玻璃鋼夾砂管道工法

1、玻璃鋼夾砂管道新型管材施工工 法作者：李明文日期：二零零一年九月三日前言：玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管（以下簡稱為玻璃夾砂管）是70年代在世界上出現(xiàn)的一種新型管材。80年代中后期，國內(nèi)引進(jìn)了幾條玻璃鋼管道生產(chǎn)線，生產(chǎn)出了水力特性優(yōu)良的玻璃鋼管道，在給排水工程中開始應(yīng)用。進(jìn)入90年代，玻璃鋼管道逐漸成為被廣泛推廣使用的一種柔性非金屬復(fù)合材料管道。我公司在1999年年底中標(biāo)的煙臺市門樓水庫供水工程A標(biāo)段的輸、配水管線安裝工程中所采用的管材既為玻璃鋼夾砂管道。1、特點：1.1玻璃鋼夾砂管道的結(jié)構(gòu)管壁從外到內(nèi)由四層組成：外表面樹脂保護(hù)層、內(nèi)增強層、中間結(jié)構(gòu)層和內(nèi)襯層。制造時采用不飽和聚酯樹脂、玻璃纖維

2、、石英砂摻和主要原料繞纏或離心繞鑄固化而成。通常也稱為“復(fù)合管”。1.2玻璃鋼夾砂管的優(yōu)越性1.2.1玻璃鋼夾砂管在材質(zhì)上具有無毒、耐腐蝕等優(yōu)點?？梢缘厣匣虻叵路笤O(shè)（多用于地下直埋敷設(shè)），可用于壓力或重力水輸送系統(tǒng)。具有重量輕、剛度好、輸送液體阻力小、能保證水質(zhì)、抗化學(xué)和電腐蝕等優(yōu)點。1.2.2玻璃鋼夾砂管在安裝上具有管材輕、施工方便等特點。2、適用范圍該工法適用于各種管徑的玻璃鋼夾砂給排水管道；適用于腐蝕性和非腐蝕性介質(zhì)的玻璃鋼夾砂管道。3、工藝原理管線測量定位后，管溝開挖，開挖后進(jìn)行管道基礎(chǔ)處理，處理的管溝基槽經(jīng)檢驗合格后，方可下管。在管子管口連接處開挖工作坑，工作坑大小應(yīng)便于接口操作，在

3、管子轉(zhuǎn)彎處加設(shè)管道支墩，管口連接完畢的管子應(yīng)及時進(jìn)行管身回填。管道試壓應(yīng)在回填后進(jìn)行；每試壓段在1000米左右。4、工藝流程及操作要點4.1施工工藝流程圖測量放線管溝開挖基礎(chǔ)處理管溝下管管道組對管身回填試壓總體回填4.、關(guān)鍵技術(shù)：、管道接口、管道試壓、管身回填4.3操作要點4.3.1溝槽開挖及墊層玻璃鋼夾砂管道溝槽的開挖要根據(jù)設(shè)計埋深、土質(zhì)類別等確定，溝槽底寬應(yīng)便于管道鋪設(shè)和安裝，應(yīng)考慮夯實機具便于操作和地下水便于排出。溝槽的最小寬度（A）應(yīng)按下式確定：Ad+2B式中：d管外徑（mm）B管壁到溝壁的距離（mm），應(yīng)按下表確定：推薦的B值管公稱直徑DN（mm）B（mm）100DN30015030

4、0DN500200500DN900300900DN16004501600DN2400600對于玻璃鋼管道的基礎(chǔ)，根據(jù)土質(zhì)情況采用一般素土基礎(chǔ)（當(dāng)土壤地耐力為8-10t/m2和非巖石的條件下）、原土基礎(chǔ)（當(dāng)土壤地耐力為5-7t/m2時）、砂基礎(chǔ)（當(dāng)土壤承載力較好、有碎石或硬地基時）、礫石或碎石加砂基礎(chǔ)（當(dāng)?shù)鼗休d力很差時）、無論采用哪種基礎(chǔ)，均不允許有棱角的硬物直接與玻璃鋼管道接觸，以防破壞外表層。同時還要特別注意的一點就是在玻璃鋼夾砂管道吊裝過程中嚴(yán)禁采用鋼絲繩直接吊裝，要采用寬度大于50mm的尼龍帶進(jìn)行吊裝，以防損壞管道外表層。4.2管道支墩在管線彎頭、變徑、三通處應(yīng)設(shè)置固定支墩，支墩應(yīng)包圍

5、住管件，并應(yīng)設(shè)置在未擾動過的原狀土上，保證管件位移不超過0.5%DN，最大不超過去6mm，在管線“Y”型或盲板處，當(dāng)工作壓力超過0.1Mpa時應(yīng)設(shè)置止推應(yīng)力墩，管墩受力一邊就構(gòu)筑在未挖掘過的土層上，否則土壤應(yīng)分層夯實。管件位移不超過0.5%DN，最大不超過6mm。大于700mm的管道水平方向應(yīng)盡量避免使用90°彎頭。垂直方向應(yīng)盡量避免使用45°以上的彎管，不得使用90°彎頭，閘門必須得到足夠的加固，在閘門井內(nèi)應(yīng)設(shè)置卡環(huán)、支墩等固定閘門的裝置，避免使閘門的重量作用于管道上。漢溝槽中地下水對空管道浮力很大時，應(yīng)先用繩索（帶）將管道固定在砼或其它固定座上。漢管道、管件承

6、受特殊荷載，管道必須封閉在砼中時，應(yīng)設(shè)置砼封閉墩。4.3.3管道的連接管道的連接質(zhì)量實際反應(yīng)了管道系統(tǒng)的質(zhì)量，關(guān)系到管道能否正常工作，無論采取哪種管道連接形式，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的能力，要求安裝方便，根據(jù)其工作壓力、管徑和用途，管道可用雙承口套管式承插接頭連接，也可用法蘭與鋼管、鑄鐵管及其管件、泵或其它設(shè)備連接。雙承口接頭套管主要用于地上架空敷設(shè)和地下埋設(shè)。套管連接具有一定的伸縮性，一般為07mm。采用柔性鋼接頭，可有一定的角偏移，根據(jù)管每項的大小，偏移角度幅度為0.5°3.0°。采用柔性鋼接頭、機械鋼接頭或多功能活接頭連接。機械連接活接頭

7、有能被腐蝕的缺點，往往做成外層有環(huán)氧樹脂或塑料作保護(hù)層的鋼殼、熱鍍鋅鋼殼。機械接頭也是一種柔性連接，由于土壤對鋼接頭腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)注意防腐。多功能連接活接頭主要用于連接支管儀表或管道中途投藥，是比較靈活方便的，管道連接的尺寸公差應(yīng)附合玻璃鋼夾砂管的要求。密封圈和質(zhì)量、性能細(xì)部尺寸，應(yīng)附合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)密封圈的規(guī)定。密封圈的化學(xué)組成適合其所處的環(huán)境。密封圈和潤滑油應(yīng)與一起使用的其它材料相容，不得影響飲用水質(zhì)量。大慶管接頭施工時應(yīng)徹底清潔接頭內(nèi)表面、凹槽、止推圈和橡膠圈，應(yīng)確保其無油污灰塵。確保密封圈與凹槽、管壁均貼合。4.3.4玻璃鋼夾砂管道承插借轉(zhuǎn)玻璃鋼夾砂管線，對于垂直方向地勢緩慢的轉(zhuǎn)彎

8、，以及水平方向的緩慢轉(zhuǎn)彎，可以借助于承口與插口之間允許借轉(zhuǎn)的角度來實現(xiàn)，這種緩慢的轉(zhuǎn)角設(shè)置，有利于其水利特性的發(fā)揮，以減少水利損失、減少彎頭數(shù)量。管路中允許的最大借轉(zhuǎn)角度按下式確定：2tg/2LR式中：允許轉(zhuǎn)角 S：每根承插管的借轉(zhuǎn)位移L：有效長度 R：彎曲半徑借轉(zhuǎn)示意圖如下：SLR對于玻璃鋼夾砂管承插口之間的最大借轉(zhuǎn)角度,如下表所示:公稱直徑允許借轉(zhuǎn)角曲率半徑R借轉(zhuǎn)位移S(m)5003°224.1660.614600-9002°366.290.4101000-14001°672.640.20514000.5°1345.300.1024.3.5溝槽回填與

9、回填材料玻璃鋼管道管溝回填的技術(shù)要求是不同于鋼管、砼管的。地下埋設(shè)的玻璃鋼夾砂管會因其土壤的靜荷載、汽車動力荷載等產(chǎn)生垂直撓曲，當(dāng)垂直撓曲大于管直徑的8%時，管道將不能正常運行。要提高管道的剛度必須加厚管壁，這必將增加成本，降低工效，所以只有提高管道的施工質(zhì)量，提高管道兩側(cè)溝槽填料對管道的支撐力，防止撓曲過大，才能保證管道能正常運行。以下幾點是回填中需注意的事項：（1）、管溝的回填要及時進(jìn)行，盡量使溝槽開挖、管道安裝、回填連續(xù)進(jìn)行；（2）、在管溝回填過程中，要避免管道受到下落石塊、夯實設(shè)備的沖擊；（3）、回填的程序為：第一次回填到0.7DN，第二次回填到管頂500mm，最后原土回填。以管道的浮

10、動和熱變形發(fā)生。在回填至管頂300-500 mm以上時，方準(zhǔn)允許采用夯實設(shè)備進(jìn)行夯實；（4）、如下圖所示的“三角區(qū)”對管道的撓曲變形起決定性作用，該區(qū)的回填盡量采用人工夯實，以確保死角部位的回填密實度符合設(shè)計要求；三角區(qū)（5）、管區(qū)的夯實應(yīng)從管溝壁開始逐漸向管道靠近，兩側(cè)同時對稱進(jìn)行。嚴(yán)禁單側(cè)夯實，否則容易導(dǎo)致管道的偏移。管頂?shù)暮粚嵅豢蛇^分用力；非管區(qū)可以夯實也可不夯實，但回填時應(yīng)預(yù)留一定余量，待自然沉實。管區(qū)回填土應(yīng)是粗粒土壤，允許的回填料組成應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。特別是不可有特殊凍土、有機物和垃圾。安裝密封圈時應(yīng)確保密封圈與凹槽、管壁均勻貼合不可使用石油制成的潤滑油。（6）、在地下水位較高

11、或雨季施工時，要及時排出管溝中的水，并及時回填，以防止浮管；當(dāng)安裝接頭使用機械管卡和緊線器時，在管道與管卡之間應(yīng)加襯墊。防止外表表面層損壞。雙承口接頭、承插接頭的借轉(zhuǎn)角度應(yīng)小于有關(guān)規(guī)定。4.3.6管道的最大埋深管道的最大埋深應(yīng)根據(jù)管區(qū)回填材料、夯實程度、土壤類型、溝槽的修筑方法、管道的剛度、地下水位和動荷載等來確定?？梢愿鶕?jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)安裝方法，求得無汽車荷載或有汽車荷載時的最大埋深。當(dāng)管道的最大埋深不在標(biāo)準(zhǔn)安裝范圍內(nèi)時，應(yīng)選擇加寬管溝、設(shè)永久防護(hù)板、水泥增強回填等方法，以確保運行要求。4.3.7檢查徑向撓曲管道安裝埋設(shè)后，應(yīng)在4小時之內(nèi)測量檢驗管道的初始撓曲度。安裝后和管道后初始和長期撓曲時不得

12、超過下表的數(shù)值。管徑平均數(shù)原土級別類別12345大口徑（DN300）給水管或污水管初始值長期值3.05.03.05.02.55.02.05.02.05.0小口徑（DN250）給水管或污水管初始值長期值2.54.02.54.02.04.01. 54.02. 54.0安裝后的管道不允許管壁出現(xiàn)隆起、扁平及其它突變現(xiàn)象。安裝后管道的初始徑向撓曲值大于上表數(shù)值（但不超過8%時），必須進(jìn)行重新回填以使初始變形量在規(guī)定的數(shù)值范圍。當(dāng)管道變形超過8%，應(yīng)會同設(shè)計、建設(shè)、監(jiān)理單位確定處理方案或返工。5、材料玻璃鋼夾砂管道屬于新材料在給排水工程上應(yīng)用，由于其具有諸多優(yōu)點，將更廣泛的應(yīng)用于給排水工程中，我們必須掌

13、握這種新材料的安裝技術(shù)，才能在激烈的市場競爭中占有一席之地。6、機具設(shè)備設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量備注經(jīng)緯儀S3臺1水準(zhǔn)儀J2臺1汽車起重機8t臺1挖掘機0.8m3臺1管車床臺27、勞動組織及安全7.1主要勞動力：工種人數(shù)工種人數(shù)配管3名起重工2名7.2安全：7.2.1所有進(jìn)場施工機械必須有專人操作,各機械操作人員應(yīng)持上崗證,并經(jīng)允許方可上機操作，其他人員不得動用，施工現(xiàn)場所有機械、設(shè)備要定期檢查維修。7.2.2管道吊裝過程中采取統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一協(xié)調(diào)。管道吊裝使用的吊具其強度必須滿足要求。7.2.3施工現(xiàn)場推行標(biāo)準(zhǔn)化施工，每班下班前，必須將自己負(fù)責(zé)的區(qū)域清理干凈。并將工具、材料放在指定位置，搞好文明施

14、工。7.2.4施工現(xiàn)場所有的電器設(shè)備均由電工負(fù)責(zé)，且接地良好。確保安全供電，其余任何人不得動用，夜間施工時應(yīng)有足夠的照明，使用的行燈一律不得超過36V電壓。7.2.5管道過路施工時，應(yīng)在破路段兩側(cè)設(shè)置路障，并做標(biāo)識，夜間掛紅色指示燈。7.2.6在道路上施工時，應(yīng)設(shè)專人疏導(dǎo)交通，保證交通安全暢通。7.2.7施工中，如因特殊情況，造成交叉作業(yè)，則需施工各有關(guān)方面人員，編制詳盡的安全措施，報有關(guān)部門批準(zhǔn)，然后才準(zhǔn)施工。7.2.8對有已權(quán)地臨施工現(xiàn)場的人員，配發(fā)安全防護(hù)用品，并對安全注意事項進(jìn)行說明。8、質(zhì)量要求8.1管道安裝應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：給排水管道施工及驗收規(guī)范GB50268-97生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)

15、準(zhǔn)GB5749-858.2玻璃鋼夾砂管道外觀質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：管道的內(nèi)外表面應(yīng)光滑，無纖維裸漏，無對使用性能有影響的龜裂、分層、針空、雜質(zhì)、貧膠區(qū)及氣泡，管端面應(yīng)和軸線垂直，無毛刺；管與密封圈結(jié)合部位不能有凹坑、嚴(yán)重?fù)p傷和其他影響接頭整體連接的缺陷。其外形尺寸偏差應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。8.3玻璃鋼管道安裝質(zhì)量要求：8.3.1管身能夠均勻接觸溝底,達(dá)到最佳受力條件。8.3.2管道承插接口，要保證膠圈的壓縮均勻壓縮比合宜，在拉接過程中要用墊木墊在管道和起重機之間，以防損壞管道表面。8.3.3玻璃鋼管道水平方向應(yīng)盡量避免使用90度彎頭，垂直方向應(yīng)盡量避免使用45度彎頭。8.3.4玻璃鋼管與鋼管接口處采用法蘭連接時，法蘭螺栓要均勻旋進(jìn)，保證螺栓受力均勻，玻璃鋼管道承插口安裝前應(yīng)徹底清潔接頭表面、凹槽、和橡膠圈。8.3.5對圖紙要求有轉(zhuǎn)角的接口，要按要求調(diào)整好轉(zhuǎn)角，保證管線均勻過渡。9、經(jīng)濟效益分析經(jīng)濟效益：煙臺門樓水庫工程，管材材質(zhì)為玻璃鋼夾砂管道，管徑為DN900，管線長23公里。一次性采用的經(jīng)濟效益E=S-（C+T+Z/N）E一次采用所取得的經(jīng)濟效益S