摘要：近年来，我国城市建设发展非常迅速，尤其是国家对于城镇化建设的步伐加快，使得城市基础设施建设更加完善。生活条件越来越好，人们对生活的要求也越来越高，建设基础设施问题也接踵而至，其中市政给水排水问题尤为重要。市政工程给水排水管道设计中，常常就问题解决问题，不全面考虑其他因素，造成给水排水的不合理，影响居民生活及出行的质量。还有很多管道的重复交叉设计，浪费资源，浪费财政支出，影响城市给水排水基础设施的可持续发展。
关键词：市政；给水排水管道；设计技术
引言
我国自改革开放发展至今已经取得了非常显著的成绩，尤其是城镇化的建设，城镇化建设速度不断加快，城市居民数量也不断增加，其生产生活中对市政给水排水工程的整体质量也提出了更高层次的要求。另外，城市中极容易出现雨水排水不畅而导致的内涝问题，对城市发展及居民的生命财产安全都具有极其不利的影响。通过研究市政给水排水工程需面对的问题及其施工技术的发展措施，可以有效提高工程质量，保障城镇居民的生活质量及出行安全。
1.市政给水排水管道设计要求
在对市政给水排水管道进行布置、设计时，要结合城市总体发展规划，充分明确市政给水排水管道布设的要求和具体任务。其中，主要包括与市政其它工程部门的配合协调、明确市政给水排水工程总体规划指示文件要求、市政给水排水管网布设范围、内容、需要注意的相关事项等。具体而言，应结合以下要求，对市政给排水管道进行布置、设计：（1）结合现代城市地形资料和总体远期与近期规划内容、建筑层数、人口分布状况、卫生设备标准、区域总地形图等内容进行方案设计。（2）结合城市现有给水排水设备的用水量、人数、供水成本、药剂和资源来源等概况资料进行布置设计。（3）结合区域水工环以及气象资料，对水压水质及水量等一般资料进行精确计算，合理预测给水量和排水量。（4）在对市政给排水管道进行布置、设计时，要结合工程设计规划，制定详细的计划方案。通过拟定几个不同的对比方案，择优选取。通过理论分析和实际计算，绘制完整的市政给水排水工程规划方案图；然后，据此对整个工程项目造价进行预估，选择兼具经济性、科学性、可行性与可持续性的布设方案。（5）市政给水排水工程分为给水工程、污水工程和雨水工程。市政给水排水管道室外管网图应包括总平面图、纵断面图（比例：纵向1：500或1：1000，竖向为1：50）、横断面图、节点详图等。绘制管道及附件、检查井、管沟平面图；，并配有完整、准确的文字说明，采用1/5000-1/10000的比例尺设计规划图纸，布设图中应该详细标注市政给水管网的泵站位置、水厂厂址、水源地、输水管和取水位置等，在文字说明部分，应附有详细的市政给水管道布置设计项目性质、方案优缺点。工程造价、建设规模。所需能耗及设备材料等一般资料和基础资料。
2.市政给水排水管道设计技术
2.1市政给水工程
给水工程设计应从全局出发，考虑水资源的节约，水生态环境保护和水资源的持续利用，正确处理各种用水的关系，符合建设节水型城镇的要求。给水工程应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计。近期设计年限为5-10年，远期规划设计年限宜采用10-20年。给水系统是由取水、输水、水质处理和配水等设施组成的总体。给水管网包括输水管（渠）和配水管网，其中配水管网又分为环状管网和支状管网。给水管道的定位需要遵守总体方案，并进行现场实地调研，选取一种同时具备经济性与技术性的供水路线。一般是沿着市政道路走向和管道综合断面的管路进行定位，通常将给水管道布置在人行道或非机动车道下；管道的埋设深度，应根据冰冻情况、外部荷载、管材性能、抗浮要求及与其他管道交叉等因素确定。在非冰冻区，通常金属管道的管顶覆土厚度不小于0.7米，非金属管道的覆土厚度应大于1.0-1.2米。在冰冻区，在保证管道结构安全的基础上，管道埋设深度处在冰冻层下面即可。市政给水管道管径的设计需要根据管网供水量及水头损失来进行计算，其中配水管网应按最高日最高时供水量及设计水压进行水力平差计算。给水管按管道材质可分为金属管（铸铁管、钢管）和非金属管（预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管）。
（1）.铸铁管。铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。灰铸铁管虽然有较强的耐腐蚀性，但由于连续铸管工艺的缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力差，重量较大，并且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故等。所以其可用在直径较小的管道上，同时采用柔性接口。与灰铸铁管相比，球墨铸铁管不仅具有灰铸铁管的许多优点，而且机械性能有很大提高，其强度是灰铸铁的多倍，抗腐蚀性能远高于钢管。球墨铸铁管重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象。球墨铸铁管采用推入式楔形胶圈柔性接口或法兰接口，施工安装方便，接口的水密性好，有适应地基变形的能力，抗震效果也好，因此是一种理想的管材。
（2）.钢管。钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。钢管的特点是耐高压、耐振动、重量较轻、单管的长度大和接口方便，但耐腐蚀性差，管壁内外都需要有防腐措施，并且造价较高。在给水管网中，通常只在大管径和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震区使用。
（3）.预应力和自应力钢筋混凝土管。预应力钢筋混凝土管分普通和加钢套筒两种。预应力钢套筒混凝土管是在预应力混凝土管输配水管道材质的选择，应根据管径、内压、外部荷载和管道敷设区的地形、地址、管材的供应，内放入钢筒，其用钢量比钢管省，价格比钢管便宜。其接口为承插式，承口环和插口环均用扁钢压制成型，与钢筒焊成一体。预应力钢筋混凝土管的特点是按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合造价低，管壁光滑，水力条件好，耐腐蚀，但重量大，不便于运输和安装。预应力钢筋混凝土管在设置阀门、弯管、排气、放水等装置处，须需采用钢管配件。
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（4）.玻璃钢管。玻璃钢管是一种新型管材，能长期保持较高的输水能力，还具有耐腐蚀、不结垢、强度高、粗糙系数小、重量轻，是钢管的1/4左右，预应力钢筋混凝土管的1/5-1/10，运输施工方便等特点。但其价格较高，几乎跟钢管接近，可在强腐蚀性土壤处采用。
（5）.塑料管。塑料管种类很多，近年来发展很快，常用的有UPVC、ABC、PF、PPR。塑料管具有内壁光滑不结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工和接口方便等优点。但管材的强度较低，用于长距离管道时，需要考虑防止碰撞、暴晒等老化措施。
综上所述，给水管道的选择应根据管径、内压、外部荷载和管道敷设的地形、地质、管材的供应，按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理以及清水管道防止二次污染的原则，进行技术、经济、安全等综合分析确定。通常情况下，小于DN300mm的给水管道选用PE等塑料管，大于等于DN300mm的给水管道采用球墨铸其铁管或钢管，管道穿越障碍物时选用钢管。总之，给水工程设计应在不断总结生产实践和科学试验的基础上，积极采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，提高供水水质，保障供水安全，优化运行管理，节约能源和资源，降低工程造价和运行成本。
2.2市政排水工程
市政排水工程包括市政污水排水工程和市政雨水排水工程。排水工程设计应依据城市排水与污水处理规划，并与城市防洪、河道水系、道路交通、园林绿地、环境保护、环境卫生等专项规划和设计相协调。排水设施的设计应根据城镇规划蓝线和水面率的高程布置，满足不同地区的排水要求。排水工程设施，包括内涝防治设施、雨水调蓄和利用设施是维持城镇正常运行和资源利用的重要基础设施。在降雨频繁、河网密集或易受内涝灾害的地区，排水工程设施更为重要。排水管渠的材质、管渠构造、管渠基础、管道接口，应根据排水水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性、施工条件及对养护工具的适应性等因素，进行选择和设计。常用的有混凝土管和钢筋混凝土管、陶土管、金属管、浆砌砖和浆砌石或钢筋混凝土渠道、塑料管。
（1）.混凝土管的管径一般小于450mm，长度多为1m，适用于管径较小的无压管。管径大于400mm时，通常可采用钢筋混凝土管。它们的主要缺点是抗酸、碱浸蚀及抗渗性能较差、管节短、接头多、施工复杂。
（2）.陶土管耐酸抗腐蚀性好，适用于排除酸性废水。缺点是陶土管质脆易碎，不宜远运，不能承受内压，抗弯抗拉强度极低，不宜敷设在松土中或埋深较大的地方。此外，管节短，需要较多接口，增加了施工的难度和费用。
（3）.金属管包括铸铁管和钢管。金属管质地坚固，抗压、抗震、抗渗性能好；内壁光滑，水流阻力小；管子每节长度大，接头少。缺点是价格昂贵，钢管抗腐蚀及地下浸水的能力差。因此，在采用钢管时必须涂刷耐腐蚀涂料并注意绝缘。
（4）.浆砌砖、石或钢筋混凝土渠道通常用于管道设计断面大于1.5m时。常用的断面形式有矩形、圆形、半椭圆形等，可用于排泄有腐蚀性的废水。
（5）.塑料排水管主要包括聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯芯层发泡管（PVC-U）、聚氯乙烯双壁波纹管（PVC-U）、玻璃钢夹砂管（RPMP）、塑料螺旋缠绕管（HDPE、PVC-U）聚氯乙烯径向加筋管（PVC-U）等。这些管材无论是性能还是施工难易程度都优于其他管材。一般具有以下特性：强度高，抗压奈冲击；内壁平滑、摩阻低，过流量大；耐腐蚀，无毒无污染；连接方便，接头密封好，无渗漏；重量轻，施工快，费用低；埋地使用寿命达五十年以上。
综上所述，选择排水管渠材料时，应综合考虑技术、经济及其他方面的因素。在满足技术要求的前提下，应尽可能就地取材，采用当地易于自制、便于供应和方便运输的材料，以使运输和施工总费用降至最低。
2.3设计注意事项
施工阶段是市政给水排水管道施工的关键阶段，而设计阶段作为整个工程的初期阶段，其设计中应对施工技术、施工过程等进行相应的设计，这样才能保证给水排水管道的质量。给水排水管道施工阶段的设计首先要考虑到支撑是否牢固可靠，以及支撑的强度、稳定性等是否符合相关的要求；考虑到支撑的调整设计方案，如果在实际土方开挖的深度大于设计深度时，应在挖土加深的情况下及时安装相关的支撑，而要采用何种支撑措施，需要设计人员根据实际情况来定。
结语
市政给排水系统是现代城市发展的基础设施，其广泛分布于城市每一个角落，因此设计合理、经济的市政给排水管道系统，对于推动城市建设、发展有着重要意义。合理的方案，不仅能够提升市政给排水管道布置与设计的有效性与可持续性，还可对城市进行功能分区，其对于城市道路系统布设与防洪排涝、城市环保等工作都会产生重要影响。
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论文作者:刘桂薇1,潘猛2,郭光红3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：市政论文; 管道论文; 钢管论文; 钢筋混凝土论文; 兴安盟论文; 预应力论文; 乌兰浩特市论文; 《基层建设》2018年第34期论文;