浅析球墨铸铁管道在供水工程中的应用

胡伟伟 程建刚

摘要：该文结合东营市现代渔业示范区自来水管网改造工程，详细阐述了铸铁钢管的优缺点及在本工程在设计和施工过程中需要注意和解决的问题。

关键词：球墨铸铁管；自来水；技术要点；水压试验

一、项目概况

东营市现代渔业示范区是为实施黄蓝两大国家战略，于2008年启动规划建设的全市三大農业主体产业区之一。今年初，现代渔业示范区黄河口滨海旅游小镇成功入选全省首批特色小镇创建名单。

项目区现有居民生活用水管线主要有两条，一条来自永镇水厂自来水管线，管径DN160；一条来自于东城自来水管线，管径DN200。项目区均位于以上两条管线末端，由于输水线路长，导致园区内供水压力不足，当地居民用水较为困难。

二、工程设计方案

（一）线路布置

规划管线西起永镇水厂向市畜牧业示范区输水管线，沿三排沟北坝向东至下镇分干，穿越后至红光支渠北坝，沿红光支渠北坝向东至东八路，穿越后至红光大道南侧绿化带，沿红光大道南侧绿化带向东至垦东防潮堤。

（二）管道水力计算

1.供水量确定

管线起点压力为0.4MPa，供水量约10000立方米/日。考虑园区发展，并预留出部分富余水量，工程管线供水管确定为7000立方米/日。

2.管径计算

管线规划供水量为7000立方米/日，管线经济流速取0.5米/秒。经计算，管材内径为0.45米。

3.水头损失计算

管道沿程水头损失，经计算，永镇水厂现有主管线水头损失为4米，本次工程规划管线水头损失为13米，管线进出口高差为2米，故管线总损失为19米。

4.管线压力

管线起点压力为0.4MPa，本次工程起点压力为0.36MPa，终点压力为0.2MPa。

（三）管材方案比选

目前供水工程常用管材主要有预应力混凝土管、PE管、铸铁管三种管材。预应力混凝土管投资较小，但管线施工难度大，接缝较多，易沉陷漏水；PE管重量轻、施工便利，但投资较大；铸铁管耐腐蚀、投资较小、使用年限长，但管材较重，施工难度相对较大。考虑到项目区地下水含盐量较高，为提高管线使用年限，减小工程投资，可以先排除PE管。针对以上要求特点对铸铁钢管和预应力钢筋砼管进行优缺点比较，择优选用。

以管道直径DN500，开挖边坡1：1，深1.5米，长度100米，预应力砼管基础采用柔性中砂基础，铸铁钢管采用柔性沙土基础。

1.土方费用计算

预应力砼管：土方开挖费用：1125元；土方回填费用：930元；回填中砂基础费用：8496元；土方总费用：10551元。

铸铁钢管：土方开挖费用：1125元；土方回填费用：1072元；土方总费用：2197元。

对比结果：铸铁钢管比预应力砼管节约76%。

2.施工费用计算（以100米计算）

铸铁钢管连接施工费用：单价：15元/口；施工口数量：12.5個；施工费用总计：187.5元。

预应力砼管连接施工费用：单价：20元/口；施工口数量：33.3个；施工费用总计：666元。

对比结果：铸铁钢管比预应力砼管节约72%。

3.管材造价费用

铸铁钢管造价：65000元；预应力砼管造价：55000元。

综上计算，两种管材的施工总造价为：铸铁钢管总造价：67385元；预应力砼管总造价：66217元。

结论：虽然铸铁钢管材料费比预应力砼管造价材料费高，但是在只比较上三项费用中即可得出结论，两种管材工程总造价基本持平。

（四）铸铁钢管其他优点

铸铁钢管密封效果好，承压强度高；铸铁钢管内表面光滑；铸铁钢管不带正负电核，不结垢；当管道通过流量、坡降及埋深相同时，铸铁钢管可以比预应力砼管小。

通过比较最终在工程实际设计中采用的球墨铸铁管作为本工程的管材。

三、铸铁钢管施工技术要点

（一）管槽开挖及基础

开挖过程中应尽量避免扰动基底原状土。当基底遭遇淤泥质土等不良地基时，应将不良土质挖除，以粗砂换填并压实。

（二）管线安装

管道铺设应在沟底标高和管道基础质量检查合格后进行，在铺设管道前要对管材、管件等重新作一次外观检查，发现有问题的管材、管件均不得采用。

（三）水压试验

试压区段长不应大于1000m。工作压力≤1Mpa，则实验压力乘1.5倍，当工作压力大于1Mpa，则实验压力为工作压力加上0.5Mpa。在实验压力下10分钟降压不大于0.05Mpa时，则实验合格。

四、结语

项目建成后，有效改善项目区用水条件。为该区域发展提供最有力的基础保障。铸铁钢管以使用寿命长，施工速度快、耐腐蚀等优点，越来越多使用在东营市供排水系统中，具有较好的推广应用前景。

作者简介：胡伟伟（1980），女，2009年毕业于沈阳农业大学，工程师，垦利区灌溉管理处；程建刚（1977），男，2009年毕业于郑州工业大学专科，2014年毕业于山东农业大学本科，工程师，垦利区水利局。