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厦门地区污水管道常用管材经济比选

发表时间2020-04-23 阅读次数:1120
厦门地区污水管道常用管材经济比选
张  黎
近几年随着厦门大力发展海峡西岸经济,市政府为不断完善市政基础设施,进行了一系列的道路建设、新区开发及污水处理厂建设。在这些项目当中,市政管网尤其是污水管网的建设又占有相当大的比重,如何节约投资,发挥投资效益,是摆在我们面前的课题。厦门地区是海边城市,地质条件差,再加上道路改造工程多,施工条件复杂,工期紧张,就要求管材既满足强度要求,不渗水,水力条件好,耐磨抗腐蚀,又要便于施工,还要造价低廉,这对于管材的选择就提出了更高的要求。为了更好的选择管材,笔者对厦门地区常用污水刚性管材和柔性管材做了一个经济比较,为管材选择提供参考。
刚性管道
刚性管道通常被视为一个独立的承力结构,强度上需承受全部的内、外压力,厦门地区常用的刚性管道是筋砼Ⅱ级管和带管座钢筋砼Ⅲ级管。
1、筋砼Ⅱ级管铺设特点
钢筋砼管根据最小壁厚及荷载分为Ⅰ级管和Ⅱ级管,由于厦门属于淤泥类软土地区,抗震设防烈度7度,地下水位较高,并且污水管道一般位于车行道下且埋深较大,因此一般选用钢筋砼Ⅱ级管及防渗漏效果好的沥青油膏接口。根据国家标准图集04S516,不同的管道埋深,选用不同的管道基础,通常覆土高度0.7m≤H≤3.5m采用120°混凝土基础,覆土高度4.0m<H≤6m采用180°混凝土基础。沟槽回填压实系数两侧不小于0.9,管顶上50cm压实系数为0.85。为减少施工期间影响,达到密实度要求,一般采用中粗砂回填至管顶上30cm及15cm砂垫层,并采用水撼法密实。如遇软弱地基,需先进行地基处理。
2、带管座钢筋砼Ⅲ级管铺设特点
带管座钢筋砼Ⅲ级管是厦门千秋业水泥制品有限公司独家开发、国内首创,采用内嵌胶圈柔性接口,适合城市排水管道快速施工的新型钢筋砼管材。产品性能指标达到或高于国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836-1999中的Ⅲ级管。采用椭圆形配筋和不等厚管壁,管材受力更合理,提高了管材抗外压能力。其优点是不需现浇砼管座,管道安装方便,利于提高施工进度。一般采用中粗砂回填至管顶上20cm及15cm砂垫层,并采用水撼法密实。与同管径普通钢筋砼管道相比,可缩小管沟开挖断面。如遇软弱地基,需先进行地基处理。
柔性管道
柔性管道是“管道与填土”共同形成系统承力结构,即管道与填土之间,由于力的相互传递,以及变形的互相协调,使二者结合成一个高度有效的整体结构。其优点是:管材具有较高的变形能力,且管道接口通常采用柔性连接,可保证接头与管材的同一性,因而适合在软土地基中使用。目前厦门柔性污水管道中普遍采用的是双壁波纹管和缠绕增强管(HDPE管),都属于硬聚氯乙烯(PVC-U)排水管,截面为双重结构,其内壁光滑平整,外壁为等距排列的具有梯形中空结构的管材。PVC-U排水管具有以下铺设特点:
重量轻、装卸方便,施工简易。具有优异的耐酸耐碱抗腐蚀性,设计使用年限长。柔性管道粗糙系数为0.009~0.011,砼管、钢筋砼管粗糙系数为0.013~0.014,在相同输出流量的情况下选用柔性管道可比砼管降低一个管径标准,即可以选用小一号管径。管道基础采用15CM砂垫层,中粗砂回填至管顶上40CM。双壁波纹管采用弹性密封圈柔性接口,HDPE管采用电熔焊接接口,防渗漏能力强。双壁波纹管管径范围为DN250~DN500,HDPE管管径范围为DN300~DN2000。柔性管道的最大优点是:抗变形能力强,一般软弱地基可不进行处理。
常用污水管道综合造价比较
笔者根据近几年的工作经验,按照厦门地区不同管材通常选用的基础形式、接口方法、回填材料、管道埋深以及相应选定的管道施工开挖断面,分析了不同地质条件下污水管道每延米综合造价,详见下表。
 
 
 
 
厦门地区常用污水管道综合造价比较表
管内径D
管顶覆土
钢筋砼Ⅱ级污水管道
钢筋砼Ⅲ级污水管道
双壁波纹管
HDPE缠绕增管
管材价
综合造价①
综合造价②
管材价
综合造价①
综合造价②
管材价
综合造价
管材价
综合造价
m
m
元/m
元/m
元/m
元/m
元/m
元/m
元/m
元/m
元/m
元/m
0.25
2.00
80
297
0.30
2.00
52.19
344
568
98.97
333
577
100
312
269
522
0.40
2.00
79.32
415
684
132.74
435
706
160
434
417
750
0.50
2.50
115.89
538
851
198.39
572
874
280
624
492
888
0.60
2.50
152.76
698
1038
280.07
776
1152
689
1202
0.70
3.00
199.83
845
1208
895
1408
0.80
3.00
251.19
968
1371
478.92
1103
1531
1244
1953
0.90
3.00
305.83
1229
1733
1553
2262
1.00
3.50
391.12
1417
1977
743.77
1571
2057
1769
2761
1.20
3.50
570.49
1896
2523
1061.17
2146
2731
2179
3394
1.40
3.50
791.76
2313
2992
1379.98
2682
3313
3231
4627
1.50
4.00
855.39
3076
3838
1549.25
3068
3742
3461
5010
1.60
4.00
1060.80
3622
4437
1979.85
3565
4226
4320
6116
1.80
4.00
1333.14
4310
5179
2321.82
4137
4838
4787
6821
2.00
4.00
1584.06
5120
6061
2730.14
4802
5548
5367
7706
 
结论
 1、地质情况良好地段
当管径小于500mm时,钢筋砼Ⅱ级污水管与同管径双壁波纹管综合造价基本持平,考虑到双壁波纹管具备重量轻、装卸方便,施工简易等优点,通常采用双壁波纹管;当管径大于500mm,小于1500m时,建议采用综合造价较低的钢筋砼Ⅱ级管;当管径大于1500mm,且埋深大于4m时,钢筋砼Ⅲ级管在造价上有一定优势,可考虑选用。
2、地质情况不良地段
当管径小于500mm时,双壁波纹管与HDPE缠绕增强管相比综合造价低30%~40%,建议采用双壁波纹管;当管径大于500mm,小于1000mm时,HDPE缠绕增强管综合造价较需地基处理的高一级管径的钢筋砼Ⅱ级污水管基本持平或低于10%,因此可考虑使用HDPE缠绕增强管;当管径大于1000mm,小于1500mm 时,建议采用综合造价较低的钢筋砼Ⅱ级管;当管径大于1500mm,且埋深大于4m时,钢筋砼Ⅲ级污水管与钢筋砼Ⅱ级污水管相比,管径越大,综合造价越低,推荐采用钢筋砼Ⅲ级污水管。
污水管材的选取除需考虑造价因素外,还受施工条件、工期要求等因素影响。因此,在工程应用中还需具体问题具体分析,综合考虑,才能作出相对合理的选择。
(作者单位:厦门市市政设计院有限公司)

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