玻璃鋼管道 [基于玻璃鋼夾砂管道安裝的分析]

　　摘要 玻璃鋼管道以其輕質(zhì)高強(qiáng)、安裝方便、使用壽命長、無毒副作用、耐腐蝕、不結(jié)垢等，尤其適合在給水工程中應(yīng)用，它重量輕、強(qiáng)度高，使施工難度大大降低，工效大大提高，但由于其材料性能的限制，在安裝、使用、維護(hù)方面較傳統(tǒng)材料有較大區(qū)別。因此，在使用該類產(chǎn)品時(shí)，一定要嚴(yán)格按照規(guī)范施工，保證施工質(zhì)量，充分發(fā)揮材料優(yōu)勢，使其達(dá)到預(yù)期的使用目的。
　　關(guān)鍵詞 玻璃鋼夾砂管道安裝；管道材質(zhì)
　　
　　玻璃鋼夾砂管是近年來在國內(nèi)外逐漸推廣使用的一種符合材料管道．是國家重點(diǎn)扶持的八項(xiàng)建材產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目這一。與傳統(tǒng)管材相比，玻璃鋼夾砂管具有許多傳統(tǒng)管材無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，玻璃鋼夾砂管的使用壽命可長達(dá)50年以上，任長期使用不會(huì)出現(xiàn)管體滲水及接頭漏水現(xiàn)象，是替代傳統(tǒng)的鋼管、鑄鐵管及混凝土管的首選管材之一。
　　玻璃鋼管道的主要用途是輸送各種液體介質(zhì)，但由于玻璃鋼管材料性能的限制和管道使用環(huán)境類別的不同，將會(huì)影響玻璃鋼管道的安裝與維修。玻璃鋼管道的安裝玻璃鋼夾砂管道安裝方案是由管材剛度、埋深深度和管溝原土性質(zhì)決定的。為了使管道得到足夠支撐，根據(jù)原土條件對(duì)管區(qū)的回填材料加以適當(dāng)選擇。不論遇到哪類原土和選擇哪種安裝方法，管道初始和長期撓曲值都不應(yīng)超過其規(guī)定，否則很難達(dá)到預(yù)期的使用效果。
　　1.玻璃鋼夾砂管簡介
　　玻璃鋼夾砂管道，是以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以不飽和聚酯樹脂、環(huán)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(fù)合材料管材，具有壽命長、重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、不結(jié)垢、內(nèi)壁光滑、水阻力小、輸送流量大、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。由不含使水產(chǎn)生毒素及對(duì)人體有害成分的材料組成，因此對(duì)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(yīng)性廣；因其熱膨脹系數(shù)小，在使用中無須增加溫度補(bǔ)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。
　　2．玻璃鋼夾砂管的性能特點(diǎn)
　　玻璃鋼夾砂管的主要特點(diǎn)體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：
　　1)耐腐蝕：玻璃鋼夾砂管道內(nèi)外層的由熱固性樹脂固化而成，能耐酸、堿、鹽、未經(jīng)處理的污水、腐蝕性土壤以及多種化學(xué)流體的腐蝕。一般情況下，塑料管使用年限為3年，鑄鐵管使用年限為5―10年，鍘管使用年限只有15年，而玻璃鋼夾砂管道的使用壽命可達(dá)5O年。
　　2)重量輕、強(qiáng)度高：玻璃鋼夾砂管道的密度為1.65―2．2g／cm3，密度只有鋼的1／4，管的環(huán)向拉伸強(qiáng)度為180―300MPa，軸向拉伸強(qiáng)度為6O―l50MPa，最大可達(dá)230MPa。
　　3)內(nèi)壁光滑、糙率和摩阻力�。翰诼氏到y(tǒng)為0.0084，而混凝上管為0.014，鑄鐵管為0.013，水頭損耗小，泵送費(fèi)用低；相同口徑下，其輸送能力大；相同流量下，其口徑可減小1個(gè)小檔次；污垢積淤極小。
　　3．玻璃鋼夾砂管道的安裝
　　3．1 管道埋設(shè)必須有足夠的管溝寬度
　　一般來說，管溝應(yīng)有足夠的寬度，以利于管道鋪設(shè)、接頭連接和回填材料的夯實(shí)。管溝的最小寬度在設(shè)計(jì)沒有具體要求的情況下，應(yīng)保證管道外壁兩側(cè)的填筑有足夠的施工空間，以利于方便施工，確保管道正常埋設(shè)及管道拱腰的填筑。
　　3．2 回填材料的選擇
　　絕大多數(shù)粗粒土壤都是良好的回填材料，且礫石比砂石更易夯實(shí)，可使管道埋深深度加大。如果使用原土對(duì)管區(qū)進(jìn)行回填，回填材料必須滿足以下條件：沒有大于礫石兩倍大小的堅(jiān)硬土塊，沒有凍土，沒有有機(jī)材料，沒有廢舊輪胎、玻璃片或金屬之類的垃圾廢渣，規(guī)定的夯實(shí)處原土一定要為粒狀土。
　　3.3 防止回填材料的遷移
　　在選擇回填材料時(shí)，必須考慮其與原土的兼容性，確保回填材料不被沖走或與原土相混合，同時(shí)，必須防止原土進(jìn)入回填材料中。若發(fā)生這種情況，管道就會(huì)失去部分支撐，變形就會(huì)加大，從而影響管道的正常運(yùn)行。若有些部位必須使用不可兼容的回填材料時(shí)，可使用人工織物將其與其他材料隔開，所用土工篩布一定要包圍管床和管區(qū)回填材料，防止水進(jìn)人管區(qū)使回填材料被沖走或滑移，以保證管線的預(yù)期使用壽命。
　　3．4 管道的埋設(shè)深度
　　管道的最大埋設(shè)深度是指管頂以上的覆土高度。玻璃鋼管屬柔性管道，在埋設(shè)安裝條件下，其承受外載的能力與其周圍土壤提供的支撐能力密切相關(guān)。埋設(shè)深度與管區(qū)回填材料的類型、夯實(shí)程度、土壤密度、原土類型、管溝的修筑結(jié)構(gòu)和管材剛度有關(guān)。根據(jù)玻璃鋼夾砂管道的管材剛度、原土類型進(jìn)行如下設(shè)定：原土類型為中等細(xì)粒黏土，玻璃鋼管道直徑不小于300mm，剛度等級(jí)5 000 N／m2，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，在無交通荷載的情況下，最大埋設(shè)深度為8 m；在有交通荷載情況下，最大埋設(shè)深度5m。在汽車或火車等載重車輛通過的地方，所有管道區(qū)域的回填土都必須經(jīng)過分層夯實(shí)。如果采用特殊安裝，如外加鋼筋混凝土包層、鋼筋混凝土蓋板、外殼等，最小覆蓋深度可適當(dāng)減小。考慮到地面交通荷載，標(biāo)準(zhǔn)管溝的最小埋設(shè)深度不得低于1m。
　　3．5 管溝的回填
　　管溝回填應(yīng)在管道連接安裝完成后馬上進(jìn)行，這樣既可防止管道浮力和熱變形，也可避免管溝側(cè)面原土的滑移。管道受浮力作用會(huì)引起管道變形、扭轉(zhuǎn)及接頭與影響管道的正常連接；玻璃鋼管的熱膨脹系數(shù)較大，安裝溫度與長期裸露、暴曬引起的溫度變化必然導(dǎo)致明顯的熱脹或收縮，進(jìn)而影響接頭處的密封效果，甚至造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。管區(qū)回填材料的正確選擇、回填程序與夯實(shí)對(duì)控制：管道的徑向撓曲值至關(guān)重要，對(duì)管線的正常運(yùn)行非常關(guān)鍵。有害雜質(zhì)混入回填材料會(huì)降低甚至失去管道的側(cè)向支撐，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管道損壞，影響管線正常運(yùn)行。為防止回填材料中混入有機(jī)雜質(zhì)或外來有害材料，回填施工要嚴(yán)格細(xì)致。人工回填最好采用具有篩選功能的設(shè)備，濾掉不合格材料�；靥顣r(shí)，管區(qū)應(yīng)分層回填，每次回填厚度為150―300mm，夯實(shí)方法應(yīng)根據(jù)回填材料具體確定。當(dāng)回填材料填到管道起拱線及以上位置時(shí)，所有夯實(shí)都應(yīng)從管溝側(cè)壁開始，逐漸向管道靠近，以避免管道受到外來夯擊荷載的作用而發(fā)生滑移、扭轉(zhuǎn)等變形。當(dāng)回填到管頂時(shí)，管頂上方的夯實(shí)要控制力度，不能強(qiáng)夯，否則會(huì)引起管道的局部凹凸變形甚至破壞，因此，必須滿足管道上方的覆土不能疏松，達(dá)到要求的密實(shí)度。
　　4．玻璃鋼夾砂管安裝中常見問題
　　玻璃鋼管相對(duì)而言是一種柔性管道，與鋼管和水泥管有著不同的施工工藝方法。實(shí)踐表明，正確的安裝施工是玻璃鋼管線安全運(yùn)行的根本保證，施工好壞將直接影響整體管線的運(yùn)行質(zhì)量。在工程管線施工中，由于多方面原因，曾出現(xiàn)過異常情況。
　　4．1 管道材質(zhì)問題
　　玻璃鋼夾砂管出廠前雖然經(jīng)過多道工序檢驗(yàn)，但還是有個(gè)別問題。一是管壁有裂紋、有夾層；二是承口與插口的內(nèi)外表面光滑度、橢圓度不足，造成承插安裝困難；三是“0”型密封橡膠圈彈性差，有氣泡和雜質(zhì)等，膠圈尺寸與插口不匹配，形成接口漏水。
　　4．2 施工問題
　　玻璃鋼管道具有安裝方便、施工速度快的特點(diǎn)，但在作業(yè)人員缺少施工經(jīng)驗(yàn)、安裝不熟練的情況下，這一特點(diǎn)很難顯現(xiàn)。在工程初期，施工人員安裝經(jīng)驗(yàn)不足，熟練工人較少，大多數(shù)工人均為第一次接觸玻璃鋼管線施工，影響了施工進(jìn)度和質(zhì)量；管道運(yùn)輸中二次裝卸搬運(yùn)不當(dāng)有管體破損現(xiàn)象；管線回填不按程序施工，盲目采用機(jī)械回填，易造成大土塊下落砸傷管道；管道回填厚度不夠和不及時(shí)．在地下水位上升后發(fā)生管道漂浮現(xiàn)象。
　　4．3 地基問題
　　玻璃鋼管鋪設(shè)時(shí)，接口的偏轉(zhuǎn)角度控制在1o左右，最大不得超過1.5o，接口只能在規(guī)定的角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證管線不漏水。管線基礎(chǔ)最好在均質(zhì)原狀土基上，當(dāng)遇到較長距離松軟基礎(chǔ)或高膨脹性土包括人工填土、淤泥和濕陷性土基時(shí)，受地基沉降的影響，導(dǎo)致管道承插口變形，拉伸和轉(zhuǎn)動(dòng)，使密封膠圈失效而漏水。在軟、硬基礎(chǔ)結(jié)合處，由于基礎(chǔ)的不均勻沉陷，可出現(xiàn)管道承插口受力不均產(chǎn)生漏水。
　　4．4 管道現(xiàn)場制作問題
　　當(dāng)玻璃鋼管道遇到復(fù)雜地段或特殊情況時(shí)，有時(shí)定制的管件滿足不了安裝要求，這時(shí)常采取接口現(xiàn)場進(jìn)行糊制的辦法。現(xiàn)場糊制是一種野外作業(yè)，受氣候、環(huán)境、人員素質(zhì)等因素的影響，易出現(xiàn)糊制質(zhì)量不合格的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)一是接口糊制厚度不足，也就是糊制層數(shù)不夠。形成局部強(qiáng)度低，充水打壓不合格；二是接口兩側(cè)纏繞搭接寬度達(dá)不到要求，打壓時(shí)抗?jié)B透能力不夠；三是現(xiàn)場配料固化時(shí)間掌握不準(zhǔn)確，糊制工序不規(guī)范造成糊口質(zhì)量不好等。
　　4．5 管道的重點(diǎn)防護(hù)
　　管線穿越渠道、河流、地形起伏較大地段，在汛期時(shí)。會(huì)對(duì)這些地段沖刷破壞嚴(yán)重，易造成管線漏水、折斷等破壞，嚴(yán)重影響正常運(yùn)行。
　　5.基于對(duì)玻璃鋼夾砂管安裝中常見問題的對(duì)策之探究
　　隨著工程的進(jìn)展，施工經(jīng)驗(yàn)的積累，基于對(duì)玻璃鋼夾砂管安裝常見的問題，逐漸找到一些解決問題的方法，詳細(xì)如下：
　　5．1 加強(qiáng)對(duì)管道質(zhì)量的檢查和控制
　　在施工前，對(duì)管道及附屬件要逐個(gè)檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。管道有裂紋等損傷，承插口不光滑、橢圓度不合格的，不能用于管線中，要及時(shí)返廠或進(jìn)行現(xiàn)場處理。施工安裝中還需要再認(rèn)真查看，管道連接時(shí)檢查“O”型橡膠圈的彈性。是否有氣泡和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)剔除，保證膠圈的密封性。遇承插口安裝困難時(shí)，不要強(qiáng)行安裝，以免承口被漲裂，應(yīng)對(duì)承口、插口進(jìn)行表面光滑度、橢圓度進(jìn)行檢測，當(dāng)誤差大時(shí)，采用電動(dòng)砂輪配合細(xì)砂紙打磨處理后，再進(jìn)行管道連接。并在進(jìn)行單口水壓試驗(yàn)時(shí)，保壓時(shí)間由正常時(shí)3min延長至5rain，確保安裝質(zhì)量合格。
　　5．2 調(diào)整人員結(jié)構(gòu)，規(guī)范作業(yè)程序
　　在進(jìn)行工程項(xiàng)目投標(biāo)的過程中，對(duì)施工單位的選擇尤為重要，這樣做的目的就是從根本上對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行保證。在實(shí)際當(dāng)中，依然存在沒有同類工程施工經(jīng)驗(yàn)的一些施工單位進(jìn)行中標(biāo)的情形，這在施工過程中往往會(huì)給施工帶來一些不便，進(jìn)而造成施工進(jìn)度遲緩，質(zhì)量很難保證。針對(duì)上述施工問題，在承包單位通過及時(shí)調(diào)整人員結(jié)構(gòu)，調(diào)選和增加有類似施工經(jīng)驗(yàn)人員。
　　5.3 做好基礎(chǔ)處理工作
　　管線基礎(chǔ)好壞．對(duì)正常輸水運(yùn)行影響較大。當(dāng)遇有軟基、高膨脹性土包括人工填土、淤泥和濕陷性土基時(shí)，基礎(chǔ)承載力較低，必須采用換土、夯實(shí)等措施進(jìn)行處理�？筛鶕�(jù)實(shí)際情況用礫石砂進(jìn)行處理，要求礫石砂層厚度在300―500mm，并夯實(shí)平整，以保證基礎(chǔ)有足夠承載力，施工中要防止礫石砂在溝底兩側(cè)擠出，影響基礎(chǔ)處理效果；在軟、硬基礎(chǔ)結(jié)合處，一定要加強(qiáng)對(duì)軟基一側(cè)的處理，通過換土、夯實(shí)等手段，將軟基處理好，同時(shí)在管道底部增加砂墊層厚度至200mm，防止在結(jié)合部位產(chǎn)生不均勻沉陷：遇到巖石基礎(chǔ)．要增加對(duì)基礎(chǔ)面巖石平整處理，不能有大的棱角和凸起。
　　5．4 規(guī)范現(xiàn)場糊制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
　　施工現(xiàn)場由于作業(yè)環(huán)境差異，施工人員素質(zhì)不同，糊補(bǔ)質(zhì)量差別較大，為避免出現(xiàn)糊制質(zhì)量問題，要制定玻璃鋼管現(xiàn)場糊制工藝技術(shù)要求。從材料包括不飽和聚脂樹脂、玻璃纖維、固化劑和促進(jìn)劑、作業(yè)工具等準(zhǔn)備，現(xiàn)場施工準(zhǔn)備包括計(jì)劃糊補(bǔ)厚度及層數(shù)、樹脂用量、配料程序等，到施工技術(shù)和工藝要求等都要做到規(guī)范操作，嚴(yán)格施工，這樣才能經(jīng)受住充水打壓試驗(yàn)的檢驗(yàn)。
　　6.安裝中需注意的事項(xiàng)
　　1）玻璃鋼夾砂管運(yùn)輸和保管要求較高，雖然具有很高的強(qiáng)度，但在受到尖銳品碰撞后，受損處無法修復(fù)。承口部位容易受集中荷載作用而受損，在運(yùn)輸和堆放時(shí)應(yīng)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(shí)要注意由低處向高處進(jìn)行，鋪設(shè)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(shè)或安裝中斷時(shí)應(yīng)采取措施，如用塞子、木板等臨時(shí)堵塞管口，不得敞口擱置。采用前置溝槽的挖掘機(jī)推接時(shí)，必須在承口前襯墊厚木板或其它物體，避免碰傷管節(jié)的端面。
　　3）玻璃鋼夾砂管安裝時(shí)對(duì)管道基礎(chǔ)和回填質(zhì)量要求高，要求管道具有良好的墊層和密實(shí)均勻的外包層�；�礎(chǔ)和回填質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)管路的運(yùn)行狀態(tài)。
　　
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