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1、情境1 铸铁给水管道开槽施工给水管道常敷设于地下，给水管道开槽施工的顺序为：定线放线沟槽开挖一下管稳管一管道接口一水压试验一管道消毒与冲洗一沟槽回填等。1.铸铁给水管道构造与材料1.1 给水管道构造1.1.1给水管道系统给水系统是指由取水、输水、水质处理、配水等设施以一定的方式组合而成的总体。通常由取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管道、配水管网和调节构筑物六部分组成，如图l-1所示，其中输水管道和配水管网构成给水管道工程。根据水源的不同，一般有地表水源给水系统和地下水源给水系统两种形式。在一个城市中，可以单独采用地表水源给水系统或地下水源给水系统，也可以两种系统并存。 （a） (b)图l-
2、l 给水系统 (a)地表水源给水系统；(b)地下水源给水系统 1一取水构筑物；2一级泵站；3一水处理构筑物；4一清水池；5一二级泵站；6一输水管； 7一配水管网；8一调节构筑物；9一井群；10一集水池；11一泵站；12一水塔给水管道工程的主要任务是将符合用户要求的水(成品水)输送和分配到各用户，一般通过泵站、输水管道、配水管网和调节构筑物等设施共同工作来完成。输水管道是从水源向给水厂，或从给水厂向配水管网输水的管道，其主要特征是不向沿线两侧配水。输水管道发生事故将对城市供水产生巨大影响，因此输水管道一般都采用两条平行的管线，并在中间适当的地点设置连通管，安装切换阀门，以便其中一条输水管道发生故
3、障时由另一条平行管段替代工作，保证安全输水，其供水保证率一般为70。阀门间距视管道长度而定，一般在14km范围内。当有贮水池或其他安全供水措施时，也可修建一条。配水管网是用来向用户配水的管道系统。它分布在整个供水区域范围内，接受输水管道输送来的水量，并将其分配到各用户的接管点上。一般配水管网由配水于管、连接管、配水支管、分配管、附属构筑物和调节构筑物组成。1.1.2给水管道的布置1.1.2.1布置原则给水管网的主要作用是保证供给用户所需的水量、保证配水管网有适宜的水压、保证供水水质并不间断供水。因此给水管网布置时应遵守以下原则：(1)根据城市总体规划，结合当地实际情况进行布置，并进行多方案的技
4、术经济比较，择优定案；(2)管线应均匀地分布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和适宜的水压，水质在输送过程中不遭受污染；(3)力求管线短捷，尽量不穿或少穿障碍物，以节约投资；(4)保证供水安全可靠，事故时应尽量不间断供水或尽可能缩小断水范围；(5)尽量减少拆迁，少占农田或不占良田；(6)便于管道的施工、运行和维护管理；(7)要远近期结合，考虑分期建设的可能性，既要满足近期建设需要，又要考虑远期的发展，留有充分的发展余地。1.1.2.2管道的布置形式城市给水管网的布置主要受水源地地形、城市地形、城市道路、用户位置及分布情况、水源及调节构筑物的位置、城市障碍物情况、用户对给水的要求等因素的影响
5、。一般给水管道尽量布置在地形高处，沿道路平行敷设，尽量不穿障碍物，以节省投资和减少供水成本。根据水源地和给水区的地形情况，输水管道有以下三种布置形式：(1) 重力输水系统适用于水源地地形高于给水区，并且高差可以保证以经济的造价输送所需水量的情况。此时，清水池中的水可以靠自身的重力，经重力输水管送入给水厂，经处理后将成品水再送入配水管网，供用户使用；如水源水质满足用户要求，也可经重力输水管直接进入配水管网，供用户使用。该输水系统无动力消耗、管理方便、运行经济。当地形高差很大时为降低供水压力，可在中途设置减压水池，形成多级重力输水系统，如图1-2所示。 图l2 重力输水系统(2)压力输水系统适用于
6、水源地与给水区的地形高差不能保证以经济的造价输送所需的水量，或水源地地形低于给水区地形的情况。此时，水源(或清水池)中的水必须由泵站加压经输水管送至给水厂进行处理，或送至配水管网供用户使用。该输水系统需要消耗大量的动力，供水成本较高，如图l-3所示。(3)重力、压力输水相结合的输水系统在地形复杂且输水距离较长时，往往采用重力和压力相结合的输水方式，以充分利用地形条件，节约供水成本。该方式在大型的长距离输水管道中应用较为广泛，如图1-4所示。 图1-3 压力输水系统 图l4 重力和压力相结合的输水系统 1泵站；2高地水池 1、3泵站；2、4高地水池配水管网一般敷设在城市道路下，就近为两侧的用户配
7、水。因此，配水管网的形状应随城市路网的形状而定。随着城市路网规划的不同，配水管网可以有多种布置形式，但一般可归结为枝状管网和环状管网两种布置形式。（1）枝状管网枝状管网是因从二级泵站或水塔到用户的管线布置类似树枝状而得名，其干管和支管分明。管径由泵站或水塔到用户逐渐减小，如图1-5所示。由此可见，树状管网管线短、管网布置简单、投资少；但供水可靠性差，当管网中任一管段损坏时，其后的所有管线均会断水。在管网末端，因用水量小，水流速度缓慢，甚至停滞不动，容易使水质变坏。（2）环状管网管网中的管道纵横相互接通，形成环状。当管网中某一管段损坏时，可以关闭附近的阀门使其与其他的管段隔开，然后进行检修，水可
8、以从另外的管线绕过该管段继续向下游用户供水，使断水的范围减至最小，从而提高了管网供水的可靠性；同时还可大大减轻因水锤作用而产生的危害。但环状管网管线长、布置复杂、投资多，如图l-6所示。 图l5 枝状管网 图l6 环状管网 1二级泵站；2管网 1二级泵站；2管网1.1.2.3配水管网的布置要求；配水管网由各种大小不同的管段组成，不管枝状管网还是环状管网，按管段的功能均可划分为配水干管、连接管、配水支管和分配管。配水干管接受输水管道中的水，并将其输送到各供水区。干管管径较大，一般应布置在地形高处，靠近大用户沿城市的主要干道敷设，在同一供水区内可布置若干条平行的干管，其间距一般为500800m。连
9、接管用于配水干管间的连接，以形成环状管网，保证在干管发生故障关闭事故管段时，能及时通过连接管重新分配流量，从而缩小断水范围，提高供水可靠性。连接管般沿城市次要道路敷设，其间距为8001000m。配水支管是把干管输送来的水分配到接户管道和消火栓管道，敷设在供水区的道路下。在供水区内配水支管应尽量均匀布置；尽可能采用环状管线，同时应与不同方向的干管连接。当采用枝状管网时，配水支管不宜过长，以免管线末端用户水压不足或水质变坏。分配管(也称为接户管)是连接配水支管与用户的管道，将配水支管中的水输送、分配给用户供用户使用。一般每一用户有一条分配管即可，但重要用户的分配管可有两条或数条，并应从不同的方向接
10、入，以增加供水的可靠性。为了保证管网正常供水和便于维修管理，在管网的适当位置上应设置阀门、消火栓、排气阀、泄水阀等附属设备。其布置原则是数量尽可能少，但又要运用灵活。阀门是控制水流、调节流量和水压的设备，其位置和数量要满足故障管段的切断需要，应根据管线长短、供水重要性和维修管理情况而定。一般干管上每隔5001000m设一个阀门，并设于连接管的下游；干管与支管相接处，一般在支管上设阀门，以便支管检修时不影响干管供水；干管和支管上消火栓的连接管上均应设阀门；配水管网上两个阀门之间独立管段内消火栓的数量不宜超过5个。消火栓应布置在使用方便，显而易见的地方，距建筑物外墙应不小于5.0m，距车行道边不大
11、于2.0m。以便于消防车取水而又不影响交通。一般常设在人行道边，两个消火栓的间距不应超过120m。保护半径150m.排气阀用于排除管道内积存的空气，以减小水流阻力，一般常设在管道的高处。泄水阀用于排空管道内的积水，以便于检修时排空管道，一般常设在管道的低处。为保证给水管道在施工和维修时不对其他管线和建(构)筑物产生影响，给水管道在平面布置时，应与其他管线和建(构)筑物有一定的水平距离，其最小水平净距见表l-1。给水管道相互交叉时，其最小垂直净距为0.15m；给水管道与污水管道、雨水管道或输送有毒液体的管道交叉时，给水管道应敷设在上面，最小垂直净距为04m，且接口不能重叠；当给水管必须敷设在下面
12、时，应采用钢管或钢套管，钢套管伸出交叉管的长度，每端不得小于30m，且套管两端应用防水材料封闭，并应保证04m的最小垂直净距。1.2给水铸铁管材应满足下列要求：(1)要有足够的强度和刚度，以承受在运输、施工和正常输水过程中所产生的各种荷载；(2)要有足够的密闭性，以保证经济有效的供水；(3)管道内壁应整齐光滑，以减小水头损失；(4)管道接口应施工简便，且牢固可靠；(5)应寿命长、价格低廉、且有较强的抗腐蚀能力。铸铁管主要用作埋地给水管道，与钢管相比具有制造较易，价格较低，耐腐蚀性较强等优点，其工作压力一般不超过06MPa；但铸铁管质脆、不耐振动和弯折、重量大。我国生产的铸铁管有承插式和法兰盘式
13、两种。承插式铸铁管分砂型离心铸铁管、连续铸铁管和球墨铸铁管三种。 砂型离心铸铁管其材质为灰铸铁，按其壁厚分为P级和G级，适用于给水和燃气等压力流体的输送，选择时应根据工作压力、埋设深度和其他工作条件进行验算。 砂型离心铸铁直管试验水压力及力学性能见表1-2。表1-2 砂型离心铸铁直管试验水压及力学性能注：如用于输送煤气等压力气体，需做气密性试验时，由供需双方按协议规定。砂型离心铸铁直管见图1-7，主要规格尺寸见表1-3，壁厚、质量见表1-4。 图17 砂型离心铸铁直管表1-3 砂型离心铸铁直管规格注：尺寸符号见图17。 表1-4 砂型离心铸铁直管的直径、壁厚、质量连续铸铁直管即连续铸造的灰铸铁
14、管，按其壁厚分为LA、A和B三级。适用于给水和燃气等压力流体的输送，选用时应根据管道的工作压力、埋设深度及其他工作条件进行验算。 连续铸铁直管试验水压力见表1-5。表1-5 连续铸铁直管的试验水压连续铸铁直管见图1-8，主要规格尺寸见表1-6，壁厚、质量见表1-7。图1-8连续铸铁直管表1-6 连续铸铁直管规格表1-7 连续铸铁直管壁厚、质量球墨铸铁直管规格及性能见表1-8。表1-8 球墨铸铁承插直管规格及性能 2.给水管道工程施工图识读给水管道工程施工图的识读是保证工程施工质量的前提，一般给水管道施工图包括平面图、纵剖面图、大样图和节点详图四种。2.1平面图识读管道平面图主要体现的是管道在平面上的相对位置以及管道敷设地带一定范围内的地形、地物和地貌情况，如图19所示。识读时应主要搞清以下一些问题： (1)图纸比例、说明和图例；1:100(2)管道施工地带道路的宽度、长度、中心线坐标、折点坐标及路面上的障碍物情况；(3)管道的管径、长度、节点号、桩号、转弯处坐标、中心线的方位角、管道与道路中心线或永久性地物间的相对距离以及管道穿越障碍物的坐标等；(4)与本管道相交、相近或平行的其他管道的位置及相互关系；(5)附属构筑物的平面位置；(6)主要材料明细表。2.2纵剖面图识读纵剖面图
