顶管管材比较0215文档格式.doc
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5)连接方便:
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6)管外表与土之间基本无内聚力,顶进中不死管。
(砼管外表与土之间有很大的内聚力,顶进中易死管。
)
7)使用机具简单,不需大型设备。
重量轻,约为钢筋混凝土管重量的1/10~1/15,运输吊装费用少。
8)耐腐蚀性能强,寿命长,几乎不用保修,无需维护,确保使用寿命达50年。
1.2缺点
1)刚度和强度相对较低,弹性模数比木材大两倍,是钢的1/10,刚性较小,容易变形。
2)在盐水中长期使用时,强度容易衰减,并最终导致破坏。
3)玻璃钢的热膨胀系数大,膨胀系数约高碳钢两个数量级,在温差大的地区需考虑热胀冷缩对玻璃钢管的破坏作用。
4)长期耐温性差,一般不能在高温下长期使用,通用聚酯玻璃钢在50℃以上强度就明显下降,60℃以上强度有明显下降。
5)在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
6)层间剪切强度低。
7)目前我国玻璃钢施工项目中,接口质量问题突出,尤其对于长距离管道,接口数量多,接口处理的好坏直接影响整个工程的质量。
2JPCCP管
PCCP从结构型式上分为两种:
一种为内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCP-L),即在钢筒内壁成型混凝土,在钢筒外面缠绕环向预应力钢丝,然后喷射沙浆保护层而制成的管道;
一种是埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCP-E),是将钢筒埋置在管芯混凝土里面,然后在管芯混凝土上缠绕环向预应力钢丝后辊射沙浆保护层。
结构组成由高强度混凝土管芯、冷拉预应力钢丝、一个密实的水泥砂浆保护层、钢制承、插口接头组成。
2.1优点
1)设计方法先进、安全,采用美国供水协会AWWAC304设计规范,综合考虑了使用极限状态准则、弹性极限状态准则和强度极限准则进行设计。
2)承受高的内压和外荷载,承受的标准工作压力指标为0.4~2.0MPa,同时由于PCCP在设计上考虑充分运用混凝土的抗压强度,所以它较其它管材可承受更大的外荷载。
3)良好的抗渗性及耐久性,利用埋藏在混凝土中的经过水压试验的钢筒抗渗,利用水泥砂浆对预应力钢丝进行保护使其不受外界腐蚀,从而保证PCCP的抗渗性、耐久性。
4)接头密封好,采用滑动○型胶圈密封,安装时○型胶圈沿承插滑动○型胶圈密封。
5)运行维护成本低,特别适合污水输送管线工程。
2.2缺点
1)管道重量大,运输、安装困难。
2)作为顶管使用时,屈服强度低,管道纠偏困难。
3)顶管使用时,管口焊接时,易发生钢板与混凝土分离,影响管道性能。
4)顶管使用时,管道内外防腐层不受力,同壁厚情况下,管道受力面小,允许顶力小,单次顶进距离短,施工难度大。
5)使用过程中,钢板和钢筋可能存在电化学腐蚀作用,同时受地下水影响,管道缠丝易生锈,影响管道使用寿命。
6)从美国引进时主要作为开挖管道使用,国内用于顶管施工还处于试验阶段,实施效果有待考证。
3球墨铸铁管
具有铁的实质、钢的功能,防腐功能优良、延展功能好,装置简便、首要用于市政、工矿公司给水、输气等。
球墨铸铁管化学成分,球墨铸铁管的首要成分有碳、硅、锰、硫、磷和镁等,DN500mm以上均使用离心球墨铸铁管。
3.1优点
1)抗腐蚀性能良好。
2)使用寿命长,破损率低,安全性高。
3)采用橡胶圈接口,柔性较好,对地基适应性较强。
4)球墨铸铁管自身重量较JPCCP管重,较玻璃钢夹砂管轻,运输安装较易。
5)韧性好、延伸率大,管道顶进时纠偏容易。
3.2缺点
1)同时使用于中低压管道,在高压管网,通常不使用。
2)管体相对粗笨,造价高。
4管材综合性能比选
管道综合性能比较
项目管材
球墨铸铁管
钢套筒混凝土管(JPCCP管)
玻璃钢夹砂管
备注
承压能力
高
抵抗外载能力
较高
重量
较重
重
轻
市场供应
易购
较易
外壁摩阻系数
低
接口方式
承插连接
承插、套筒或其他连接
热膨胀系数
单节长度
6m
3m
抗弯、抗剪能力
强
弱
单次顶进距离
200m
100m
管道纠偏难度
管道检修
易
防腐
良好
较好,中水对混凝土产生中度腐蚀,地下水会影响管道使用寿命。
施工及运行条件
安装、运输较快捷,施工及运行安全性高。
自重很大,运输及安装起吊不便,配件连接困难,接口多;
施工及运行安全性低。
安装、运输方便,施工及运行安全性高。
使用寿命
50-70年
40-50年
50年
每延米管材单价(元)
3300
1620
1600
每延米设施分摊费用
400
单个中继间8万元
每延米综合费用(元)
3300
2020
不含施工费用
备注:
1)洛阳、南阳两家JPCCP管生产企业,其管材指标略有差异。
洛阳管道壁厚150mm管材,管道承受顶进力254吨,报价1650元/m;
南阳管道壁厚135mm,管道承受顶进力350吨,报价1620元/m。
本次管材比选管材价格按1620元/m进行比较。
另,管道承受顶力大,则同等条件下单次顶进距离长。
2)管道承受顶进力大小决定管道单次顶进距离,单次顶进一个单元需一个工作坑和接受坑。
为与玻璃钢夹砂管和球墨铸铁管进行等量比较,JPCCP管施工长度也按单次施工200m进行比较,但需增加一中继间,故JPCCP管比选中有中继间分摊价。
根据管材对比,同时结合本工程实际情况,建议使用玻璃钢夹砂管或JPCCP管。
但从发展上说,根据城市供水行业2010年技术进步发展规划和2020年远景目标《设备优化选择与应用》管道专题,城市用于主要供水管道中、大口径管道(DN300~DN1400mm),优先使用有良好防腐措施的离心球墨铸铁管和钢管。
5
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