淺析球墨鑄鐵管道在供水工程中的應(yīng)用

胡偉偉 程建剛

摘要：該文結(jié)合東營市現(xiàn)代漁業(yè)示范區(qū)自來水管網(wǎng)改造工程，詳細(xì)闡述了鑄鐵鋼管的優(yōu)缺點(diǎn)及在本工程在設(shè)計(jì)和施工過程中需要注意和解決的問題。

關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵管；自來水；技術(shù)要點(diǎn)；水壓試驗(yàn)

一、項(xiàng)目概況

東營市現(xiàn)代漁業(yè)示范區(qū)是為實(shí)施黃藍(lán)兩大國家戰(zhàn)略，于2008年啟動(dòng)規(guī)劃建設(shè)的全市三大農(nóng)業(yè)主體產(chǎn)業(yè)區(qū)之一。今年初，現(xiàn)代漁業(yè)示范區(qū)黃河口濱海旅游小鎮(zhèn)成功入選全省首批特色小鎮(zhèn)創(chuàng)建名單。

項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有居民生活用水管線主要有兩條，一條來自永鎮(zhèn)水廠自來水管線，管徑DN160；一條來自于東城自來水管線，管徑DN200。項(xiàng)目區(qū)均位于以上兩條管線末端，由于輸水線路長，導(dǎo)致園區(qū)內(nèi)供水壓力不足，當(dāng)?shù)鼐用裼盟^為困難。

二、工程設(shè)計(jì)方案

（一）線路布置

規(guī)劃管線西起永鎮(zhèn)水廠向市畜牧業(yè)示范區(qū)輸水管線，沿三排溝北壩向東至下鎮(zhèn)分干，穿越后至紅光支渠北壩，沿紅光支渠北壩向東至東八路，穿越后至紅光大道南側(cè)綠化帶，沿紅光大道南側(cè)綠化帶向東至墾東防潮堤。

（二）管道水力計(jì)算

1.供水量確定

管線起點(diǎn)壓力為0.4MPa，供水量約10000立方米/日?？紤]園區(qū)發(fā)展，并預(yù)留出部分富余水量，工程管線供水管確定為7000立方米/日。

2.管徑計(jì)算

管線規(guī)劃供水量為7000立方米/日，管線經(jīng)濟(jì)流速取0.5米/秒。經(jīng)計(jì)算，管材內(nèi)徑為0.45米。

3.水頭損失計(jì)算

管道沿程水頭損失，經(jīng)計(jì)算，永鎮(zhèn)水廠現(xiàn)有主管線水頭損失為4米，本次工程規(guī)劃管線水頭損失為13米，管線進(jìn)出口高差為2米，故管線總損失為19米。

4.管線壓力

管線起點(diǎn)壓力為0.4MPa，本次工程起點(diǎn)壓力為0.36MPa，終點(diǎn)壓力為0.2MPa。

（三）管材方案比選

目前供水工程常用管材主要有預(yù)應(yīng)力混凝土管、PE管、鑄鐵管三種管材。預(yù)應(yīng)力混凝土管投資較小，但管線施工難度大，接縫較多，易沉陷漏水；PE管重量輕、施工便利，但投資較大；鑄鐵管耐腐蝕、投資較小、使用年限長，但管材較重，施工難度相對(duì)較大?？紤]到項(xiàng)目區(qū)地下水含鹽量較高，為提高管線使用年限，減小工程投資，可以先排除PE管。針對(duì)以上要求特點(diǎn)對(duì)鑄鐵鋼管和預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較，擇優(yōu)選用。

以管道直徑DN500，開挖邊坡1：1，深1.5米，長度100米，預(yù)應(yīng)力砼管基礎(chǔ)采用柔性中砂基礎(chǔ)，鑄鐵鋼管采用柔性沙土基礎(chǔ)。

1.土方費(fèi)用計(jì)算

預(yù)應(yīng)力砼管：土方開挖費(fèi)用：1125元；土方回填費(fèi)用：930元；回填中砂基礎(chǔ)費(fèi)用：8496元；土方總費(fèi)用：10551元。

鑄鐵鋼管：土方開挖費(fèi)用：1125元；土方回填費(fèi)用：1072元；土方總費(fèi)用：2197元。

對(duì)比結(jié)果：鑄鐵鋼管比預(yù)應(yīng)力砼管節(jié)約76%。

2.施工費(fèi)用計(jì)算（以100米計(jì)算）

鑄鐵鋼管連接施工費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：15元/口；施工口數(shù)量：12.5個(gè)；施工費(fèi)用總計(jì)：187.5元。

預(yù)應(yīng)力砼管連接施工費(fèi)用：?jiǎn)蝺r(jià)：20元/口；施工口數(shù)量：33.3個(gè)；施工費(fèi)用總計(jì)：666元。

對(duì)比結(jié)果：鑄鐵鋼管比預(yù)應(yīng)力砼管節(jié)約72%。

3.管材造價(jià)費(fèi)用

鑄鐵鋼管造價(jià)：65000元；預(yù)應(yīng)力砼管造價(jià)：55000元。

綜上計(jì)算，兩種管材的施工總造價(jià)為：鑄鐵鋼管總造價(jià)：67385元；預(yù)應(yīng)力砼管總造價(jià)：66217元。

結(jié)論：雖然鑄鐵鋼管材料費(fèi)比預(yù)應(yīng)力砼管造價(jià)材料費(fèi)高，但是在只比較上三項(xiàng)費(fèi)用中即可得出結(jié)論，兩種管材工程總造價(jià)基本持平。

（四）鑄鐵鋼管其他優(yōu)點(diǎn)

鑄鐵鋼管密封效果好，承壓強(qiáng)度高；鑄鐵鋼管內(nèi)表面光滑；鑄鐵鋼管不帶正負(fù)電核，不結(jié)垢；當(dāng)管道通過流量、坡降及埋深相同時(shí)，鑄鐵鋼管可以比預(yù)應(yīng)力砼管小。

通過比較最終在工程實(shí)際設(shè)計(jì)中采用的球墨鑄鐵管作為本工程的管材。

三、鑄鐵鋼管施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）管槽開挖及基礎(chǔ)

開挖過程中應(yīng)盡量避免擾動(dòng)基底原狀土。當(dāng)基底遭遇淤泥質(zhì)土等不良地基時(shí)，應(yīng)將不良土質(zhì)挖除，以粗砂換填并壓實(shí)。

（二）管線安裝

管道鋪設(shè)應(yīng)在溝底標(biāo)高和管道基礎(chǔ)質(zhì)量檢查合格后進(jìn)行，在鋪設(shè)管道前要對(duì)管材、管件等重新作一次外觀檢查，發(fā)現(xiàn)有問題的管材、管件均不得采用。

（三）水壓試驗(yàn)

試壓區(qū)段長不應(yīng)大于1000m。工作壓力≤1Mpa，則實(shí)驗(yàn)壓力乘1.5倍，當(dāng)工作壓力大于1Mpa，則實(shí)驗(yàn)壓力為工作壓力加上0.5Mpa。在實(shí)驗(yàn)壓力下10分鐘降壓不大于0.05Mpa時(shí)，則實(shí)驗(yàn)合格。

四、結(jié)語

項(xiàng)目建成后，有效改善項(xiàng)目區(qū)用水條件。為該區(qū)域發(fā)展提供最有力的基礎(chǔ)保障。鑄鐵鋼管以使用壽命長，施工速度快、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，越來越多使用在東營市供排水系統(tǒng)中，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

作者簡(jiǎn)介：胡偉偉（1980），女，2009年畢業(yè)于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，工程師，墾利區(qū)灌溉管理處；程建剛（1977），男，2009年畢業(yè)于鄭州工業(yè)大學(xué)?？疲?014年畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)本科，工程師，墾利區(qū)水利局。