王健

（南京江寧水務(wù)集團(tuán)有限公司　南京　211100）

關(guān)于市政給水的管道設(shè)計(jì)論述

王健

（南京江寧水務(wù)集團(tuán)有限公司南京211100）

作為市政工程管理的關(guān)鍵內(nèi)容，給水管道的良好設(shè)計(jì)對于保證市政工程正常運(yùn)行具有重要作用。本文首先介紹了市政給水管道的一般設(shè)計(jì)步驟，然后具體探討了市政給水管道的工程設(shè)計(jì)，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

市政；給水管道；設(shè)計(jì)

在城市發(fā)展進(jìn)程不斷加快的推動下，城市供水大范圍提升，市政給水管網(wǎng)的改造與擴(kuò)建已成為現(xiàn)代城市規(guī)劃的基本內(nèi)容。然而，在實(shí)際給水管網(wǎng)運(yùn)行過程中，爆管問題經(jīng)常發(fā)生，尤其是大口徑給水管爆管事故頻發(fā)，這嚴(yán)重干擾了給水管網(wǎng)的供水服務(wù)。大中型水管的破裂，常會造成交通阻塞，地區(qū)水壓大幅度下降，用戶水量減少，且供水中斷及其引發(fā)的一系列問題，不僅會造成經(jīng)濟(jì)上的受損，且會造成非常不利的社會影響。因此，加強(qiáng)有關(guān)市政給水管道設(shè)計(jì)論述，對于改善市政工程服務(wù)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　市政給水管道一般設(shè)計(jì)步驟

1.1平面設(shè)計(jì)

其主要內(nèi)容包括：①對管線進(jìn)行布設(shè)，盡量采用軟件自帶的道路繪制命令對以往道路進(jìn)行再次設(shè)定，且應(yīng)準(zhǔn)確定義道路樁號，依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對閥門井和消火栓平面位置進(jìn)行確定，最后依據(jù)道路邊線偏移實(shí)施恰當(dāng)定位。使用給水管線命令，由給水管線設(shè)計(jì)窗口中選擇相應(yīng)管材代號，隨后依據(jù)命令行提示，選擇正確連線方式即可完成給水管道的布設(shè)；②在核對管線接點(diǎn)位置后，點(diǎn)擊布置井，依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由相應(yīng)命令實(shí)施布設(shè)；③由給水菜單管徑命令，選擇具有相同規(guī)格的管道；④管道整理命令是用于對原有位置管線進(jìn)行修改整理；⑤節(jié)點(diǎn)編號。[1]

1.2標(biāo)高設(shè)計(jì)

定義節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高及管線標(biāo)高，軟件可采用多種方式確定節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高。路標(biāo)高是一種通用的嚴(yán)格標(biāo)高方式，其是依據(jù)道路中心的地面標(biāo)高及到管線位置的高度差或橫坡等參數(shù)對標(biāo)高進(jìn)行定義的。

1.3管道平面標(biāo)注

按照實(shí)際的標(biāo)注命令對管道管高、管徑和井編號等參數(shù)開展圖面標(biāo)注。如需對節(jié)點(diǎn)編號進(jìn)行查閱則選擇井編號，在依據(jù)提示選擇需標(biāo)注的內(nèi)容，最后點(diǎn)擊確認(rèn)，軟件會自行實(shí)現(xiàn)井編號的平面標(biāo)注。

1.4縱斷面的繪制

在相應(yīng)菜單中對管道縱斷面圖標(biāo)表頭內(nèi)容進(jìn)行編輯，在設(shè)置選項(xiàng)內(nèi)對管徑表示方法等標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。依照管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對斷面種類進(jìn)行選擇，以實(shí)現(xiàn)斷面圖的整體繪制。

2　市政給水管道工程設(shè)計(jì)

2.1管材選用

因給水管道一般敷設(shè)于鐵路或公路周邊，部分情況下還需穿越鐵路或公路，為確保其工作的安全性，應(yīng)選擇強(qiáng)度較高的管材。同時(shí)管道水密性質(zhì)量將直接關(guān)系著管道網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。若水密性較低，則漏水會直接沖刷地基引發(fā)軟化。在選擇給水管道材質(zhì)時(shí)，應(yīng)依據(jù)環(huán)境荷載、內(nèi)壓、管道埋設(shè)區(qū)域地形地質(zhì)、管徑、管材供應(yīng)，依照運(yùn)行壽命長、安全性高、漏損少、施工維護(hù)方便、科學(xué)經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行綜合選定。[2]

（1）非金屬管材：自應(yīng)力鋼筋混凝土管選用離心工藝加工完成，利用膨脹作用對縱向和環(huán)向鋼絲進(jìn)行張拉，以保證管體混凝土在縱向和環(huán)向持續(xù)受壓，此管材使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可應(yīng)用在覆土小于2m的埋地給水管道上。自應(yīng)力鋼筋混凝土管主要依靠膨脹水泥在養(yǎng)護(hù)時(shí)的膨脹作用對鋼筋進(jìn)行張拉，而混凝土則依賴鋼筋給予的張拉反作用形成壓應(yīng)力，由此可更好的承載管內(nèi)水壓，該種管在使用價(jià)值方面同預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管相一致。

（2）鑄鐵管：鑄鐵管是一種壓力流水管道，也就是管道中的水會在壓力推動下不斷流動，所以在確定埋設(shè)深度時(shí)僅要求條件符合地面荷載、冰凍線及跨越障礙物便可，對管內(nèi)水力要素?zé)o特別要求。所以溝槽相對較淺，多采用放坡開槽，且不使用支撐，以方便進(jìn)行機(jī)械分散下管。因鑄鐵管管節(jié)相對較長，多在5～6m間，接口間距也相對較大。為控制開挖土方量，通常降低開挖寬度，但接口部分需符合接口施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)增大深度和寬度。

（3）聚乙烯管：此種管道具有以下優(yōu)點(diǎn)，良好的水力性能，管道內(nèi)壁相對光滑，阻力系數(shù)較低，難以形成積垢；較好的化學(xué)穩(wěn)定性，無需考慮管道內(nèi)輸送介質(zhì)成分和環(huán)境因素，耐腐性相對較好；密度小，材質(zhì)輕，施工方便且便于維護(hù)。且因此種管屬于柔性管，可采用盤管對小口徑管進(jìn)行供應(yīng)，連接過程中可選用熱熔方式對接。管道敷設(shè)即可選用插入管埋設(shè)，也可采用直埋式施工，可節(jié)省大量開挖工作量。

2.2管道接口設(shè)計(jì)

（1）柔性接口：因剛性接口方式抗彎性能相對較差，在外力荷載影響下易造成密封填料出現(xiàn)裂痕，引發(fā)向外漏水事故，特別是在地震區(qū)或松軟地基區(qū)域，接口破壞率更高。柔性接口方式可有效避免漏水事故。當(dāng)前多選用橡膠圈作為柔性密封材料，可依據(jù)鑄鐵管材種類選用恰當(dāng)形式。楔形橡膠圈接口是指若管道承口內(nèi)壁屬于斜槽形，可將插口端部制成坡形，隨后將楔形橡膠圈嵌入至城口斜槽內(nèi)，以使接口適應(yīng)于承插口的插口軸向相對位移、尺寸公差和橢圓度。

（2）剛性接口：是指將填料和油麻填入到插口縫隙內(nèi)，密封材料當(dāng)前多選用粘合力較強(qiáng)的石棉水泥。剛性接口填料包括內(nèi)側(cè)填料和外側(cè)填料兩部分。內(nèi)側(cè)填料材料需確保柔軟，常用橡膠圈或油麻。油麻填塞深度需考慮密封材料性質(zhì)，若使用石棉水泥作為密封材料，則填麻深度應(yīng)控制為承接口深度的1/3；若密封材料選用鉛，則填滿深度應(yīng)控制與承口水線里緣間隔5mm左右。[3]

2.3管位設(shè)定

作為給水管道設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，管位走向的合理性對供水、管道施工及工程造價(jià)等都有影響。在定位管道時(shí)，應(yīng)考慮以下內(nèi)容：①應(yīng)該沿已規(guī)劃或現(xiàn)有道路實(shí)施敷設(shè)，盡可能減少線路長度和跨越障礙次數(shù)，若管線需穿越障礙應(yīng)盡量減少曲折；②應(yīng)做好定位準(zhǔn)備，深入施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，合理經(jīng)濟(jì)選擇供水線路，保證供水管網(wǎng)調(diào)節(jié)靈活；③在定位管線時(shí)，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)特征和地形，避免管線穿越建筑物，減少河底鋪設(shè)與架空，以便于后期維護(hù)；④應(yīng)綜合分析道路綠化、路面結(jié)構(gòu)等，避免管道施工破壞，還應(yīng)分析城市雨污管道和其他管線布設(shè)狀況，減少管線交叉。

2.4管道附件設(shè)置

（1）排氣閥：因溶于水氣體的大量散發(fā)，管道中隆起部位容易積聚大量空氣產(chǎn)生氣囊，引發(fā)氣阻，造成管道過水?dāng)嗝娼档停^損失過大，若管網(wǎng)水壓變化較大，還可能引發(fā)水錘，導(dǎo)致爆管事故。因此，在管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將排氣閥安設(shè)在管道起拱頂部，同時(shí)在長距離直管上也應(yīng)設(shè)置相應(yīng)排氣閥，以減少爆管問題。

（2）消防栓：消防栓可分為地下式與地上式兩種，地下式主要應(yīng)用在氣溫寒冷地區(qū)，后者則主要應(yīng)用在氣溫溫暖地區(qū)。消防栓設(shè)置應(yīng)確保消防車便于靠近取水且位置明顯，同時(shí)應(yīng)禁止安設(shè)在易被車輛碰撞處。

（3）排水閥：為便于放空管道維護(hù)，通常在管線最低處應(yīng)安設(shè)排水閥，排水閥直徑應(yīng)依照標(biāo)準(zhǔn)放空時(shí)間計(jì)算設(shè)定。一般而言，排水閥口徑應(yīng)不小于主管口徑的1/3。

3　結(jié)束語

給水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量將直接關(guān)系著市政給水工程的運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)市政給水管道設(shè)計(jì)研究，總結(jié)給水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用措施，以逐步提升市政給水管道設(shè)計(jì)水平。

[1]李靖，周君.淺談給水工程市政管道設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2010，28：173～ 174.

[2]姚立三.試論市政給水管道的工程設(shè)計(jì)及施工[J].江西建材，2015，05：70+73.

[3]曹楊.高層建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].西華大學(xué)，2010.

TU990.3

A

1673-0038（2015）31-0364-02

2015-7-7

王?。?984-），男，江蘇南京人，本科。