基于大型夹砂玻璃钢管施工实例探讨

　　一、工程概述
　　某大型供水厂，在建设过程中，输水管线采用DN2200夹砂玻璃钢管，全长1500m，配水管线使用DN1400、DN1200夹砂玻璃钢管，分别为500m和800m，主要为解决沿线及城市生活与工业用水。本文结合笔者在施工期间及运行维修经验，浅谈一下夹砂玻璃钢管施工及维修要点。
　　二、夹砂玻璃钢管的性能和优点
　　2.1夹砂玻璃钢管
　　近年来，夹砂玻璃钢管广泛应用于石油化工、供排水等领域，是一种新型柔性非金属复合材料压力管道，其实质是以玻璃纤维为增强材料，以不饱和热固性聚酯树脂为基体，中间夹石英砂的压力管(英文缩写FRP，代号 FWRPMP，简称夹砂管)。FRP管道目前执行国家建材行业标准《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》。
　　2.2 夹砂玻璃钢管的性能和优点
　 （1）比强度高。玻璃纤维按一定的规律通过张拉缠绕形成一种多层网状分布， 大大提高了管道环轴向强度指标。   
     （2）刚度大。管壁内、外层之间夹有 0.3～0.8mm粒径的石英砂，经浸透树脂固化后，提高了玻璃钢管的刚度。
　 （3）抗渗防腐性能好。高分子化合物不饱和聚酯树脂填充于玻璃纤维网络空间，并与玻璃纤维良好的浸润，固化后不但起到 传递荷载和防渗漏的作用，同时防止了酸、碱、盐的侵蚀，也保护了输送的介质无二次污染。
　 （4）耐久性好。夹砂玻璃钢管的使用寿命与使用环境温度、 使用材料及管壁结构形式有关，按现行标准JC/T838-1998的规定，通常寿命为50年。
　 （5）流通能力强。夹砂玻璃钢管内壁表面糙率系数在 0.008～0.009之间，管内不易被微生物玷污蛀附及结垢，压力损失小，管道具有较高的流通能力。
　 （6）FRP管采用承插连接方式，双“O”型食品级橡胶圈密封，每完成一个接头立即充气检查其严密性。另外，管道内衬为食品级树脂，所以此类管还具有综合造价低，安装方便、运行可靠、无毒无害等优点。
　　三、管道施工
　　3.1沟槽开挖
　　DN2200输水管线设计为“倒虹吸”供水方式，管线穿山越岭，地形起伏较大，沿程沟槽土质有风化岩，还有稻田淤泥。按图纸设计，管道覆土最深达5米多。沟槽开挖，槽底要求每侧有500mm的操作空间。正常沟槽开挖，机械挖深至设计标高以上200mm后由人工清理底层土方。岩石地段放炮开挖，按设计标高超挖300mm，回填沙至设计位置。软土、淤泥土质，挖至硬土层，换沙处理。土质松软，沟槽易垮塌地段，按要求放坡或设置槽壁支护，保证施工安全。DN1000、DN800夹砂玻璃钢管配水管线在沿河道施工，土质为沙土，地形较为开阔，开挖施工方便。
　　3.2管道安装
　　为减少管材二次搬运，根据工程进度与供应商联系，按计划供货。管道及管件运至工程现场，沿沟槽摆放。
　　管道安装，在每个接口位置挖一个1×0.3×0.2（h）工作坑，确保安装后管身无腾空现象。接口时，检查并清洁承插口、橡胶圈，以凡士林作润滑剂，均匀涂抹在橡胶圈及插口凹槽内。胶圈安装后，插头吊离地面，不得让抹有润滑剂的胶圈沾到泥沙，影响安装质量。
　　人工安装时，首先将专用吊带套在已安装和即将安装的两根管道上，用两个3T的手拉葫芦对称放于两个吊带之间，均匀用力将管道拉进承口。每个接头进到位之后，用沙袋至下而上，在接口两侧砸实，防止管道脱口。甲管、乙管等短管件安装时，因管距较短（一般1.5M）在管件端口垫置木块，吊带绳压在木块上，安装不得直接套在管口，手拉葫芦拉管时，用力必须均匀，否则管件极易侧翻。有些排气或排泥三通短管也可套在两根长管中间，套体安装。
　　为减少管道弯头数量，可以在玻璃钢管允许的借转角度（≤1°）内摆动。但管道对接时，两节管道不能有角度。需要管道缓慢转弯的地段，沟槽开挖应考虑借转所需宽度。
　　3.3沟槽回填
　　因玻璃钢管自身刚度较差，对沟槽回填质量要求严格。管区回填材料有素土、河砂等粗粒土，不能有尺寸较大的石块、砖头等。回填前应清除沟槽内砖、石、木块等垃圾杂物，有积水的，应排净积水，不得带水回填。首先将管道下口两侧回填密实，然后在管身两侧每填200mm夯实一遍，夯实采用振动打夯机。设计要求夯实密度≥95%以上，实际施工中因回填土含水量不易控制，回填密实度也不易控制。沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内，必须采用人工回填；管顶500mm以上部位，可用机械从管道两侧同时夯实，每层回填高度不大于200mm。
　　3.4浮管预防及控制
　　本工程施工因周期长，管线地质、地形复杂，雨季施工或地下水丰富地段极易发生管道漂浮。采取的预防措施：①、在有坡度地段施工，自下而上施工，下游做好排水措施。②、沟槽开挖，管道安装，试压回填连续进行。③、做好排水方案，防止沟槽积水。雨季施工，遇短时间强对流天气，个别管段回填不满沟，不密实的情况，发生过轻微浮管，回填材料回落管身拱起。发生浮管后，排净沟槽积水，清除回填土，在管道自然回落到设计位置后，重新做接头打压测试，合格后重新夯实回填。
　　3.5 水压试验
　　玻璃钢管为双O型橡胶圈接口，采用接头试压方式打压。在安装第二根管道前，已安装承口上顶，两胶圈进位中间，用手枪钻打试压孔，安试压嘴。在第二根管插口进到位后，水为试压介质，手摇试压泵打压。试验压力采用1.5倍的工作压力，一般打到0.9MPa，10分钟压降不超过0.05MPa为合格。如压力升不上去或打至0.9MPa后，迅速减压，认为接口安装不合格，管道退出重装。
　　3.6 管道维修
　　经过近10年运行，配水管道全沟沙土回填，管道埋深在2米左右，DN2200玻璃钢管未出现漏水或爆管情况。输水管线地势起伏较大，弯管较多，有些地段敷土太深等一些原因，进行了几次维修。维修方式根据不同漏水情况，采用不同方式：一种是在一个点上出现裂缝漏水，以该点为中心，用小型切割机，切下一块适当的方块管件，然后再在维修备用管上按同等尺寸取下方块。切口周围打磨后，涂196树脂胶，按三毡（玻璃毡）一布（玻璃布）循环粘贴。第一遍六毡二布，固化打磨后，开始第二遍，共计三遍，毡、布必须用胶浸透。
　　管身纵向出现较长裂缝或严重损坏，需要整段换管。损坏漏水部分整段切除后，用同口径同长度玻璃钢管，切后打磨接口，按上述维修方式用玻璃毡和玻璃布对接口缠绕修复。
　　需要注意事项：
　 （1）在维修前要排干管内水，带水不能维修。
　 （2）每遍缠布抹胶，等布晾干后进行下一遍缠布。
　 （3）断管维修，因旧管都有一定径向绕度，新、旧管接口错缝保持均匀。
　　四、结束语
　　总之，玻璃钢夹砂管在沟槽开挖、回填、管道安装、试压、维修等施工过程中比刚性管材有更严格要求，只有严格按照规定及设计要求施工，掌握施工及维修要点，才能保证质量，降低运行维修费用。