某区污水管网系统工程方案设计投标文件

1、目 录 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc481241445 前 言 PAGEREF _Toc481241445 h 1 HYPERLINK l _Toc481241446 1概述 PAGEREF _Toc481241446 h 2 HYPERLINK l _Toc481241447 1.1设计依据 PAGEREF _Toc481241447 h 2 HYPERLINK l _Toc481241448 1.2主要设计内容 PAGEREF _Toc481241448 h 2 HYPERLINK l _Toc481241449 1.3自然概况 PAGEREF _Toc

2、481241449 h 2 HYPERLINK l _Toc481241450 1.3.1地形地貌 PAGEREF _Toc481241450 h 2 HYPERLINK l _Toc481241451 1.3.2水文 PAGEREF _Toc481241451 h 2 HYPERLINK l _Toc481241452 1.3.3气候条件 PAGEREF _Toc481241452 h 3 HYPERLINK l _Toc481241453 2工程概况 PAGEREF _Toc481241453 h 4 HYPERLINK l _Toc481241454 2.1工程由来 PAGEREF _T

3、oc481241454 h 4 HYPERLINK l _Toc481241455 2.2工程范围 PAGEREF _Toc481241455 h 4 HYPERLINK l _Toc481241456 2.3工程目的 PAGEREF _Toc481241456 h 4 HYPERLINK l _Toc481241457 2.4工程任务 PAGEREF _Toc481241457 h 4 HYPERLINK l _Toc481241458 3方案设计 PAGEREF _Toc481241458 h 5 HYPERLINK l _Toc481241459 3.1方案设计原则 PAGEREF _T

4、oc481241459 h 5 HYPERLINK l _Toc481241460 3.2截污主干管设计 PAGEREF _Toc481241460 h 5 HYPERLINK l _Toc481241461 3.2.1设计服务区内现状 PAGEREF _Toc481241461 h 5 HYPERLINK l _Toc481241462 3.2.1.1截污干管埋深的影响及技术经济限制因素 PAGEREF _Toc481241462 h 5 HYPERLINK l _Toc481241463 3.2.1.2拟敷设污水干管的地质状况介绍 PAGEREF _Toc481241463 h 5 HYP

5、ERLINK l _Toc481241464 3.2.1.3服务区内排污户性质 PAGEREF _Toc481241464 h 6 HYPERLINK l _Toc481241465 3.2.2现状的特点及应对措施 PAGEREF _Toc481241465 h 6 HYPERLINK l _Toc481241466 3.2.3污水干管施工方案的确定 PAGEREF _Toc481241466 h 7 HYPERLINK l _Toc481241467 3.2.4污水干管的设计 PAGEREF _Toc481241467 h 7 HYPERLINK l _Toc481241468 3.2.4.

6、1污水干管布置方案 PAGEREF _Toc481241468 h 7 HYPERLINK l _Toc481241469 3.2.4.2污水干管管材比选 PAGEREF _Toc481241469 h 8 HYPERLINK l _Toc481241470 3.2.4.3管材在顶管施工中的表现 PAGEREF _Toc481241470 h 10 HYPERLINK l _Toc481241471 3.3石化区西部污水和霞涌区污水管网衔接方案 PAGEREF _Toc481241471 h 11 HYPERLINK l _Toc481241472 3.3.1石化区西部污水 PAGEREF _

7、Toc481241472 h 11 HYPERLINK l _Toc481241473 3.3.2霞涌片区污水 PAGEREF _Toc481241473 h 11 HYPERLINK l _Toc481241474 3.4污水厂出厂废水与排海管线之间输水管线方案 PAGEREF _Toc481241474 h 11 HYPERLINK l _Toc481241475 4工程可实施性 PAGEREF _Toc481241475 h 13 HYPERLINK l _Toc481241476 4.1类似工程简介 PAGEREF _Toc481241476 h 13 HYPERLINK l _Toc

8、481241477 4.2工程经验总结 PAGEREF _Toc481241477 h 13 HYPERLINK l _Toc481241478 4.2.1施工方面的经验 PAGEREF _Toc481241478 h 13 HYPERLINK l _Toc481241479 4.2.2设计方面的经验 PAGEREF _Toc481241479 h 14 HYPERLINK l _Toc481241480 4.2.3顶管设计、生产方面的经验 PAGEREF _Toc481241480 h 14 HYPERLINK l _Toc481241481 4.3实施本工程所具备的条件 PAGEREF _

9、Toc481241481 h 15 HYPERLINK l _Toc481241482 4.3.1现状条件及顶管中地质条件方面 PAGEREF _Toc481241482 h 15 HYPERLINK l _Toc481241483 4.3.2时间方面 PAGEREF _Toc481241483 h 16 HYPERLINK l _Toc481241484 4.3.3玻璃钢夹砂顶管制造方面 PAGEREF _Toc481241484 h 16 HYPERLINK l _Toc481241485 4.3.4玻璃钢夹砂顶管施工队伍方面 PAGEREF _Toc481241485 h 16 HYPE

10、RLINK l _Toc481241486 4.4本工程施工方案 PAGEREF _Toc481241486 h 16 HYPERLINK l _Toc481241487 4.4.1机头选型 PAGEREF _Toc481241487 h 16 HYPERLINK l _Toc481241488 4.4.2平面布置 PAGEREF _Toc481241488 h 17 HYPERLINK l _Toc481241489 4.4.3管道顶进 PAGEREF _Toc481241489 h 18 HYPERLINK l _Toc481241490 4.5实施本工程质量保证措施 PAGEREF _T

11、oc481241490 h 19 HYPERLINK l _Toc481241491 4.5.1设计质量保证措施 PAGEREF _Toc481241491 h 19 HYPERLINK l _Toc481241492 4.5.2玻璃钢夹砂顶管质量保证措施 PAGEREF _Toc481241492 h 20 HYPERLINK l _Toc481241493 4.5.3施工质量保证措施 PAGEREF _Toc481241493 h 21 HYPERLINK l _Toc481241494 4.5.4施工安全措施 PAGEREF _Toc481241494 h 24 HYPERLINK l

12、_Toc481241495 4.5.5施工节能措施 PAGEREF _Toc481241495 h 24 HYPERLINK l _Toc481241496 4.5.6地面交通维护措施 PAGEREF _Toc481241496 h 25 HYPERLINK l _Toc481241497 4.5.7管线保护及文明施工 PAGEREF _Toc481241497 h 25 HYPERLINK l _Toc481241498 5投资估算及成本分析 PAGEREF _Toc481241498 h 27 HYPERLINK l _Toc481241499 5.1编制依据 PAGEREF _Toc48

13、1241499 h 27 HYPERLINK l _Toc481241500 5.1.1指标依据 PAGEREF _Toc481241500 h 27 HYPERLINK l _Toc481241501 5.1.2工程其他费用 PAGEREF _Toc481241501 h 27 HYPERLINK l _Toc481241502 5.2投资估算成果 PAGEREF _Toc481241502 h 27 HYPERLINK l _Toc481241503 5.3成本分析 PAGEREF _Toc481241503 h 28 HYPERLINK l _Toc481241504 6工程进度安排及其

14、保障措施 PAGEREF _Toc481241504 h 30 HYPERLINK l _Toc481241505 7工程综合评价 PAGEREF _Toc481241505 h 31 HYPERLINK l _Toc481241506 结论及建议 PAGEREF _Toc481241506 h 32前 言大亚湾石油化学工业区规划用地处于大亚湾开发区的东部，属南边灶、岩前和东联三个管理区，该处依山傍海，环境优美。北面为加强对外联系的快速干道和支线铁路，东邻霞涌旅游区，南望浩瀚的大海，西接大亚湾中心区，地理位置十分优越。随着中海壳牌南海石化项目和年产1200万吨的炼油项目投产后，对广东省及东南沿

15、海地区的经济发展都将起到重要的带动作用，大亚湾石油化学工业区以中海壳牌项目为依托，将建设成为以乙烯和炼油项目为龙头的高附加值、高技术含量的世界级石化工业区，成为广东省石化基地和能源基地，最后发展成为世界一流的现代化石化工业区。目前，中海壳牌、LNG发电厂、三菱MMA项目以及仓储、码头等工程已经进入施工阶段，中海油1200万吨炼油项目已获得国家批准，另有多家国内外知名石油化工企业已经或有意在此投资设厂，整个石化区的开发正逐渐进入高潮。随着大亚湾开发区的迅速发展，该区的受纳水体已日益受到严重污染，为营造良好的投资环境，吸引外资，石化工业区污水处理工程的同步建设势在必行。石化工业区污水处理工程的建设

16、，可将石化工业区产生的污水经处理达到规定的排放标准后进行深海排放，避免对近海水域造成污染，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。其经济效益直接表现在：污水处理厂的建设直接促进了污水的回用，同时也更加体现了它具大的社会效益。我院接受惠州大亚湾清源环保有限公司邀请参加“大亚湾石化区污水管网系统工程方案设计”投标。按照招标文件要求，在本设计中遵照相关规划，在结合惠州大亚湾石化区污水管网系统规划调整方案设计的基础上，提出大亚湾石化区污水管网系统工程方案设计。力争将服务片区内的污水以最经济的方案收集处理、考虑近远期发展、实事求是结合当地的实际情况，提出切实可行的技术方案，为污水干管的顺利、按时实施奠定

17、基础，主要内容如下：结合现状路况等因素，对污水干管走向进行布置；结合拟敷设管路道路的实际情况，确定污水干管的施工方式；结合施工方式、地质状况等因素，对污水干管的埋深进行设计；论述设计方案的可实施性；提出工程实施的进度安排及其保障措施；结合上述结论给出投资估算并提出合理化建议。1概述1.1设计依据甲方提供的资料；相关规范：室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003；室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003；给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97；城市排水工程规划规范GB50318-2000；给水排水工程管道结构设计规范GB50332-2002

18、；室外排水设计规范GBJ14-87；埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程CECS129:2001；玻璃纤维增强塑料夹砂管CJ/T3079-1998；排水管道维护安全技术规程CJJ6-85；给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97；建设项目环境保护设计规范 1987年3月城市工程管线综合规划规范GB50289-98。相关法规：中华人民共和国环境保护法 1989年12月中华人民共和国环境污染防治法 1984年5月中华人民共和国水污染防治实施细则 1989年5月建设项目环境保护管理办法 1986年3月污水处理设施环境保护、监督管理办法 1989年5月地面水环境质量

19、标准 （GB3838-2002）污水综合排放标准 （GB8978-1996）1.2主要设计内容在综合考虑接纳石油化学工业区西部的污水和霞涌生活区污水的前提下，主要对石化区污水管网主干管进行方案设计。此外，尚应合理布置出厂废水与排海管线之间的输水管线。1.3自然概况规划区处于大亚湾开发区的东部，该处倚山傍海，环境优美。北面为加强对外联系的快速干道和支线铁路，东邻霞涌规划区，南望浩瀚的大海，西接大亚湾石油化学工业区西部，区域位置十分优越。1.3.1地形地貌石化工业用地的北侧为高程数百米的海岸山脉，主峰铁炉峰海拔743m，规划用地范围内地势较为平缓，呈北高南低状，属丘陵地带和海滨台地，除北部有207

20、0米的丘陵地外，其余用地高程大多为020米之间；规划填海部分的海域海水水深较浅，大部分在-2.00米之间，填海工程量较少。1.3.2水文a）水系规划区内有畲禾坑河、柏岗河、岩前河三条小河流经石油化学工业区中、东区，往南直接汇入大海，其中畲禾坑河与畲禾坑水库相连。b）潮汐大亚湾潮汐属不正规半日混合潮型，最高潮位为3.116米。每月有810天为日潮，2022天为半日潮，由于受地形影响，外海潮波传至大亚湾内变形较大，以致潮汐日不等现象非常明显。c）海水规划区内海水物理性状好，无色、无嗅、透明、可以达到I类水标准，化学成分多项指标达I类，但也有部分指标只达到II类III类标准的。据广东省环境监测中心站

21、1995年对大亚湾海水监测结果：磷酸盐和石油超海水一类水质标准，pH值也有部分测值偏高，该结果说明海水已受到了工业废水的污染。1.3.3气候条件a）气候开发区地处北回归线以南，濒临南海，属于典型的亚热带海洋性气候。主导风向为东南风，次主导风向为西北和西南风。历年平均风速3米/秒。历年平均温度21.80C，极端最高气温38.50C。年平均降雨量为1989.4毫米。历年最高降雨量为2347.2毫米。每年610月为台风季节，以79月份为盛期。b）台风本地区台风影响的起止时间为510月，尤以79月份居多，年平均影响次数1.4次，最多年份1964年5次，受台风影响，一般出现狂风和暴雨，并在沿海产生风暴潮

22、，台风登陆瞬时风速达40m/s以上。2工程概况2.1工程由来中海壳牌南海石化项目和年产1200万吨的炼油项目投产后，对广东省及东南沿海地区的经济发展都将起到重要的带动作用，大亚湾石化区以中海壳牌项目为依托，将建设成为以乙烯和炼油项目为龙头的高附加值、高技术含量的世界级石化工业区，成为广东省石化基地和能源基地，最后发展成为世界一流的现代化石化工业区。随着中海壳牌南海石化项目的投产运行，它的中、下游产品势必象雨后春笋一样在这里落户定基，但同时带来的污水的出路问题，目前已提到日程上来，而且迫在眉睫、必须进行统筹安排建设。石化工业区污水处理工程的建设，可将石化区产生的污水经处理达到规定的排放标准后进行

23、深海排放，避免对近海水域造成污染，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。2.2工程范围本次污水方案设计范围与惠州大亚湾石油化学工业区（东、中区）控制性详细规划的规划范围相同，石化区西四路以东的中区和东区的所有地块。此外还考虑了石油化学工业区西部用地的污水，霞涌生活区污水也在此次考虑范围内。2.3工程目的目前石油化学工业区污水管网尚未建设，居民生活污水未经过任何处理就近排入现状水体。而现状的在建项目和一些生产项目均通过各自的污水处理装置进行处理，达到排放标准，直接就近外排。拟建的综合污水处理厂位于大亚湾石化区M1地块，终期处理规模8万立/日，首期处理规模2.5万立/日，该污水处理厂主要服务范围

24、为大亚湾石化区中除中海壳牌南海石化项目外的其他所有项目产生的工业及生活污水，计划于2006年4月建成投产。惠州大亚湾石化区污水管网工程是石化区综合污水处理厂的重要配套工程。管网的按期建成是综合污水处理厂投入使用的重要保障。本次方案设计的目的就是为有效收集服务区域内污废水，以最大程度地保护大亚湾海域水质。2.4工程任务根据石化区污水管网规划设计，综合考虑石化区的中远期发展，使污水管网建设和石化区发展相协调，最大限度地发挥工程效益，投资省，收益佳。工程可实施性强，充分满足综合污水处理厂的投产需求。3方案设计3.1方案设计原则1、尽可能采取重力流原则2、服务范围内所有支管均实现自流接入原则3、污水管

25、网系统运行维护最简单、综合费用最小原则4、污水管网系统与服务区现状条件及河流等空间最协调、充分将规划与实际情况相结合的原则5、施工及运行期间对周边环境、水体影响最小原则6、施工期短，对交通影响最小原则7、方案可实施性强的原则8、抗各排污户事故时腐蚀最强原则3.2截污主干管设计3.2.1设计服务区内现状3.2.1.1截污干管埋深的影响及技术经济限制因素截污干管起始点埋深的限制条件西区污水的转输中一路支管的重力自流接入干管沿程及尾端由西至东所涉及的影响埋深的因素中四路与东一路之间的CSPC涵洞，涵底标高为：-2.75东一路西侧的柏岗河，河底标高为：+0.46东一路东侧的电厂取水涵，涵顶标高为：-2

26、.20东二路东侧的电厂排水涵，涵底标高为：-2.95干管尾端进入石化区中央污水处理厂的埋深不宜过深，以节省污水处理厂运行费用、并降低污水处理厂泵站建设难度。3.2.1.2拟敷设污水干管的地质状况介绍惠州大亚湾石化工业区污水处理系统线路瑞雷波检测报告该报告是由“惠州大亚湾清源环保有限公司”委托“广州海洋勘察开发总公司大亚湾分公司”于2005年1月25日完成的。此次物探工作于拟建场地共布设瑞雷波测点18个，点距250m500m左右。其主要结论为：瑞雷波检测：本场地瑞雷波波速在100m/s400m/s间变化，属中低波速，在勘察范围内存在2层地质体，根据现有勘探资料推断为填土层及砂砾层；填土层波速在1

27、00m/s200m/s间变化，层厚不均匀，介于3m6m；砂砾层波速在250m/s400m/s间变化，层厚不均匀，介于3m7m；由于基岩瑞雷波波速500m/s，从频散曲线可看出本场地10m范围内无基岩分布，但场地局部地段填土层存在填石。大亚湾澳霞大道路基岩土工程勘察报告（初勘）该报告是由“大亚湾石化发展集团公司”委托“韶关地质工程勘察大亚湾分院”于2002年7月完成的。此次勘察工作共布设施工钻孔14个，勘察钻孔间距为300m。勘察范围由其主要结论为：一、区域地质、地形地貌：澳霞大道北约2公里左右，呈东西向延伸的为霞涌断裂带，整体向南倾。二、地层岩性特征：场地内岩土层基本构成为：第四系人工填土层、

28、第四系植物层、第四系海陆交互相沉积层、第四系冲洪积层、第四系残积层和白垩系基岩。三、水文地质条件：地下水主要赋存于第四系各土层中，属孔隙水类型，水位埋深随地势的变化而起伏，含水量较为丰富，补给途径主要为大气降水与北部低山侧向径流，同时与海水有密切的水力联系。勘察期间测得地下水埋深标高在1.0m3.8m之间，埋深较浅。但地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。四、场地位于抗震设防烈度VI度区。大亚湾澳霞大道东段路基岩土工程勘察报告（初勘）该报告也是由“大亚湾石化发展集团公司”委托“韶关地质工程勘察大亚湾分院”于2002年7月完成的。此次勘察工作总长3785米（勘察范围为中四路至M1、M2地块

29、交界处），其中K6+700至K7+840（即东一路至东二路间）为海水水域。共布设施工钻孔14个，勘察钻孔间距为300m。其主要结论为：一、规划道路沿线原始地貌属于山前冲洪积平原和和滨海地貌，由于地表水动力较弱的原因，海岸线淤积较小，多为泥滩或砾石滩。二、地层岩性特征：场地内岩土层基本构成为：第四系人工填土层、第四系耕土层、第四系海陆交互相沉积层、第四系冲洪积层、第四系残积层和侏罗系基岩。三、水文地质条件：地下水主要赋存于第四系各土层中，属孔隙水类型，水位埋深随地势的变化而起伏，含水量较为丰富，补给途径主要为大气降水。勘察期间测得地下水埋深标高在0m11.78m之间。四、场地位于抗震设防烈度VI

30、度区。3.2.1.3服务区内排污户性质由大亚湾石化产业办提供的主要项目如下表：项目阶段项目名称项目阶段项目名称落户项目中海油炼油选址阶段项目SBR（或胶乳）LNG电厂顺丁橡胶（BR）热电联产BDO（1,4丁二醇）惠菱化成MMA丙烯酸裂解汽油深加工EO下游建滔苯酚丙酮石油树脂普莱克斯工业气体氮氨酸明确意向项目ABS规划阶段项目烷基酚阿托菲纳PS乙二醇单醚SBS二甘醇酸酯MEK（甲乙酮）异丙醇胺，等备注：各排污户均有预处理系统达到中央污水处理系统接纳标准后方可排放。3.2.2现状的特点及应对措施澳霞大道的特殊性要求截污干管施工方式采取非开挖方式且施工工期宜短；受服务区内各种因素影响，为减小干管末端

31、埋深且避免多次提升以节省运行费用，干管坡度应尽可能小；考虑尽可能不使受海水影响的地下水渗透入干管而影响中央污水处理厂的正常有效运行，并不向大亚湾海域渗漏污水，应着重考虑防渗漏；考虑到敷设管道处为填海区，宜注重考虑抗变形渗漏方面；顶管施工且干管埋深相对较深，宜考虑易于维护；由于管内输送污水的性质及管外受海水侵蚀，宜注意防腐。3.2.3污水干管施工方案的确定由于澳霞大道肩负的交通任务严峻，目前路面并不很宽，且浅层均有填海时的大直径的石头，即使泵站提升后仍不适于浅埋；同时，污水干管埋深较深也利于未来污水回用管线的敷设，避免污水次干管与污水回用管线高程方面的矛盾；再次，污水干管埋深较深则易使次干管污水

32、接入，并允许污水支管有较大坡度，从而使其不易堵塞、排污顺畅，维护简单。综合各方面因素考虑：本工程拟实施非开挖技术施工。几种非开挖技术的比较表比较项目气动矛水平定向钻机械顶管盾构施工管材钢管钢管、PVC管、PE管钢管、钢筋混凝土管、复合管、PE管、陶管盾构管片管径50300mm50600mm2003000mm3000mm以上一次施工距离2040m一般100m左右，特大型1km左右管径800mm；130m左右，管径800mm；1km以上500m以上适用土质软土，在混合层中困难一般土，在砂砾，岩层中困难粘土，砂砾至岩层全土质均可软土为主平衡地下水不能困难好(且不用井点降水)能控制地面沉隆不能不能好(

33、顶进面有压力管理)能(需有相当的深度)机械原理采用压缩空气、冲击型先钻进，后扩孔回拖前面刀盘切削土体，后方顶进前面刀盘切削土体，顶进机头后设置管片施工速度(同土质比)500mm2mmin2m5m/min70mm200mmmin10mm50 mmmin施工精度施工中无诱导地面方向有诱导激光定位，机头纠偏(绝对偏差；上下50mm，左右30mm以内)机内测量曲线施工不能用钻管前方导向板任意曲线，曲率半径可小于50m任意曲线占地面积小较小管线两头需分别设置工作井和到达井大穿越对象穿一般通路穿路，过河(须设置管内导向)穿路、过河、市区房下顶管过河、市区穿越用途电缆、通信、煤气、自来水支管电缆、通信、天然

34、气、自来水管所有管线，包括重力流的下水、污水，雨水管线地下铁道、隧道设备价格10一40万元100一300万元约100万元以上约500万以上由上表可见：顶管技术在经济、生态和环境上有许多优点，顶管施工最适合于本工程。其优势具体表现在以下几个方面：（1）顶管施工是顶管铺管技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也己逐渐普及。因不开挖地面，所以能穿越公路、铁路、河流，其至能在建筑物底下穿过，是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法。（2）顶管施工不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管寿命亦大于开挖法埋管。（3）采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用，减少动

35、迁用房，缩短管线长度，有很大的经济效益。（4）顶管施工范围的扩大，顶管机械的性能越来越适应各种土质。顶管特别适用中小型管径管道的非开挖铺设。（5）适用于各种地质条件的土层。（6）其深度对管材的抗压能力、挠度及其造价有影响、对工作井深度及造价有一定影响，故不宜过深；但一定深度范围内，深较浅并不会明显增加费用。3.2.4污水干管的设计3.2.4.1污水干管布置方案污水干管布置与“规划调整方案设计”一致。即起点在E2地块北澳霞大道规划规划路段中点，终点至污水中央处理系统格栅井。主干管沿澳霞大道敷设，布置在道路北侧绿化带下，在CSPC管廊涵洞东侧设置一地下式提升泵站，至东三路折向南敷设，至东西大道折向

36、东敷设。另外，在主干管起点处设置西区污水接收池，并与主干管相连。霞涌休闲度假区的生活污水沿滨海大道敷设，至污水中央处理系统格栅井。中途提升泵站位置的确定CSPC涵洞东电厂取水涵以西特点：提高了CSPC涵洞后干管的标高，使敷设干管位置避开了基岩层，减小了工程实施难度，增强了工程的可实施性；提升后虽沿程又受到电厂取水及排水涵的限制，但仍使得干管末端埋深有效减小。决定因素：由始点至此若继续以此坡度埋设，则可能遇到岩石层，故需避开；经前期工作的比较，规划调整方案设计中干管的方案具有最高净现值，故其扬程及位置均与之相同。3.2.4.2污水干管管材比选污水干管管材比选原则：结合本工程实际情况，找出综合性价

37、比高的管材；工程可实施性强、安装方便；运行维护简单；工期短，对交通影响小；管材本身及其接口严密，既保护周围水域，又保证不使盐水渗入污水中影响污水厂处理效果；耐腐，能抵抗沿海区海水侵蚀，且对排污户一定范围水质出水的冲击有抵抗能力。结合本次设计特点及考虑的施工方式，参照国内新型排水管材的研究开发情况和当前市场上新型排水管材的供应情况，考虑国内外目前相关工程的首选管材，经过与普通混凝土管以及其它管材的比较，选取玻璃钢夹砂管。管材综述：玻璃钢夹砂管(RPMP)是一种以玻璃纤维及精选硅砂为增强材料，以热固性树脂为基体材料，通过计算机集中控制，采用一定工艺复合而成的复合结构的高分子复合管材。玻璃钢夹砂管具

38、有可设计性强、轻质高强、水力特性优良、耐腐蚀、抗渗漏、安装运输快捷方便、配件齐全、无需维护、绿色环保、安全可靠寿命长、综合效益高等一系列优点，这些优点是传统金属管材、无机非金属管材以及普通塑料管材所无法比拟的。玻璃钢夹砂管在市政排污管道工程中具有较强的市场竞争力，已在城镇市政工程中得到普遍应用。尤其是大口径玻璃钢夹砂排污管，不仅使用性能优良，而且在同流量对比的管材价格方面已有了优势，因而得到了管道设计部门和业主的认同。管材经济特性：玻璃钢夹砂管因其设计标准承诺使用寿命达50年以上，综合经济特性显著优于传统管材，玻璃钢管线初期投资一般略高于混凝土管，低于金属管，如果考虑到管线寿命及寿命期运行费用

39、，玻璃钢管材综合效益远高于传统管材。玻璃钢夹砂排水管与预应力砼排水管综合经济比较序号公称直径玻璃钢夹砂排水管钢砼排水管（预应力）单根长（m)材料单价（元/米）运输、安装费（元/米)综合造价（元/米）单根长（m）材料单价（元/米）运输、安装费（元/米）综合造价（元/米）1DN1000121110.6820.51131.185766.1678.6844.762DN1200121454.6228.81483.425934.10891023.13DN1400121902.860.51963.351085.121281213.124DN1600122495.668.52564.151723.515618

40、79.5上表表明：1、同口径玻璃钢夹砂排水管综合造价高于同口径（预应力）钢筋砼排水管1030%。2、由于砼排水管内表面不光滑，因而易结垢产生表苔和藻类物质而缩小管径，增加阻力，减少排水量，在重力流状态下若要排水量不变，选用玻璃钢夹砂管时，可缩小一个管径等级，这样玻璃钢夹砂排水管的综合造价仅比砼管略高510%。由于玻璃钢管使用奉命长，不腐蚀，不渗漏，不会产生对地下水源和土壤的二次污染，虽然一次性投资略高，但长期运行费用就降低，因而具有良好的经济效益和社会效益。管材水力特性方面：玻璃钢夹砂管的水力特性优良：内壁的粗糙系数可在50年内保持不高于0.009。因此，在相同流量的前提下，可比其它管材小1-

41、3个管径级别，并可节能20%-30%，因此在铺设过程中减小整体埋深，节省工程造价；在本工程中，由于坡度可以小至0.6，使中间泵站及污水厂泵站的运行费用大为节省；玻璃钢管内表面光滑，而且在寿命期内水力特性基本不变，玻璃钢管阻力损失系数为0.000915（满宁系数n=0.0084），远小于混凝土管的0.00232(n=0.014)和钢管的0.00179(n=0.012)，因此采用玻璃钢管可显著减小流体沿程压力损失。在同管径同流量下，采用玻璃钢管可节省能耗30%40%；在同管径同能耗下，采用玻璃钢管可提高流体输送能力40%。管中流速：v=R2/3I1/2/nR=（-+sincos）r/2(-)可见，

42、流速v与r2/3成正比，与n成反比；参数管材rn玻璃钢夹砂管14000.009钢筋混凝土管16000.014说明：表中以DN1400玻璃钢夹砂管的过流能力与DN1600的钢筋混凝土管相当计。根据上表参数计算，玻璃钢夹砂管中流速为钢筋混凝土管中流速的1.4倍，该系数尤其在运行初期，干管中污水量较小时更具重要意义，表明玻璃钢夹砂管材不会淤堵，因而维护量很小；而对于钢筋混凝土管，由于早期污水量小时易堵塞需要经常维护并对管道寿命产生不利影响。显而易见，若要钢筋混凝土管中流速达到玻璃钢夹砂管之流速，必然增加水力坡度，经计算，需至少提高至0.001，即干管末端埋深至少增加2米，以远期8万m3/d规模计，每

43、年增加运行费用为1820万元。管材防泄漏方面：管材本身：玻璃钢夹砂管材力学安全系数不小于4倍；管材热应力小；管材内衬层采用树脂，因此不滋生微生物，水力特性稳定可靠，安全可靠寿命长。玻璃钢管是一种柔性管材，具有较强的抗地基沉陷性和抗震性；1995年厦门安装一条污水排海管道，在台湾大地震中，附近的铸铁管、水泥管等，都有不同程度的震坏，有的损坏严重而玻璃钢管正常使用。连接方面：玻璃钢夹砂管材如传统管材一样，其连接方式也多种多样，管道配件种类齐全。玻璃钢配件一般采用手工成型工艺制作，安全系数高，管件制作工艺灵活多变。管件可在工厂内加工也可在施工现场加工，法兰、三通、四通、弯头、变径、盲板等管件可加工成

44、标准件，也可根据工程需要加工成非标准件。管材可根据需要任意切割，任意连接。玻璃钢夹砂管的单位长度通常在612米，单管比选用其它任何材料要减少接头2倍多，减少了施工工序，节约了大量的施工时间，提高安装效率2-3倍，缩短了施工周期，同时也降低了施工费用。同时，由于管道接头数量大大少于砼管等其他管材，且管道连接一般采用双“O”型弹力密封圈，同样是该管材泄漏率低的一个重要因素。施工过程：由于玻璃钢夹砂管管材粗糙系数小，壁面光滑。因此其在顶进时，阻力小。其次，由于玻璃钢夹砂管可最大程度地减小断面面积且壁薄，设计中直径1400 mm管壁厚为36mm，直径1200 mm管壁厚为32mm，其壁厚只为同管径钢筋

45、砼顶管壁厚的1/41/5。因此玻璃钢夹砂管顶管在相同土质的情况下，顶力只为同管径钢筋砼管顶力的1/10左右，对顶管周围土质的扰动小，垫管层变化小，未来发生不均匀沉降可能性小。管材及其施工接口优良的防渗漏性能，既保证了管道中污水不污染服务区内水域环境质量，充分体现环保工程的环境效益；又能避免服务区内受海水影响了的高水位地下水的渗入，既不增加污水处理厂处理量的负担，又杜绝污水处理厂微生物受渗入海水的影响使处理效果下降，如此除体现其环境效益外，还实现了一定的经济效益。管材维护方面管材本身耐腐蚀、耐磨、抗冻、热电绝缘、无需维护；玻璃钢管能抵抗酸、碱、盐，未经处理的污水、腐蚀性土壤、地下水及大多数化学介

46、质的侵蚀，采用特殊树脂配方的玻璃钢管还可以抵抗特强化学介质的侵蚀；可抵抗排水户事故时排放水质的侵蚀。玻璃钢管基本无需维护，当管材意外损伤时，可在施工现场采用手工成型工艺方便快捷的修复，修复几小时后便可投入使用，方便施工。管材防腐性能方面：玻璃钢的主要原材料选用高分子成份的不饱和聚脂树脂和矿物质成份的玻璃纤维组成,它能有效地抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的侵蚀，在一般情况下，能够长期保持管道的安全运行。管内壁耐腐蚀，可保证良好的水力条件，还可抗各排污户事故时较差水质对管材的影响，保证运行顺畅，尽可能减少维护工作量；管外壁耐腐蚀，可抵抗

47、沿海区域地下水盐分的侵蚀，从而延长管道寿命；由于管材抗老化性能和耐热性好（玻璃钢管可在-40到+80范围内长期使用），管道寿命长，可有效减少施工次数，利于保护环境；避免了由于腐蚀等爆管维护的大量工作和环境污染等。3.2.4.3管材在顶管施工中的表现顶管施工中，除客观条件外，决定进度及能耗的主要因素为顶力大小及纠偏难易程度。此外，影响进度的主要因素还有管径大小、管材与土层的摩擦阻力大小等。玻璃钢夹砂管可用于顶管施工中可设计性强是复合材料的最大特点。纤维缠绕玻璃管制品，可以通过改变树脂系统或增强材料来调整玻璃钢管的物理和化学性能，以适应不同介质和工作条件的需要，通过结构层的设计来调整管的承载能力，

48、制造不同压力等级或成为某种特殊性能的管材。容易安装各种分支管，不受各种条件限制，用户经过培训很容易掌握玻璃钢管的安装技术，经很多国内外重点工程应用，用户反映都很好。目前，为适应玻璃钢可设计性要求，缝编毡、复合毡、连续毡、针刺毡、表面毡、多轴向织物等新品种在国内都有工业化生产。同时，短切毡向更薄、更宽、更均匀，适应不同增强对象方向扩充；方格布也向更厚、更宽、适应不同工艺方向扩充。增强热塑性塑料用的无捻粗纱和短切纤维，开始按增强塑料的不同而分类提供。玻纤与热塑性塑料的混合纱和片材也在积极开发中。此外，国内已有多个玻璃钢夹砂顶管实例可以作为证明。顶力GB 50268-97给水排水管道工程施工及验收规

49、范中。规范的6.4.8条规定，顶管的顶力可按下式计算：（规范中公式）式中P计算的总顶力(kN)；管道所处土层的重力密度(kN/m3)；20D1管道的外径(m)；1.48H管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)；6.511.5管道所处土层的内摩擦角();40管道单位长度的自重(kN/m)，4L管道的计算顶进长度(m)；140f顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数；0.15（考虑玻璃钢管较光滑并采取适当有效的减阻措施而定）PF顶进时，工具管的迎面阻力(kN)。经计算得：P=272.2t452.5t（顶力最大处集中于K3+850K4+760处）从公式中可见：玻璃钢夹砂管可以从如下三方面导致顶管时顶力

50、P减小：由于可以管径（D1）缩小仅为DN1400mm（砼管DN1600mm），管壁薄（砼管为200mm，而玻璃钢夹砂管仅为36mm）；玻璃钢夹砂管外壁光滑，f小；玻璃钢夹砂管重量轻，比重为1.62.0，相当于钢管的1/6-1/3，混凝土管的1/15-1/10，小。易纠偏1.玻璃钢夹砂管自身重量轻；玻璃钢管与砼管的壁厚、单重、每吨铺设长度比较表规格（MM）管道材质玻璃钢管预应力砼管壁厚MM重量KGM铺设长度壁厚MM重量KGM铺设长度DN80011.658.4617.175443.022.25DN10001488.211.2885646.71.54DN120016.4123.988.0695885

51、.461.12DN140018.8165.816.031051161.240.86计算依据：1、玻璃钢依据：JCT8381998标准；2、预应力砼管依据：YB23463标准。2.管节之间采用钢套管连接，待施工完成后再用手糊玻璃钢密封，使得顶进过程中纠偏特别容易。施工进度快，施工期间对交通的影响最小玻璃钢夹砂顶管施工进度快已反映于前面的论述中，施工进度直接影响对道路交通的压力。在工程施工期间，由于管材轻，一方面：每次运送的管材量可大些、减小澳霞大道这一唯一通道的交通压力；另一方面：所用吊装设备小，施工时较为灵活，工程安全系数高，对路面破坏小。3.3石化区西部污水和霞涌区污水管网衔接方案由于该片区

52、均地处沿海区，故管材仍选用玻璃钢夹砂管。3.3.1石化区西部污水石化区西部污水管网采取重力流系统，收集到澳霞大道（石化区西部）最低点，设置污水提升泵站，将污水送至E2地块，西区污水接受池。截污干管管径的设计考虑了该部分污水近远期的转输量。3.3.2霞涌片区污水霞涌片区污水，采用重力流系统，收集到石化区滨海大道东段，然后沿滨海大道敷设的污水管网，送至石化区中央污水处理厂。3.4污水厂出厂废水与排海管线之间输水管线方案根据广东省海洋与渔业局、广东省环保局关于下发大亚湾水产资源自然保护区功能区划的通知、广东省人民代表大会常务委员会关于审议省人民政府建议对大亚湾海域功能作局部调整报告的函，中华人民共和

53、国自然保护区条例及中华人民共和国防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例的规定。目前大亚湾海域除1994年经省人大批准的大亚湾黄毛山岛附近海域为非水产资源保护区外，其余海域仍属于广东省水产资源自然保护区。按照大亚湾石油化学工业区区域环境影响报告书中批复的标准，石化区废水排放执行广东省水污染排放限值（DB44/26-2001）第二时段一级标准。根据水量计算表中的统计结果，考虑废水的回用水量，石化区规划区域内最终需要排放的废水量近期为720m3/h，中期增加为740m3/h，远期增加为840m3/h。石化区规划区域内全部建成后，总排放量约2300m3/h。中海壳牌石化项目规划设计了一条DN750的废

54、水排海管线，全长22km，并已取得相应的法律资格。该管线最大输水能力为2500m3/h。目前中海壳牌石化项目设计废水排放量为850m3/h，中海炼油废水排放量为400m3/h，尚有125m3/h的富裕能力可以利用。为了节约省石化区初期建设费用，初期石化区中央污水处理厂处理后的尾水利用中海壳牌石化项目的排海管线，实施深海排放。其管道走向考虑到目前道路的状况，建议沿滨海大道接入。考虑到石化区规划及发展要求，石化区将来宜建设单独的深海排海管线，排放石化区中期和远期的废水。4工程可实施性4.1类似工程简介进入21世纪后，由于中国城市化进程的加快，作为城市生命线的管网系统也随之大幅增加，城市现有建筑及道

55、路等客观条件的限制，许多管网系统只能采用非开挖方式（顶管）进行施工，同时，由于玻璃钢管道生产工艺日益成熟，原材料性能进一步提高，玻璃钢管道在流体输送领域应用更加广泛，这就在客观上为玻璃钢管道在顶管领域的应用典定了坚实的基础。目前，已有几个玻璃钢夹砂管顶管施工典型实例。玻璃钢夹砂管顶管施工典型实例表工程所在城市工程名称工程量项目概况广州沥滘污水处理厂主干管DN2270930米长泥水平衡顶管机顶进玻璃钢夹砂管，顶进土质为中粗沙，刚度为15000N/m2，压力为0.25MPa。首开我国南方水域地区大口径泥水平衡法顶管的先河，所生产的玻璃钢夹砂顶管经广东省建材产品质量检验中心检验，所检项目均超过广州沥

56、滘污水处理厂南洲路污水主干管工程招标文件技术要求。在中粗沙土层中顶进，平均单程顶距离170米，未安放中继间，最高顶速达到45米/天！科韵路污水管工程DN1685508米长粉质粘土层，最大推顶力为574T。顶进过程中根据顶力变化和偏差情况随时调整顶进速度，一般控制在35mm/min50mm/min。工业大道地下管道修复工程DN1050污水管内玻璃钢夹砂衬管，46米长原管道处于横穿车流量大的广州工业大道，且存在一定弯曲程度，管内部连接多处存在约10mm的凸起焊缝，或相邻两管存在约15mm的高低落差。使用2米长的DN9000.25MPaSN5000玻璃钢夹砂衬管,接口为双密封圈形式，光滑的外壁，使玻

57、璃钢夹砂衬管的顶力极小，管线在5小时内即全部衬入。经水压渗漏试压，没有发现任何渗漏，效果极佳。深圳河道截污DN800等多为过路处实施顶管沈阳市崇山路道路改造工程排水改造项目DN2100，1650米和DN1550，390米2002年6月15日开始施工，截止到8月31日全部完工顶管工程顶进距离之长属国内首创(土质大部分是砂土)4.2工程经验总结4.2.1施工方面的经验玻璃钢夹砂顶管施工时的特点如下：1.施工进度快：沈阳市崇山路道路改造工程排水改造项目，单坑日进度不低于6米，而同流量砼管日单坑进度小于1米，钢管为2米。2.顶力小：外表光滑，顶力小。目前最大顶力为DN2100的800t，DN1550的

58、500t。而砼管外表粗糙，顶力大，顶进难度大，顶进机械要求高。3.流通能力高：玻璃钢夹砂管的内壁非常光滑，粗糙度为n=0.0084，流量系数Cp=150，明显高于钢管、铸铁管、砼管的流量系数Cp=100。因此，压力相同时，玻璃钢夹砂管的管径可以减小一档，降低造价。4.由于管径缩小（由DN2400、DN2100），管壁薄（砼管为200mm，而玻璃钢夹砂管仅为55mm），避免了顶管过程中与其它管线交叉而形成的困难。5.纠偏简单：由于自身重量轻，管节之间采用钢套管连接，待施工完后再用手糊玻璃钢密封，使得顶进过程中纠偏特别容易。6.连接方便：各工作坑或接受坑内管的连接由于不是整数长度，如用砼管则不可能

59、截成任意长度对接，如用钢管则两条焊缝也需24小时才能焊接，而采用玻璃钢夹砂管则可截取任意长度，并在23小时内连接好。7.可带土顶进：由于外表光滑，顶力较小，即使带土顶进顶力也不是太大。8.管外表与土之间基本无内聚力，顶进中不死管。而砼管外表与土之间有很大的内聚力，顶进中易死管。9.使用机具简单，不需大型设备。重量轻，运输吊装费用少。沈阳市崇山路道路改造工程排水改造项目卸管使用小型汽车吊车，下管用5t电动葫芦，顶进用2个400t油压千斤顶，大大节省了机具费用。而砼管的重量约是玻璃钢夹砂管的1015倍，运输、吊装费用高。10.玻璃钢夹砂管耐腐蚀性能优异，寿命长，几乎不用保修，无需维护，确保使用寿命

60、达50年。而砼管的钢筋锈蚀问题严重影响使用寿命。4.2.2设计方面的经验根据顶管工程玻璃钢夹砂顶管的具体使用条件，确定管径、管材刚度级别、土壤参数、设计载荷（包括内压、负压、管顶垂直静土压载荷、地面车辆活载荷、堆土载荷）等设计参数，为玻璃钢夹砂顶管的结构计算提供理论计算依据。设计单位与管材制造单位及勘察单位、施工单位加强联系，在设计阶段充分考虑各环节中的相关因素，使设计全面而细致，实现工程设计满足工程施工需求的目标。在设计阶段，设计单位向施工单位强调所选管材的物化特性，使施工单位能利用已掌握的经验针对该种特质有针对性地制定施工方案，充分发挥所用管材的优越性；同时，设计单位在掌握现有经验、采纳相