淺析球墨鑄鐵管道在供水工程中的應用

胡偉偉 程建剛

摘要：該文結合東營市現代漁業示范區自來水管網改造工程，詳細闡述了鑄鐵鋼管的優缺點及在本工程在設計和施工過程中需要注意和解決的問題。

關鍵詞：球墨鑄鐵管；自來水；技術要點；水壓試驗

一、項目概況

東營市現代漁業示范區是為實施黃藍兩大國家戰略，于2008年啟動規劃建設的全市三大農業主體產業區之一。今年初，現代漁業示范區黃河口濱海旅游小鎮成功入選全省首批特色小鎮創建名單。

項目區現有居民生活用水管線主要有兩條，一條來自永鎮水廠自來水管線，管徑DN160；一條來自于東城自來水管線，管徑DN200。項目區均位于以上兩條管線末端，由于輸水線路長，導致園區內供水壓力不足，當地居民用水較為困難。

二、工程設計方案

（一）線路布置

規劃管線西起永鎮水廠向市畜牧業示范區輸水管線，沿三排溝北壩向東至下鎮分干，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綠化帶，沿紅光大道南側綠化帶向東至墾東防潮堤。

（二）管道水力計算

1.供水量確定

管線起點壓力為0.4MPa，供水量約10000立方米/日。考慮園區發展，并預留出部分富余水量，工程管線供水管確定為7000立方米/日。

2.管徑計算

管線規劃供水量為7000立方米/日，管線經濟流速取0.5米/秒。經計算，管材內徑為0.45米。

3.水頭損失計算

管道沿程水頭損失，經計算，永鎮水廠現有主管線水頭損失為4米，本次工程規劃管線水頭損失為13米，管線進出口高差為2米，故管線總損失為19米。

4.管線壓力

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

（三）管材方案比選

目前供水工程常用管材主要有預應力混凝土管、PE管、鑄鐵管三種管材。預應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，施工難度相對較大。考慮到項目區地下水含鹽量較高，為提高管線使用年限，減小工程投資，可以先排除PE管。針對以上要求特點對鑄鐵鋼管和預應力鋼筋砼管進行優缺點比較，擇優選用。

以管道直徑DN500，開挖邊坡1：1，深1.5米，長度100米，預應力砼管基礎采用柔性中砂基礎，鑄鐵鋼管采用柔性沙土基礎。

1.土方費用計算

預應力砼管：土方開挖費用：1125元；土方回填費用：930元；回填中砂基礎費用：8496元；土方總費用：10551元。

鑄鐵鋼管：土方開挖費用：1125元；土方回填費用：1072元；土方總費用：2197元。

對比結果：鑄鐵鋼管比預應力砼管節約76%。

2.施工費用計算（以100米計算）

鑄鐵鋼管連接施工費用：單價：15元/口；施工口數量：12.5個；施工費用總計：187.5元。

預應力砼管連接施工費用：單價：20元/口；施工口數量：33.3個；施工費用總計：666元。

對比結果：鑄鐵鋼管比預應力砼管節約72%。

3.管材造價費用

鑄鐵鋼管造價：65000元；預應力砼管造價：55000元。

綜上計算，兩種管材的施工總造價為：鑄鐵鋼管總造價：67385元；預應力砼管總造價：66217元。

結論：雖然鑄鐵鋼管材料費比預應力砼管造價材料費高，但是在只比較上三項費用中即可得出結論，兩種管材工程總造價基本持平。

（四）鑄鐵鋼管其他優點

鑄鐵鋼管密封效果好，承壓強度高；鑄鐵鋼管內表面光滑；鑄鐵鋼管不帶正負電核，不結垢；當管道通過流量、坡降及埋深相同時，鑄鐵鋼管可以比預應力砼管小。

通過比較最終在工程實際設計中采用的球墨鑄鐵管作為本工程的管材。

三、鑄鐵鋼管施工技術要點

（一）管槽開挖及基礎

開挖過程中應盡量避免擾動基底原狀土。當基底遭遇淤泥質土等不良地基時，應將不良土質挖除，以粗砂換填并壓實。

（二）管線安裝

管道鋪設應在溝底標高和管道基礎質量檢查合格后進行，在鋪設管道前要對管材、管件等重新作一次外觀檢查，發現有問題的管材、管件均不得采用。

（三）水壓試驗

試壓區段長不應大于1000m。工作壓力≤1Mpa，則實驗壓力乘1.5倍，當工作壓力大于1Mpa，則實驗壓力為工作壓力加上0.5Mpa。在實驗壓力下10分鐘降壓不大于0.05Mpa時，則實驗合格。

四、結語

項目建成后，有效改善項目區用水條件。為該區域發展提供最有力的基礎保障。鑄鐵鋼管以使用壽命長，施工速度快、耐腐蝕等優點，越來越多使用在東營市供排水系統中，具有較好的推廣應用前景。

作者簡介：胡偉偉（1980），女，2009年畢業于沈陽農業大學，工程師，墾利區灌溉管理處；程建剛（1977），男，2009年畢業于鄭州工業大學專科，2014年畢業于山東農業大學本科，工程師，墾利區水利局。