场地市政管线工程量计算
场地市政管线工程量计算的测量参考:如何根据平面图与纵断面图对埋地雨水、污水、给水和燃气系统进行量化,涵盖管道长度、构筑物、管道周边的土方工程,以及每项工程量背后已发布的标准与地区规则。
场地市政管线工程量计算是对地下市政工程范围的测量:重力流雨水与污水管、压力给水与中水干管,以及燃气配送。它归属于施工规范第 33 分部,并依据平面图与纵断面图套图进行计量。与第 22 分部的室内给排水不同,这项工作主要由三类工程量构成,它们都源自同一条描绘出来的管线。管道按尺寸和材质以长度计量,检查井、雨水口、阀门、消火栓等构筑物按个数计量,而管道周边的土方外壳则按体积计量,包括沟槽开挖、垫层、回填和弃运。
纵断面图是这一专业有别于其他专业的关键。平面图给出水平走向和构筑物位置,但管内底标高、坡度和覆土深度则需从纵断面图或构筑物明细表中读取,它们决定了深度分档、沟槽体积,以及某一段管道是位于岩石中还是地下水位以下。本指南阐述每项工程量的测量方法:管道长度沿哪条线计取、一段管道在构筑物处于何处终止、同样的长度如何按深度重新定价、沟槽和垫层体积如何构建,以及各项背后的标准与地区差异。这是一份关于方法和单位的参考,而非成本指南。
管线走向及其终止位置
埋地管道沿其中心线计量,即展开长度,径直穿过每一个弯头、三通、弯管和偏置,从不取斜向,也从不因管件而缩短。《国际给排水规范》(IPC) 称之为展开长度,CESMM4 第 I 类和 RICS NRM2 沿中心线计量,WSDOT 标准规范则将穿过弯头、三通和管件的长度计入在内。对于重力流污水管,该线沿纵断面图上的管内底读取。
一段管道在构筑物处于何处终止是最大的分歧来源,并且会改变计量数字。穿过检查井的重力流污水管按井中心至井中心计量,井内井筒不予扣除,这是美国市政和公路部门的主流惯例。进入雨水口、进水口或方井的管道在构筑物内壁面处终止。没有构筑物的涵管沿中心线按管端至管端计量,不含端墙翼墙和端节,后者按个数计量。压力干管穿过管件、阀门和接头计量,因此附件的安装长度不予扣除,而阀门、弯管、三通和消火栓则在单独的清单项中按个数计量。错误要么是扣除了该安装长度,要么是漏计了附件。
平面图是水平投影,坡度由纵断面图体现。在典型的 0.4% 至 2% 污水管坡度下,坡度修正可忽略不计,但陡峭的雨水支管或斜交涵管须按实际斜角和坡度沿中心线以其真实长度计量。
按尺寸、材质和系统区分管道
管道长度按公称尺寸、材质和系统拆分为各自独立的计量项,且系统之间从不合并。雨水、污水、给水和燃气是各自独立的专业,拥有各自独立的许可,每种尺寸与材质组合都有其自身的单价。CESMM4 第 I 类对公称内径进行分档,分部规范对每种类型和尺寸分别计量,RICS NRM2 则按管径计量。
CESMM4 第 I 类将公称内径划分为以下分档:200 毫米及以下、200 至 300、300 至 600、600 至 900、900 至 1200、1200 至 1500、1500 至 1800,以及 1800 毫米以上。钢筋混凝土、PVC、高密度聚乙烯、球墨铸铁和聚乙烯等材质各自形成独立的计量项,接头或压力等级还可进一步细分。每种尺寸、材质和系统组合都是各自独立的清单项。
深度分档与开挖深度分级
管道埋设越深,安装成本越高,因为需要更多的开挖、支护、降水和恢复,所以同样的长度会按深度重新定价。估价员依据纵断面图按深度将每段管道分段,因为采用统一的平均深度会低估那些深而昂贵的管段。
CESMM4 第 I 类将沟槽内管道划分为固定的深度分档:不超过 1.5 米、1.5 至 2、2 至 2.5、2.5 至 3、3 至 3.5、3.5 至 4,以及超过 4 米,并按内径交叉分类,因此每种组合都是各自独立的项目。在澳大利亚和新西兰,相应的分档遵循 AS 1181 土木工程量计量方法。美国市政和公用事业合同通常采用开挖深度计价分级,例如 0 至 6、6 至 8、8 至 10、10 至 12 英尺及以上分别作为独立的长度项,但各分界点由各业主设定。公路部门规范更常采用单一长度单价,并按体积单独支付沟槽开挖费用,因此深度通过土方工程项目体现。
构筑物按个数计量并按深度定价
在所有计量方法下,检查井、雨水口、进水口、接线箱、阀门、消火栓、清扫口和地下井室均按个数计量,而不并入管道长度。CESMM4 第 K 类对检查井及附属设施按数量列项,RICS NRM2 对井室和检查井按数量列项,分部规范则逐个按个计量。计数应按构筑物类型和深度等级区分。
深度是按个数计量项目上的一条定价轴,因为越深的检查井井筒节数越多、开挖量越大。CESMM4 第 K 类在某一深度分档内对每座检查井按数量列项,例如不超过 1.5 米或 1.5 至 2 米。公路部门的做法是在某一基准高度以内按个数支付检查井费用,超出部分另按线性单价计费。WSDOT 规范将该基准设为 10 英尺,从流线测量至井圈顶部并取整至最近英尺,超过 10 英尺的检查井每增加一英尺按延英尺计量。其他机构采用不同的基准高度,通常为 6 至 8 英尺。深度从纵断面图上的井口和管内底读取。
与既有构筑物的连接和接驳按个数计量,并与新建构筑物分开:WSDOT 规范对与既有排水构筑物的连接逐个按个计量。接户管和支管也按尺寸逐个按个计量,在管线长度有意义时按长度计量,并按服务类型和尺寸区分。
管道周边的土方外壳
土方究竟是单独的工程量还是包含在管道长度单价中,这是一个合同决定,而非几何问题。根据 PennDOT 规范,长度单价包含管道、垫层和回填,因此土方被计入管道长度单价之内。根据 WSDOT 规范,沟槽开挖按构筑物开挖以立方码支付,砾石回填和管道区垫层按净线范围内的就位体积支付,作为各自独立的体积项目。工程量计算必须明确属于哪一种,否则会重复计算或漏算土方。
当土方作为独立工程量时,沟槽体积为净线棱柱体,即宽度乘以深度乘以长度。沟槽宽度取决于管道外径并由标准详图设定,常见的两侧最小作业净空各约 12 英寸。深度从纵断面图读取,等于覆土深度加管道外径加垫层。业主仅支付至净线范围。
管道区垫层是有别于沟槽回填的独立体积:管道下方的颗粒料垫层、至管腰线的腋角料,以及至管顶上方某一规定高度(由垫层等级设定)的包覆料,例如 B 级颗粒包覆,约 100 毫米的垫层并覆盖至管顶上方 150 毫米。管道自身的占位体积在粗略计算中不予扣除,但在严格的净回填计算中需予扣除。
松散系数、压缩系数、损耗与单位
开挖和外购的体积会随着松动和压实而变化,这是最容易被忽略的土方系数。开挖材料松散后体积膨胀,因此弃运体积超过净沟槽体积,洁净砂砾约为 14%,壤土或普通土约为 20%,密实黏土约为 35%,岩石则更高。外购回填料在压实时收缩,因此优选填料的订购体积超过压实后的空隙体积,土类约为 5% 至 10%,岩石则更高。这些都是随材料而异的工程参考范围,最好根据承包商自身的历史数据进行校准。将松散系数用于弃运和运输,将压缩系数用于外购订料,二者都绝不可用于就地净支付工程量。
同一条描绘出来的管线会以三种方式得出结果:投标工程量是安装后的净中心线长度,材料订购则将每段管线向上取整至整根管材接口数加上少量切割余量,而进度工程量则遵循合同方法,几乎总是井中心至井中心。管道按公称长度供货,例如 AWWA C151 下球墨铸铁的 18 或 20 英尺敷设长度,因此真正的超量是接口取整,而非一个固定百分比。约 2% 至 5% 的废料或切割余量是行业惯例,而非已发布的数值。在美国工程量以延英尺报告,在英国、欧洲、澳大利亚、新西兰和大多数国际工程中以延米报告,分别取整至整英尺或 0.1 米。
不利条件、非开挖及其他项目
不利条件作为基础开挖之上的增量项计量,仅适用于受影响的管段。RICS NRM2 和 CESMM4 将地下水位以下开挖、凿除岩石、在既有管线旁作业以及土方支护或支撑作为独立项目计量。美国公路部门规范与此一致,岩石开挖按原位立方码计量。估价员查阅纵断面图和钻孔记录以标出受影响的管段。降水和导流抽水对合同较为敏感:有些业主将降水视为开挖的附带工作,而另一些则单独支付降水以及接驳处的导流抽水费用,作为独立项目。
非开挖管段的计量方式与明挖不同。对于定向钻进、顶管和螺旋钻进,没有单独的沟槽体积,因为根据 PennDOT 规范,顶进或钻进的管道长度单价已包含开挖。套管按尺寸以长度计量,套管内的输送管作为独立项目按长度计量,钻进坑和顶进坑按个数计量,定向钻回拖则按安装后的展开长度计量。
若干较小的工程量构成了完整的工作范围。管道试验,包括气压、渗出、渗入或水压试验,以及闭路电视检测均按长度计量,因为 WSDOT 规范将雨水管试验作为按英尺计量的项目。在压力干管上,弯管、三通、阀门和盲端处的推力约束以混凝土支墩(按个数或体积计量)或从管件向回量取的限位接头长度来体现。非金属干管需要示踪线,且通常需要警示带,按管线长度计量;沟槽上方的地面恢复,包括路面锯切、修补以及表土、播种或铺草皮,则作为独立工程量按长度或面积计量。Exayard 读取平面图和纵断面图并应用这些规则,针对所采用的地区和用途得出工程量。
如何因地区而异
计量标准因市场而异。当您在 Exayard 中设置所在地区时,这些默认值会随之切换。
| 差异之处 | 地区 | 默认值 | 依据 |
|---|---|---|---|
| 管线在构筑物处的终止位置(检查井 / 雨水口 / 涵管端部) | 美国 | 井中心至井中心(井筒不予扣除) | WSDOT / DOT 标准规范 |
| 管线在构筑物处的终止位置(检查井 / 雨水口 / 涵管端部) | 英国 | 井中心至井中心(井筒不予扣除) | RICS NRM2 / CESMM4(中心线;管线在井中心之间计量,检查井/井室单独按数量列项) |
| 管线在构筑物处的终止位置(检查井 / 雨水口 / 涵管端部) | 国际 | 井中心至井中心(井筒不予扣除) | POMI / ICMS(中心线,跨越管件) |
| 管道延长度的深度分档 / 开挖深度分级 | 英国 | CESMM4 公制深度分档(1.5/2/2.5/3/3.5/4 米分界点) | CESMM4 第 I 类第三划分 |
| 管道延长度的深度分档 / 开挖深度分级 | 美国 | 单一延长度单价;深度通过单独的开挖体积处理 | DOT 做法;市政开挖深度分级作为合同专用的替代方案 |
| 管道延长度的深度分档 / 开挖深度分级 | 澳大利亚 / 新西兰 | CESMM4 公制深度分档(1.5/2/2.5/3/3.5/4 米分界点) | AS1181(土木工程量计量方法),按深度分档的沟槽开挖 |
| 管道延长度的深度分档 / 开挖深度分级 | 国际 | CESMM4 公制深度分档(1.5/2/2.5/3/3.5/4 米分界点) | ICMS / 土木计量方法做法 |
| 管道计量单位与取整 | 美国 | 延英尺(取整至整英尺) | DOT/AWWA 按延英尺 |
| 管道计量单位与取整 | 加拿大 | 延米(取整至 0.1 米) | 公制图纸,CIQS 方法 |
| 管道计量单位与取整 | 英国 | 延米(取整至 0.1 米) | CESMM4/NRM2 |
| 管道计量单位与取整 | 澳大利亚 / 新西兰 | 延米(取整至 0.1 米) | ANZSMM |
| 管道计量单位与取整 | 欧洲 | 延米(取整至 0.1 米) | 各国 SMM / DIN |
| 管道计量单位与取整 | 国际 | 延米(取整至 0.1 米) | ICMS/POMI |
| 检查井/构筑物深度定价(按个数 + 每英尺/米深度的增量) | 美国 | 至基准深度按个数 + 超出部分按延长度(DOT) | WSDOT 7-05.4(基准 10 英尺 + 每英尺增量) |
| 检查井/构筑物深度定价(按个数 + 每英尺/米深度的增量) | 英国 | 某一深度分档内按个数(CESMM4) | CESMM4 第 K 类 |
| 检查井/构筑物深度定价(按个数 + 每英尺/米深度的增量) | 国际 | 某一深度分档内按个数(CESMM4) | ICMS / 土木计量方法做法 |
| 沟槽开挖:含于管道延长度单价内,还是按体积单独计量 | 美国 | 含于管道延长度单价内 | PennDOT 601.4(a) 及许多市政/DOT 管道项目将垫层+回填并入延长度单价 |
| 沟槽开挖:含于管道延长度单价内,还是按体积单独计量 | 英国 | 按体积单独计量(立方码 / 立方米) | CESMM4 / NRM2(开挖按立方米单独计量) |
| 沟槽开挖:含于管道延长度单价内,还是按体积单独计量 | 澳大利亚 / 新西兰 | 按体积单独计量(立方码 / 立方米) | AS1181(澳/新土木工程量计量方法),开挖按立方米计量,按深度分档 |
| 沟槽开挖:含于管道延长度单价内,还是按体积单独计量 | 国际 | 按体积单独计量(立方码 / 立方米) | ICMS / 土木计量方法做法 |
关键术语
- 管道长度基准(穿过管件和构筑物的展开中心线)
- 所有计量方法都一致认为,埋地管道沿其中心线计量(重力流取流线/管内底),径直穿过每一个弯头、三通、弯管和偏置,且不因管件而缩短。
- 管线在构筑物处的终止位置(检查井 / 雨水口 / 涵管端部)
- 构筑物终止规则会改变延长度。
- 陡坡或斜交管段上的真实(坡度/斜角)长度与水平投影
- 平面图是水平投影;坡度由纵断面图体现。
- 管线区分(按尺寸、材质和系统)
- 管道成本和安装因管径、材质(RCP/PVC/HDPE/DI/PE)和系统而异;每种计量方法都将每个(尺寸 × 材质 × 系统)组合单独列项,且系统之间从不合并(CESMM4 第 I 类第二…
- 管道延长度的深度分档 / 开挖深度分级
- 管道越深成本越高(开挖、支护、降水、恢复),所以同样的延长度会按深度重新定价。
- 管道计量单位与取整
- 单位随地区的图纸制度而定:美国用延英尺,英国/欧盟/澳新/国际用延米(加拿大混用)。
- 采购时向上取整至整根管材接口/直管/盘管
- 管道按公称长度供货,球墨铸铁敷设长度为 18 或 20 英尺(AWWA C151),PVC/RCP 为 8、20 英尺,HDPE 为盘管或 40、50 英尺直管,燃气 PE 为盘管,因此订单上真正的“损耗”是将每段管线向上取整…
- 管道废料 / 切割 / 配制损耗系数
- 埋地管道损耗没有中立的主要标准。
- 排水构筑物按数量列项(检查井、雨水口、进水口)
- 在所有方法下构筑物均按个数列项(CESMM4 第 K 类对检查井按数量列项;NRM2 对检查井室/检查井按数量列项;DOT 规范“逐个按个计量”)。
- 检查井/构筑物深度定价(按个数 + 每英尺/米深度的增量)
- 越深的检查井井筒节数越多、开挖量越大,所以深度是按个数计量项目上的一条定价轴。
- 压力干管附件按个数计量(阀门、管件、消火栓、弯管、三通)
- 在压力干管上,管道延长度穿过附件计量(安装长度不予扣除;WSDOT 7-09.4),而阀门/管件/消火栓则额外按个数列项(AWWA C600 安装;DOT/公用事业规范)。
- 沟槽开挖:含于管道延长度单价内,还是按体积单独计量
- 土方外壳是否作为单独工程量,这是一个合同/用途决定,而非几何问题。
参考标准
- 《国际给排水规范》(IPC)
- WSDOT 标准规范 M 41-10
- ICE CESMM4
- 爱荷华州 DOT 标准规范
- WSDOT 水力学手册 M 23-03
- ANSI/AWWA C151/A21.51
- ANSI/AWWA C600
- PennDOT 第 408 号出版物规范
- 美国核管理委员会,《地下开挖岩石的膨胀系数》(技术报告)
- RICS NRM2
- ASCE 实践手册 (MOP) 106
- DIPRA(球墨铸铁管研究协会)
常见问题
市政管道长度沿哪条线计量,是穿过每个管件的管道中心线/管内底走向(展开长度),还是直线/面间距离?
所有计量方法都一致认为,埋地管道沿其中心线计量(重力流取流线/管内底),径直穿过每一个弯头、三通、弯管和偏置,且不因管件而缩短。这就是“展开长度”(IPC 第 2 章)、“沿中心线”(CESMM4 第 I 类 / NRM2 / POMI),以及“包括穿过弯头、三通和管件的长度”(WSDOT 7-04.4)。直线弦长会低估任何有走向变化的管线。
一段管道在构筑物处于何处起止,是穿过检查井按中心至中心、在雨水口内壁面处,还是涵管按管端至管端?
构筑物终止规则会改变延长度。美国主流的 US/DOT 重力流污水管惯例从井中心至井中心计量管道(检查井井筒不予扣除),但在雨水口/进水口/方井的内壁面处终止,而涵管按管端至管端计量、不含端墙翼墙(WSDOT 7-04.4;爱荷华州 DOT 4030)。压力干管穿过管件/阀门/接头计量(安装长度不予扣除;WSDOT 7-09.4)。选错终止位置会使每段管道的计量出现多计或少计,幅度为…
在陡坡重力流管段或斜交涵管上,是按实际坡度/斜角沿中心线计量真实长度,还是按水平平面投影计量?
平面图是水平投影;坡度由纵断面图体现。在典型的 0.4%、2% 污水管坡度下,坡度修正可忽略不计,但陡峭的雨水支管或斜交/带坡度的涵管必须按实际斜角和坡度沿中心线以其真实长度计量(将涵管按其真实位置绘出并按比例量取长度)。按平面投影定价会低估陡坡/斜交管段。
管道延长度区分得有多细,是按公称尺寸和材质,还是按市政系统(雨水、污水、给水、燃气)?
管道成本和安装因管径、材质(RCP/PVC/HDPE/DI/PE)和系统而异;每种计量方法都将每个(尺寸 × 材质 × 系统)组合单独列项,且系统之间从不合并(CESMM4 第 I 类第二划分按内径;NRM2 按管径;DOT 规范按“类型和尺寸”)。雨水、污水、给水和燃气也是各自独立的专业/许可。
管道延长度如何按沟槽深度重新定价,是按公制深度分档(CESMM4)、按英制开挖深度计价分级,还是采用单一单价而忽略深度?
管道越深成本越高(开挖、支护、降水、恢复),所以同样的延长度会按深度重新定价。CESMM4 第 I 类将沟槽内管道划分为固定的公制深度分档;美国市政/公用事业合同采用开挖深度延长度计价分级(分界点因业主而异,无单一标准);DOT 规范通常采用单一延长度单价并按体积单独支付开挖费用。估价员依据纵断面图将管线分段,并为每段分配相应的分级。
管道长度以何种单位、何种精度报告,是延英尺(英制)还是延米(公制),如何取整?
单位随地区的图纸制度而定:美国用延英尺,英国/欧盟/澳新/国际用延米(加拿大混用)。各方法取整至整英尺或 0.1 米。单位只是同一条描绘出来的中心线长度的显示/取整选择。
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