量降低管道的造价及运输费用。

在本次工程设计中，管材的选择应从工程的规模、重要性、对管道直径及压力的要求、工程地质、外荷载状况、工程的后期要求、资金控制等方面进行综合分析比较后确定。

由于管道建设所占投资的比重较大，且因管材选用不当造成事故或增加不必要资金的实例比较多，因此合理经济确定管材的选用对节省投资、方便施工、安全运行意义很大。

2）常用排水管材

1）混凝土管和钢筋混凝土管

混凝土管和钢筋混凝土管适用于排除雨水、污水，可在专门的工厂预制，也可在现场浇制。

分混凝土管、轻型钢筋混凝土管、重型钢筋混凝土管3种。

接口通常有承插式、企口式、平口式。

400mm

混凝土管的管径一般小于450mm长度多为1m适用于管径较小的无压管;

当管道埋深较大或敷设在土质条件不良地段，为抵抗外压，对管径大于的排水管，通常采用钢筋混凝土管。

混凝土管和钢筋混凝土管便于就地取材，制造方便，而且可根据抗压的不同要求，制成无压管、低压管、预应力管等，在排水管道系统中得到普遍应用;混凝土管和钢筋混凝土管除用作一般自流排水管道外，钢筋混凝土管及预应力钢筋混凝土管亦可用作泵站的压力输水管和倒虹管。

混凝土管和钢筋混凝土管的主要缺点是耐酸、碱腐蚀及抗渗较差，管节短、

不便。

经研细、调和、制坏、烘干、焙烧等过程制成。

陶

单面釉、双面釉陶土管。

若采用耐酸粘土和耐酸填

例）加入耐火粘土及石英砂，土管可根据需要，制成无釉、

充物，还可以制成特种耐酸陶土管。

陶土管一般制成圆形断面，有承插式和平口式两种形式。

普通陶土排水管（缸瓦管）最大公称直径可到300mm有效长度800mm适

用于居民小区的室外排水管。

耐酸陶土管最大公称直径国内可做到800mm一般

在400mn以内，管节长度有300、500、700、1000mm几种，适用于排除酸性废水。

带釉的陶土管内外壁光滑，水流阻力小，不透水性好，耐磨损，抗腐蚀。

但

陶土管质脆易碎，不宜远距离运输，不能承受内压，抗弯、抗拉强度低，不宜敷

设在松土或埋深较大的地区。

此外，由于管节短，产生较多的接口，增加施工难度和费用。

由于陶土管耐酸抗腐蚀性好，适用于排除酸性废水、或管外有侵蚀性

地下水的污水管道。

3）金属管

常用的金属管有铸铁管及焊接钢管。

室外重力流排水管道一般很少采用金属

管，只有当排水管道需承受高内压、高外压或对渗漏有特殊要求的地方，如排水

泵站的进出口管、穿越铁路、河道的倒虹管或靠近给水管道和房屋基础时，才采用金属排水管；在地震烈度大于8度或地下水位高，流砂严重的地区也采用金属

管。

金属管质地坚固，抗压、抗震、抗渗性能都好；内壁光滑，水流阻力小；管

子每节长度大，接头少；但价格昂贵，抗酸碱腐蚀及地下水浸蚀的能力差，因此,

在采用钢管时必须涂刷耐腐蚀的涂料并注意绝缘。

4）塑料管

随着新型建筑材料的不断发展，用于制作排水管道的材料也日益增多，特别是近年来高密度聚乙烯缠绕管（HDPE、PVU-U双壁波纹管、钢带增强聚乙烯（P日

螺旋波纹管和夹砂玻璃钢等非金属管道开始大量应用于城市排水管网。

塑料管道内壁光滑，水流阻力小，具有良好的水力条件。

另外塑料管还具有

不透水性好，耐磨损，抗腐蚀和安装方便等优点。

现将几种排水管材的优缺点比较列于表5.4-8。

管材种类

优点

缺点

适用条件

焊接钢管

及铸铁管

质地坚固、抗压、抗震性强，每节管子较长、接头少，

1价格高

2钢管对酸碱的防腐蚀性能较差，

适用于受高内压、高外压或对抗渗漏要求特别高的场合，如过河、过沟等，

混凝土管及钢筋混凝土管

1造价较低，耗费钢材少；

2大多数是在工厂预制，也可现场浇制；

3可根据不同的内压和外压分别设计制成无压管、低压管、预应力管等；

4采用预制管时，现场施工时间较短；

1管道较短，接头较多，

2大口径管道重量大、搬运不便，

3容