1玻璃鋼夾砂管簡介
    玻璃纖維增強樹脂夾砂管 （簡稱玻璃鋼夾砂管 ）,是以玻璃纖維及其制品為增強材料 ,以不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂等為基本材料 ,石英砂和碳酸鈣為填料 ,按一定工藝方法制成的管材 ,是一種新型非金屬復合材料管材 ,具有壽命長、重量輕、強度高、耐腐蝕、不結垢、內壁光滑、水阻力小、輸送流量大、施工方便等優點。由不含使水產生毒素及對人體有害成分的材料組成 ,因此對人體無毒副作用;通過選擇樹脂種類 ,改變夾砂量 ,增減管壁厚度等方式成管 ,可滿足不同溫度條件下的使用 ,其溫度適應性廣;因其熱膨脹系數小 ,在使用中無須增加溫度補償措施 ,可在地表、地下、架空、海底、高寒、沙漠、冰凍、潮濕、酸堿等各種惡劣條件下使用。
    http://www.cnfrp.net玻璃鋼夾砂管的內襯采用耐腐蝕性能優良的樹脂 （飲用水管道采用的食品級樹脂 ）作為原材料 ,與傳統的鋼管、鑄鐵管及混凝土管等管材相比具有優良的耐化學腐蝕性能 ,可以耐酸、堿、鹽、氧化劑、有機溶劑、各類油脂、污水、海水等 ,在使用過程中不生銹、不滋生藻類和其它微生物 ,不需要陰極保護和其它防護措施。玻璃鋼夾砂管的機械性能和絕緣性能比其它管材優良 ,其拉伸強度低于鋼管、高于球墨鑄鐵管和混凝土管;其導熱系數只有鋼管的 1%,具有優良的絕緣性 ,尤其適用于輸電、電信線路密集區和多雷區。實驗室的模擬試驗表明 ,用于一般給水、排水 ,玻璃鋼夾砂管的壽命可達 50 年以上 ,是鋼管和混凝土管的 2 倍 ,對于腐蝕性較強的介質 ,其使用壽命比鋼管和不銹鋼管高幾倍。
    玻璃鋼夾砂管單根管節的長度一般為 6m、8m、10m、12m、16m (也可根據客戶要求生產特殊長度的管節) 。
2 工程概況
    昆明掌鳩河引水供水工程配水管網第 4 標段管道位于昆明市盤龍江江底及相關道路下。輸水管線管徑1200mm,總長9303m,其中盤龍江江底管道長 8409m。
    江底管道采用玻璃鋼http://www.cnfrp.net夾砂管長 7560m,工作壓力 016MPa;管道江底部分持力層選在粉質黏土和圓礫層上 ,埋深 2～215m (河底至管底 ),河床上部為淤泥 ,平均深度約 1m,局部為 3m,承載力約40kPa,粉質黏土和圓礫層承載力為 120～150kPa。管道沿線江上橋梁較多 ,絕大部分橋下不能通過機械設備 ,必須在江堤上開口設路 ,進行機械設備調遣和材料運輸。江底管道基槽挖出的土方除少部分粉質黏土和圓礫可用于圍堰和回填材料外 ,絕大部分不能用于回填。
    本工程中采用的玻璃鋼夾砂管管節大多數長 8m,少部分用長 4m的管節 ,管直徑 1200mm。
3 　管道施工
    3.1玻璃鋼夾砂管的檢驗、運輸和存放
    管材到貨時 ,應作質量檢驗 ,管材的剛度、光滑度應合適 ,無氣泡、裂紋、變形、雜質等 ,顏色、壁厚均
勻 ,插口和平口的表面平整 ,尺寸準確 ,密封圈的性能、細部尺寸應符合規定 ,粘接劑應合格。管件在運輸及堆放過程中應避免受到撞擊 ,冬季時管質變脆 ,更應注重保護。存放時應將不同規格的管材分類堆放 ,排列整齊 ,相鄰管材的承口相互倒置并讓出承口部分 ,以避免承口承受集中荷載 ,管件堆疊高度不宜超過 115m,應覆蓋 ,不宜置于烈日下爆曬或雨淋 ,遠離熱源。
    3.2管道基底處理
    管道安裝施工工藝流程:破堤筑路→筑圍堰→導流排污→溝邊支護→挖掘機挖溝槽 汽車運輸 →地基換填碎石墊層→用履帶式吊車下管及安裝→回填打壓 砂石 →上部回填→澆筑混凝土 壓浮 →拆除圍堰→恢復。
管道基底處理的好壞 ,將直接影響管路的運行狀態 ,因此 ,管道基底處理必須綜合考慮河床段地質條件的不同、承載力的大小等因素 ,嚴格按設計進行。溝槽開挖過程中 ,不得擾動槽底土壤 ,如發現超挖 ,必須用中粗砂回填 ,并夯填密實 ,嚴禁用土回填。溝槽開挖寬度應根據開挖深度和管徑大小確定 ,應便于管道鋪設和安裝 ,便于夯實機具操作和地下水的排出。溝槽開挖深度 =管外直徑 +管頂覆土厚度+基礎厚度。槽底的松散土、淤泥、大塊石、雜物等必須清除 ,并用中粗砂置換 ,夯填密實 ,不浸水。管道基礎應符合設計要求 ,不得鋪筑在http://www.cnfrp.net淤泥或松填土上 ,遇礫石砂層應夯填密實 ,密實度須達到設計規定值 ,表面應平整 ,溝槽應順直。管道基礎厚度、高程、中線兩側寬度允許偏差應符合表 1 的規定。

盤龍江江底河床段不同地質地段做不同基礎:
    (1 )淤泥、人工填土、淤泥質黏土、細砂層 ,承載力小于 80kPa 地段 ,管槽開挖后 ,先對管槽進行適當的支護處理 ,然后拋填厚 30～50cm片石層 ,在片石層上鋪設厚 15cm碎石層 碎石形狀應較為圓滑找平 ,見圖 1a。
    (2)沙礫層、圓礫層、黏土層、粗砂層、中砂層 ,承載力 80～200kPa 地段 ,管槽開挖后 ,先對管槽進行適當的支護處理 ,夯實原土 ,見圖 1b。
    (3)白云質灰巖或黏土混灰巖角礫 ,承載力大于500kPa 地段 ,管槽開挖后 ,夯實原土 ,墊厚15cm碎石層 碎石形http://www.cnfrp.net狀應較為圓滑 找平 ,見圖 1c。

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3.3 安裝管道
    根據管道工作壓力、管徑和用途 ,玻璃鋼夾砂管安裝有 2 種連接方式:無約束連接和有約束連接。無論采取哪種管道連接方式 ,都必須保證有足夠的強度和剛度 ,并具有一定的緩解軸向力。管道安裝應順直 ,管節必須墊穩 ,管內底坡度不得有倒坡;排管時 ,基礎面應無淤泥等雜物;溝管接縫寬度應保持均勻 ,有特殊形式的接口 ,應按設計要求http://www.cnfrp.net處理。無約束連接是采用承插式或套筒式橡膠圈密封的連接方式 ,為柔性接頭 ,允許有一定角度的偏移 ,是玻璃鋼夾砂管的主要連接方式。連接前 ,清理干凈承口膠圈凹槽 ,不得有土或其它雜物 ,將橡膠圈安
裝在承口的凹槽內 ,不得扭曲 ,異形膠圈不得裝反。為了安裝方便 ,可先用水浸濕膠圈 ,安裝時應確保膠圈與凹槽、管壁均勻貼合 ,用毛刷將潤滑劑均勻涂在裝嵌在承口處的膠圈和管插口端外表面上 ,但不得涂到承口的膠圈凹槽內。將插口對準承口或套筒 ,保持插入管段的平直 ,用手動葫蘆等設備將管一次插至標線。當安裝接頭使用機械管卡或緊線器時 ,在管道與管卡之間應加襯墊 ,防止外表損壞。潤滑劑可采用 V 型脂肪鹽酸 ,不得使用石油制品的潤滑劑。盤龍江江底河床段玻璃鋼夾砂管管道的安裝全部采用前置溝槽的挖掘機承插連接方式 ,平均每件管件的安裝時間在 10～20min,且一次安裝成功。約束連接包括粘接連接和法蘭連接。粘接連接分2種,一種是承插粘接,就是將管的連接端做成一定錐度的承口和插口,用粘接劑將兩根管子連接在一起,這種連接方式在工程中應用不多,一般用于大口徑管道;另一種是平口粘接,多用于非定長管即短管連接施工,采用平端糊口連接技術,材質為環氧樹脂和玻璃纖維布。法蘭連接用于http://www.cnfrp.net玻璃鋼夾砂管與鑄鐵管、鋼管等其它管材、管件、閥門等的過渡性連接。
3.4 管道試壓
    管件安裝連接后 ,即進行管道打壓 ,管道打壓是檢測管道連接質量好壞 ,接口是否滲漏的重要工序。每安裝一個承插口 ,都要做一次打壓 ,用試壓泵直接通過管材本身的試壓孔 ,使水壓升至管道壓力的115倍 ,穩10min,以不滲漏為合格。如有滲漏 ,必須拆除重新安裝 ,直至不滲漏。管道安裝一定長度后 ,進行水壓試驗 ,包括嚴密性試驗和強度試驗 ,由于目前國內還沒有統一的玻璃鋼夾砂管的施工驗收規范 ,故我們參照《給水排水管道工程施工及驗收規程》進行操作 ,每 1000m為一試壓段 ,排凈空氣 ,灌滿清水對管道進行浸潤 ,浸潤時間不低于 1d,把試驗壓力緩慢升高至設計工作壓力的 115 倍 ,在分級升加壓過程中應檢查管道內的空氣是否排除干凈 ,后背、支墩、管身及接口有無異常現象 ,若滲水量不大于相應管徑的鋼管、鑄鐵管、混凝土管的允許滲水量 ,則管道嚴密性試驗合格;強度試驗時 ,先將管段內壓力逐步升高到工作壓力 ,檢查管道和接口 ,如無滲漏再提高到試驗壓力 ,觀察 10min,壓力下降值不超過0102MPa,則管道強度試驗合格。水壓試驗過程中,后背頂撐、管道兩端嚴禁站人,嚴禁對管體、接口進行敲打或修補缺陷,遇有缺陷時,作出標記,卸壓后再修補。水壓試驗不合格時,查出原因處理后再進行試驗,直至達到要求為止。在盤龍江江底河床段安裝的玻璃鋼夾砂管管道中,所有承插口打壓試驗均合格,水壓試驗各項指標均達到規范要求。
3.5回填管溝
    管道試壓完后 ,及時將管溝回填 ,管溝回填前先清理溝內雜物和大于 10cm 的石塊等 ,排除溝內積水;管腰以下部分用碎石和粗砂混合料回填 ,http://www.cnfrp.net回填時分層將混合料夯實至密實度 85%以上 ,所用碎石粒徑應小于 20mm,形狀應較為圓滑 ,避免損壞管道;在管道上部加設柔性墊襯;因管道在河床內安裝 ,地下水位高 ,為防止浮管 ,在柔性墊襯上必須加設一定重量的混凝土配重塊 ,然后在管道兩側回填沙礫或丙種石 ,丙種石粒徑控制在 150mm 左右;管道回填時必須兩側同時回填 ,以防管線產生位移。管溝回填見圖 1。
3.6 施工注意事項
    (1 )玻璃鋼夾砂管運輸和保管要求較高 ,雖然具有很高的強度 ,但在受到尖銳品碰撞后 ,受損處無法修復。承口部位容易受集中荷載作用而受損 ,在運輸和堆放時應避免兩件管件承口部位同向并讓出承口部位。
    (2)安裝施工時要注意由低處向高處進行 ,鋪設在平緩地面的承插口管道 ,承口一般朝來水方向 ,在斜坡地段承口朝上坡。管道鋪設或安裝中斷時應采取措施 ,如用塞子、木板等臨時堵塞管口 ,不得敞口擱置。采用前置溝槽的挖掘機推接時 ,必須在承口前襯墊厚木板或其它物體 ,避免碰傷管節的端面。
    (3)玻璃鋼夾砂管安裝時對管道基礎和回填質量要求高 ,要求管道具有良好的墊層和密實均勻的外包層?；A和回填質量的好壞將直http://www.cnfrp.net接影響到整個管路的運行狀態。
    4結束語
    玻璃鋼夾砂管無毒副作用、耐腐蝕、不結垢 ,尤其適合在給水工程中應用 ,它重量輕、強度高 ,使施工難度大大降低 ,工效大大提高 ,盤龍江江底長7560 m 管道安裝僅用 166d即全部完工 ,且質量可靠。玻璃鋼夾砂管作為一種新材料 ,在給排水工程中應進一步推廣應用。