開槽埋設玻璃鋼夾砂管應用現狀

開槽埋設玻璃鋼夾砂管應用現狀
    我國在上世紀八十年代后期開始玻璃鋼夾砂管的開發工作,到1994年前后引進玻璃鋼夾砂管生產線后,使我國具有了一定的玻璃鋼夾砂管的生產能力。盡管玻璃鋼夾砂管具有眾多的優良特性,但其為用戶接受是需要一個過程的,同時在國內應用的玻璃鋼夾砂管或多或少出現過一些問題,如接口密封問題、玻璃鋼夾砂管的撓曲水平達不到規定的要求、施工中回填土密實度低而引起管體破壞等,影響了玻璃鋼夾砂管的推廣使用。通過各方面的努力,1996年玻璃鋼夾砂管在江蘇淮陰市自來水公司得到成功使用,并獲得好評。隨后在江蘇的常熟、江寧、太倉,福建的石獅、福清,遼寧、浙江、上海、山東、安徽、黑龍江、吉林、云南、四川、廣西、廣東、河南、新疆、天津、河北、山西、甘肅等地的給水工程中得到大量應用。應用在給水系統的玻璃鋼夾砂管的主要性能參數如下:管道直徑:200~3 100mm;管剛度:2500~10 000N/m2;工作壓力:0.4~1.0MPa,單個工程(新疆庫爾勒引水工程,管道直徑1100mm)鋪設玻璃鋼夾砂管的長度超過100km。下面詳細介紹2個典型的給水工程。
1. 常熟市給水工程
    常熟市自來水公司在1996年開始先試用了一些中小口徑的玻璃鋼夾砂管,管道直徑在300~600mm之間,管剛度:2 500~3 750N/m2,工作壓力:0.4~0.6MPa。通過試用,該公司在1997年開始建造的三水廠引水工程中改變了原來準備采用DN 1400鋼管的設想,而采用了玻璃鋼夾砂管。在至1998年完成的工程中采用的玻璃鋼夾砂管管道直徑:1 200mm;管剛度:3750N/m2(定長纏繞工藝生產的玻璃鋼夾砂管),5000N/m2(離心澆鑄工藝生產的玻璃鋼夾砂管);工作壓力:0.6MPa;管線長度:18km。其中過橋管、道路下等采用鋼管,該工程由上海市政工程設計研究院設計。
    在工程中出現了離心澆鑄工藝生產的玻璃鋼夾砂管管口開裂的情況,后經處理在工程使用了2km。施工安裝完畢后全線打壓成功,運行至今沒有出現過問題。
實際使用情況也進一步證實了玻璃鋼夾砂管的優點,如水流摩阻小、沿程水頭損失小,運行費用低,水質改善,運輸施工安裝方便,而且進度快。
    在這以后,常熟市自來水公司在三水廠二期工程及市內及郊區、農村的給水管網的新建改建過程中大量使用玻璃鋼夾砂管。截止2000年底,在常熟市給水系統共使用的管徑范圍在200-1400mm內的玻璃鋼夾砂管的總長度超過500km,因此常熟市自來水公司獲得了建設部頒發的推廣應用獎。在這之后常熟市污水系統也開始使用玻璃鋼夾砂管,在常熟市所使用的玻璃鋼夾砂管總長度超過1000km。
常熟市的玻璃鋼夾砂管的應用相當成功,當然應用中也出現過一些問題,主要原因有管材質量方面的,也有管道施工方面的。如埋設在某廠門口的一根DN600的玻璃鋼夾砂管,管頂覆土僅0.6m,而且是在下坡路下,沒有采取加覆混凝土板等措施,由于進出車輛較為頻繁,因此在使用了一年時間后出現管道損壞情況,不合格管材也在工程中引發了一些事故,但DN1200的主管線運行至今十多年,沒出現過問題。
2.新疆某倒虹吸DN3100玻璃鋼夾砂管道工程
    新疆水利廳在1995年開始醞釀從地處北疆某河引水至烏魯木齊,全線引水工程的總長度達510km。全線主要采用明渠引水,其中兩處洼地采用倒虹管。經多次國內外的考察,玻璃鋼夾砂管、鋼管和PCCP管的比較和反復論證,后決定在小洼槽內使用DN3100的玻璃鋼夾砂管道。該管線長度5.6km,雙線,除管配件外,總使用玻璃鋼夾砂管10.8km,工程在2002年開工,由河北中意玻璃鋼有限公司總承包,并負責管材的生產和管道的安裝工作,由陜西省工程局負責土方工程。采用的玻璃鋼夾砂管的主要性能指標為:管剛度:7500 N/m2;工作壓力: 0.46MPa;單管長度: 12 m。管道基礎是250mm厚的中粗砂和碎石層,再加50mm厚的中粗砂層;采用戈壁料進行回填,管頂覆土厚度為2.50m。
    在2002年,完成了120m(10節管)的試驗段工作。同濟大學復合材料研究所作為建設方的專家顧問單位,參加了原材料的技術指標的確定,生產過程的控制、產品性能檢測、安裝、施工及驗收規程的起草工作。試驗段在2003年4月通過1.5倍工作壓力的水壓試驗。在此基礎上,由建設方牽頭,同濟大學和河北中意玻璃鋼有限公司共同制定了原材料技術要求、生產工藝的控制方法。并會同新疆水利設計院,一同制訂了針對該工程的施工驗收規程。經過河北中意玻璃鋼有限公司和新疆永昌復合材料股份有限公司2003到2005年6月的生產和施工,完成了該工程。分段(1km)水壓試驗均一次成功,在水壓試驗中,壓力表在48h以上的時間內無明顯壓降,管道初始豎向變形在1%以內?,F全線投入使用已有5年時間,運行情況正常。
 DN3100玻璃鋼夾砂管道工程的圓滿完成,應該說建設方的嚴格管理起了關鍵的作用。為保證工程質量,建設方決定先作試驗段。在此基礎上,建設方邀請了建設部給水排水設備產品質量監督檢驗中心玻璃纖維增強塑料夾砂管分中心進行全程監造(這在國內玻璃鋼夾砂管生產中為次),并每100根管中抽出一根作破壞性檢驗,這樣從原材料到生產工藝、到檢驗各個環節都達到相關要求,從而保證了產品質量。在施工過程中同樣嚴格要求,由試驗段總結得出的施工要求在大面積施工中同樣要求嚴格執行,以保證回填的密實度,從而很好地控制了管道的初始變形,管道初始豎向變形平均不到0.7%。
    整個工程在業主組織協調下,在工程結構設計、管道管壁結構設計、原材料選擇、生產過程、產品檢驗、施工質量等方面均進行了嚴格控制,達到了良好的效果,工程質量得到了保證。該工程的管理模式值得新建玻璃鋼夾砂管工程的借鑒。
    2005年在上海長江引水三期工程(DN2200玻璃鋼夾砂管)和2006年至2009年深圳市北線引水工程(DN2600和DN3000玻璃鋼夾砂管)均采用上述管理模式,工程質量得到了保證,工程使用情況良好。
另外,由于管材價格的因素,玻璃鋼夾砂管在早期的應用主要是在給水領域。自2000年上海完成了上海市市政工程管理局科技發展資金項目《纏繞式增強塑料夾砂管在上海市污水治理二期工程中應用的試驗研究》并制定了上海市標準《玻璃纖維增強塑料夾砂排水管道施工及驗收規程》后,玻璃鋼夾砂管道在上海、江蘇的揚州、昆山、常熟、常州,福建的廈門、浙江、江西、天津、廣東、新疆、湖南、內蒙古、遼寧、山東、云南、河北等地的城鎮排水系統開始得到越來越廣泛的應用。應用在排水系統的玻璃鋼夾砂管道的主要性能參數如下:管道直徑:200~2600mm;管剛度:5000~10000N/m2;工作壓力:0.1~0.4MPa。
我國玻璃鋼夾砂管的應用有近十五年的歷史,管道直徑從200mm到3000mm以上,高使用壓力超過2.0MPa,產品和施工質量較好的工程使用至今運行正常;而有一些工程或是管材的質量問題、或是施工質量問題,造成工程出現滲水、漏水,甚至爆管,有個別工程需要每年均進行一定次數的維修,也有個別工程甚至全線無法投入運行。