玻璃钢管道施工技术在给排水工程中的应用

玻璃钢管道施工技术在给排水工程中的应用

【摘 要】玻璃钢管道具有耐腐、轻质、高强、水力性能好、结构可设计等优点，广泛应用于给排水、化工等多种领域，其结构合理，长期使用维护费用低。玻璃钢管道通过强度设计，满足其对内压的使用要求；通过刚度设计，满足管道在规定的安装条件下的稳定性和可靠性。本文就某供水工程为例分析概述了玻璃钢管道在输水工程中的施工技术。

【关键词】玻璃钢管道；输水；施工技术

一、玻璃钢管道结构及其优点

目前，用于输水的玻璃钢管道以玻璃纤维缠绕成型的玻璃钢管道为主，其分为纯玻璃钢管和夹砂管，夹砂管指在玻璃钢管道结构层中加入树脂砂浆层，形成新的层合结构体，其主要作用在于：既保证的管道的刚度，又降低了工程造价。

（一）玻璃钢管道的管壁结构

玻璃钢管道的管壁结构，主要由两部分组成：

1、内衬层——起到防腐、防渗层作用，由内表面层和次内层组成。

（1）内表面层——直接接触介质，为最内层，树脂含量大于90%。

（2）次内层——由短切纤维织物、耐蚀树脂组成，含胶量大于70%。

2、结构层——强度层，为管道提供强度、刚度。

其由连续玻璃纤维粗纱作为增强骨架，以不饱和聚酯树脂作为粘结基体，按设计缠绕角交叉缠绕而成。其中，玻璃纤维含量一般65-75%，树脂25-35%，夹砂管的砂浆层树脂含量15-25%。

（二）玻璃钢输水管的主要优点

通过不同的选材和结构设计，使玻璃钢管道具有：

● 耐腐蚀、耐老化性能优异；使用寿命长，可达50年以上；

●水力性能好，其糙率仅为0.0084；

●比强度高、耐温、防冻；

●管道采用承插连接，施工、安装极为简便，效率高，总费用低。

二、玻璃钢管道施工技术在输水工程中的应用

（一）工程概述

某水源工程是为解决某城市地表水资源紧缺的项目。它东起某区水源地的39口水源井，西至第八、第九水厂已建输水管道，输水规模为27.4万吨/日，玻璃钢主输水管道为63公里。

（二）管道选材

经对工程方案进行综合性比较后，选用玻璃钢管道，综合优势明显。

1、设计条件

土壤综合模量：4MPa，

最大工作压力：0.7MPa

设计负压：-0.05MPa

覆土深度：1.5～2.5m

最大地面动载：汽一20级

管道安全等级：二级

设计使用寿命：50年。

2、本工程管材所选用主要原料及工艺

选材：内衬选用间苯型食品级树脂，结构层选用邻苯树脂、无碱玻璃纤维缠绕纱、石英砂；制作工艺：交叉缠绕工艺。

3、管材的压力、刚度等级确定

根据工程给定的条件及地质情况，管道刚度等级选用7500 N/㎡，压力等级为1.0MPa。

（三）管道埋地校核设计

1、主要根据的标准：

GB/T21238-2007 《玻璃纤维增强塑料夹砂管》

CECS190-2005《给水排水工程埋地玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构设计规程》

GB50268-2008 《给水排水工程施工及验收规范》

2、设计计算

●根据管道的内压、刚度等级，进行结构计算，确定管道壁厚，对强度、刚度校核；

●管道埋地校核，包括强度计算、稳定计算、变形验算等

（四）玻璃钢管的运输、堆放和现场检查

玻璃钢管出厂前必须依据标准进行检验，主要有外观检查，尺寸检验（长度、管径、壁厚等）、力学性能检验（强度、刚度等）和水压试验（抽检）。卸货前进行一般性检验，查看包装破损情况、数量等，受损管材单独挑出，待厂家处理。

1、玻璃钢管的运输和堆放。

为了保证玻璃钢管在运输中不被撞伤，首先管道要进行包装，装车采用双排平放式，两排管之间放置特制的垫木，底排管与车箱之间设置同样的特制垫木。见图1。

汽车运输玻璃钢管，还要用软绳捆绑。装车时，一定要注意打压嘴要朝上，以免损坏打压嘴。玻璃钢管卸车时，严禁自由从车上滑下，要用软绳捆绑，用汽车吊车卸下，并按图1的方式堆放槽边，以备使用。

玻璃钢管应放在平坦的地面上，下面垫上软木，固定。管道堆放高度不得超过2m，层数要求见上表2。管道必须远离火源。

2、玻璃钢管安装前的检查。

施工单位在安装前应对玻璃钢管逐根检查，由于施工现场条件所限，可作如下项目检查：

（1）外观检查。检查玻璃钢有无外伤、毛刺及其它缺陷，打压嘴是否损坏，表面是否光滑；

（2）测量管长。有效长度为12m，允许偏差在60mm左右；

（3）管壁厚度测量，最小厚度不小于设计壁厚的90%，平均壁厚大于设计壁厚；现场安装前检查是一种直观性的检查，并不能保证管道的渗漏性。玻璃钢

管质量上的其它问题是直观检查不出来的，如刚度、夹砂不均和管壁分层等问题。

（五）管沟的开挖

管沟应有足够宽度，以利于管道铺设、接头连接操作和回填材料的夯实。管沟底表面要连续、平整，避免超挖。管道的垫层施工应遵照“回填材料”一节的要求使用砂子或砾石，在管沟沟底夯实之后再铺设垫层，垫层应夯实到90%葡氏密度，以保证管道有足够的支撑。建成的垫层（管床）应平整，最小厚度为管直径的1/4，但不大于150mm，能为管道提供长期稳定的支撑。

若发现超挖，用碎石或其它骨料填充并夯实；管子与管子的联接处，要挖操作坑或承插坑，连接好以后，用垫层材料将承插坑填满、夯实。