1、1,第11章 给水排水管道材料和附件,2,11.1 给水排水管道材料,管道材料应该符合以下要求：.密闭性能好.化学稳定性.水力条件好.施工维修方便.建设投资省.使用寿命长,3,管道品种,1）钢管（Steel pipe SP）直缝焊接钢管 螺旋焊接钢管 无缝钢管 不锈钢管 镀锌钢管 钢塑复合管,2）铸铁管（Cast iron pipe CIP）灰口铸铁管（GCIP）离心灰口铸铁管 半连续灰口铸铁管 稀土铸铁管 延性铸铁管（球墨铸铁管 DCIP）退火球墨铸铁管 铸态球墨铸铁管3）有色金属管 铜管 铝管,金属管材,1）水泥压力管（CP）石棉水泥管（ACP）自应力管（SSCP）预应力管（PCP）管芯缠
2、丝预应力管（三阶段管）振动挤压预应力管（一阶段管）钢筒预应力管（PCCP）,2）塑料管 硬聚氯乙烯管（UPVC）聚乙烯管（PE）高密度聚乙烯管（HDPE）中密度聚乙烯管（MDPE）低密度聚乙烯管（LDPE）聚乙烯夹铝复合管（HAH）交联聚乙烯管（PEX）聚丙烯管（PP）聚丁烯管（PB）工程塑料管（ABS）玻璃钢管（GRP）,非金属管材,4,11.1.1 给水管道材料（1）铸铁管,铸铁(CIP)和球墨铸铁管道（DIP）强度、负荷承受能力；DIP较强，较少刚性；灰口CIP较脆弱，不灵活；重量较大，易受腐蚀；高于地面法兰接口，低于地面承插和机械接口。,5,（2）钢管,类型 无缝钢管、焊接钢管特点 耐
3、高压、耐振动、重量较轻、单管长度大、接口方便 承受外荷载的稳定性差、耐腐蚀性差、关闭内外需有防腐措施、造价较高适用条件 通常只在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地区时使用接口：焊接或法兰接口配件：三通、四通、弯管和渐缩管等,6,镀锌钢管存在锈蚀问题，影响水质和使用年限，已经停止在饮用水系统的应用，主要用于消火栓和自动喷水灭火系统。生活用水采用的镀锌钢管为内衬聚乙烯或聚丙烯的镀锌钢管。镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是内部衬涂聚乙烯，另一种是在薄镀锌钢管内部挤压聚乙烯管。前一种方式涂衬层既不容易粘牢，也不容易衬匀；后一种方式效果较好，钢塑复合管的连接管件内部，也都衬有
4、聚乙烯。,镀锌钢管,7,8,（3）钢筋混凝土管,预应力钢筋混凝土管 分类：普通型和加钢套筒型 特点：造价低、抗震性强、管壁光滑、水力条件好、耐腐蚀、爆管率低 缺点：重量大、不便于运输和安装，在设置阀门、弯管、排气、放水等装置处，须采用钢管配件 适用：通常用于大口径管道,自应力钢筋混凝土管自应力管是用自应力混凝土并配置一定数量的钢筋制成的。制管工艺简单，成本较低。容易出现二次膨胀及横向断裂，可以用于小城镇及农村供水系统中。,9,钢板套筒加强混凝土管（PCCP管）,管壁中间夹有一层1.5mm左右的薄钢筒，在环向施加一层或二层预应力丝。国内在20世纪90年代引进制管工艺，其中主要设备有薄钢板直缝焊卷
5、筒设备，钢筒水压检验设备，管芯振动成型蒸养设备，混凝土搅拌、提升设备，预应力钢丝缠绕设备，砂浆喷涂设备，承、插口环成型、高频对焊设备。目前制造的最大管径达DN4000mm以上，单根管材长度为6m，工作压力0.2-2.5Mpa。,10,(4)玻璃钢管以玻璃纤维和环氧树脂为基本原料预制而成，耐腐蚀，内壁光滑，重量轻。玻璃纤维增强塑料夹砂管（简称玻璃钢夹砂管或RPM管），用高强度的玻纤增强塑料作内、外面板，中间以廉价的树脂和石英砂作芯层组成一夹芯结构，提高弯曲刚度，满足大口径供水管道和排污管道使用要求。RPM管直径DN6003500mm；工作压力PNO.6-2.4Mpa。RPM管的配件如三通、弯管等
6、可用直管切割加工并拼接粘合而成。直管的连接可采用承插口和双“0”形橡胶圈密封，亦可制成法兰接口，与其它材质的法兰连接。,(5)塑料管强度高、表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工和接口方便；管材膨胀系数较大，长距离管道需考虑温度补偿措施。品种：聚丙烯睛丁二烯苯乙烯塑料管(ABS)、聚乙烯管(PE)和聚丙烯塑料管(PP)、硬聚氯乙烯塑料管(UPVC)等。,11.1.2 排水管道材料,排水管道一般采用预制圆形管道。当管道断面较大时，可就地按图建造，断面不限于圆形。管渠必须不漏水。管道的内壁面应整齐光滑。管道要能承担外压力，并保证在运输和施工中不致破裂。,(1)非金属管道 1）混凝土管
7、混凝土管适用于排除雨水、污水。管口通常有承插式、企口式和平口式。混凝土管的管径一般小于450mm，长度一般为1m。混凝土管一般在专门的工厂预制，也可现场浇制。混凝土管原料充足，制造工艺简单，使用广泛。缺点是抗蚀性较差，抗渗性能也较差，管节短、接头多。,11.1.2 排水管道材料（续）,2)钢筋混凝土管 直径500mm及以上的混凝土管通常都加钢筋，口径700mm以上的管子采用内外二层钢筋，混凝土保护层25mm。钢筋混凝土管适用于排除雨水、污水等。管径从500mm至1800mm，最大直径可达2400mm，长度在13m之间。接口：承插、企口和平口。采用顶管法施工时常用平口管，以便施工。制造方法：捣实
8、法，振荡法和离心法。3)陶土管 陶土管耐酸性很好，适用于排除酸性废水，缺点是质脆易碎。陶土管的管径一般不超过600mm，管长在0.81.0m，在管口端的齿纹部分不上釉，以保证接头填料和管壁牢固接合。4)塑料排水管 优点：表面光滑、水力性能好、水头损失小、耐腐蚀、不易结垢、重量轻、接口方便、漏水率低等；材料：聚丙烯睛丁二烯苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、硬聚氯乙烯(UPVC)等，其中PE、HDPE和UPVC管的应用较广。,11.1.2 排水管道材料（续1）,(2)金属管 通用的金属管是铸铁管和钢管，由于价格较贵，在排水管网中较少采用。在外力荷载很大或对
9、渗漏要求特别高的场合采用金属管。在压力管线上和施工困难的场合，亦可采用金属管。(3)沟渠 沟渠的断面较大。内径大于1.5m时，通常在现场浇制或砌装。使用的材料可为混凝土，钢筋混凝土，砖、石、混凝土块，钢筋混凝土块等。其断面形式一般不采用圆形。图11.6为常用的沟渠断面形式。半椭圆形断面在土压力和荷载较大时可较好地分配管壁压力，减小管壁厚度。在污水流量无大变化及沟渠直径大于2m时，较为合适。马蹄形断面，其高度小于宽度。在地质条件较差或地形平坦需尽量减少埋深时可采用。由于这种断面下部较大，适宜于输送流量变化不大的大流量污水。蛋形断面底部小，小流量时维持较大流速，减少淤积。在合流制沟道中较多采用。矩
10、形断面按需要增加深度，增大排水量。工业企业污水沟道、路面狭窄地区排水沟道及排洪沟道常采用这种断面形式。梯形断面适用于明渠，它的边坡取决于土壤性质和铺砌材料。,图11.6常用沟渠断面,15,11.2 给水管网附件,阀门：调节流量和水压消火栓：供应消防用水特殊阀门：单向阀、排气阀、安全阀等流量计：测试管网流量,(1)阀门阀门用来调节管线中的流量或水压。阀门的口径一般和水管的直径相同，当管径较大以致阀门价格较高时，为了降低造价，可安装口径为水管直径0.8倍的阀门。闸板：楔式和平行式两种。阀杆：明杆和暗杆两种。蝶阀：结构简单，开启方便。,(2)止回阀 限制管道中的水流朝一个方向流动，水流方向相反时，闸
11、板自动关闭。在直径较大的管线上，常用多瓣阀门的单向阀，多个阀瓣并同时闭合，能有效减轻水锤危害。止回阀的类型除旋启式外，微阻缓闭止回阀和液压式缓冲止回阀具有防止水锤的作用。(3)排气阀和泄水阀 排气阀安装在管线的隆起部分，管内空气经阀排出，平时排除水中释出气体，以免空气积在管中。长距离输水管一般随地形起伏敷设，在高处设排气阀。在管线的最低点安装泄水阀，排除水管中沉淀物以及检修时放空水管内存水。(4)消火栓 消火栓分地上式和地下式，前者适用于气温较低地区。地上式消火栓布置在消防车可以驶近的地方。地下式消火栓安装在阀门井内。,17,安装在给水管网上，向火场供水、带有阀门的标准接口，是市政和建筑物内消
12、防供水的主要水源之一。室外消火栓有双出口和三出口两种形式，出水口直径有65mm、80mm、100mm和150mm四种规格。至少一个出水口直径不小于100mm。,消火栓,18,消火栓连接形式,.位于主水管旁，引水平专用分支管并设控制阀门连接消火栓。,.消火栓设立在非专用于消火栓的分支管道上，与主控阀安装在一个井室内。,.直接在输配水管道上加三通，消火栓直立于管道上。,19,(1)阀门井,建造材料：砖砌、石砌或钢筋混凝土决定因素：附件类型、大小和路面材料,11.3 给水管网附属构筑物,20,(2)支墩,作用：防止接口松动脱节位置：弯管、三通、水管尽端盖板、缩管处等材料：砖、浆砌块石或混凝土,支墩设
13、计原则:,（1）当管道转弯角度600mm管线上，水平敷设时应尽量避免选用90弯头，垂直敷设时应尽量避免使用45以上的弯头。（3）支墩后背必须为原形土，支墩与土体应紧密接触，倘若空隙需用与支墩相同材料填实。（4）支撑水平支墩后背的土壤，最小厚度应大于墩底在设计地面以下深度的3倍。,21,(4)调节构筑物,材质：混凝土、砖石、钢板等构造：水柜、塔架、管道和基础管道：进水管、出水管、排水管、溢流管；为防止变形，应安装伸缩接头水位变化：浮标水位标尺或电传水位计水塔基础：单独基础、条形基础和整体基础,1）水塔,2）水池进水管和出水管：安装位置应保证水流循环。溢水管：管径和进水管相同，管端有喇叭口。排水管：管径按2h内将池水放空计算。检修孔、通风孔、池顶覆土、水位尺或水位传示仪。,22,水池,23,钢管：焊接、法兰连接、承插连接；铸铁管：法兰连接、承插连接；混凝土管：一般采用承插连接；塑料管：法兰连接、承插连接、溶剂粘结、热熔或电熔连接。管材、管件的接口原则上不推荐刚性接口，在爆管抢修中，也尽量安装柔性快速抢修接头。,管道接口,24,各种标准铸铁水管配件,丁字管十字管弯管渐缩管承盘短管、插盘短管等,第11章 结束,
