玻璃纤维夹砂管道施工工法

玻璃纤维夹砂管道施工工法

摘要：玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管(以下简称玻璃钢夹砂管) 是一种新型的给排水管材，就是在纤维缠绕工艺中，利用加强层将石英砂夹入其中，使其具有夹芯的结构，该管道具有耐腐蚀、使用寿命长、价格低、重量轻、刚度好、安装便利、水利特性优良等特性, 在施工中已经普遍使用。

关键词：夹砂管；施工技术

Abstract: The glass fiber winding reinforced thermosetting resin pipe with sand ( hereinafter referred to as the GRP sand pipe ) is a new type of water supply and drainage pipe, is in the filament winding process, the reinforcing layer with which Ishi Eisa, so that it has a sandwich structure, the pipeline with corrosion resistance, long service life, low price, light weight, good rigidity, convenient installation, hydraulic characteristics such as excellent performance, has been widely used in construction.

Key words: sand tube; construction technology

夹砂管是一种柔性管路系统，其安装施工工艺有别于传统管道系统,从设计制造上对施工安装提出了相应的规范要求，正确的施工是玻璃钢夹砂管路安全运行的根本保证。

1.工法特点

玻璃钢夹砂管道施工具有连接可靠、施工方便快捷、维护成本低的特点；

与其它管道相比,具有流通能力高、连接方便、耐腐蚀性能优异、寿命长等优势，使用寿命可达50年。

2.适用范围

适用于地下输送液体(或气体)的管道施工.

3.工艺原理

在玻璃钢夹砂管的插口端外壁加工两道凹槽，将两条“o”型橡胶圈嵌入凹槽内，然后将插口端插入承口端，使双橡胶圈与承口内壁和插口外壁紧密接合，形成接口处密封区域，每个接口均进行水密性试验，试验合格,依次进行安装。

4.施工工艺流程及操作要点

工艺流程

玻璃钢夹砂管装卸、运输、存放→基槽开挖→安装前管床处理→玻璃钢夹砂

管道的安装→打压试验→管道沟回填土

操作要点

玻璃钢夹砂管装卸、运输、存放

装卸

因玻璃钢夹砂管硬度较低, 故装卸时的吊装绳应选用柔韧、较宽的吊带或绳,严禁用钢丝绳、铁链等吊装管。管道的起吊可采用一个或两个支撑点, 但应保证管道在空中均衡, 不可将吊带(绳) 贯穿其两端, 以免勒坏承插口。吊带(绳)在吊装其他物品时要注意保护, 特别是吊装开有坡口的钢管时不可将吊带(绳)贯穿其两端, 这样容易割断吊带(绳) , 造成事故。

运输

管道运输时严禁磕碰, 不同直径的管道可以套在一起运输, 但两管之间必须用草袋或厚纸板隔开。卸管时不可将小管直接从车上拖下来。管道如数层叠放,每层之间要有托架。

存放

玻璃钢夹砂管是柔性复合材料, 要求堆场场地平坦, 场地内不可有尖锐石子,不可滚动, 同时也不宜长时间在日光下曝晒, 容易加速老化。

基槽的开挖

玻璃钢夹砂管道所需的沟槽断面应根据不同的土壤条件以及坡顶荷载来确定，土方工程在管道工程中所占的比重较大，而且选择合理的经济的断面可以有效减少土方量。

图1：基槽开挖图示意图

B1———上口槽宽

B2———底部最小开挖宽度

H ———开挖深度

H:M———边坡坡度

D ———管道工作最大外径

a ———最小工作面宽度

B1=D+2（a+C）（其中C值为考虑边坡支撑所需的厚度）

安装前管床处理

为了使管道能部分陷入基础中，增加管道与基础的接触面积，防止应力集中，在基础上方要松散地铺垫30～50mm（依管大小定）砂层，该砂层无需做夯实处理。管床要连续平整，不应有大颗粒（直径大于38mm圆石或大于25mm的尖角形石块）等材料以防应力集中损伤管道。

基础回填材料不应使用软粘土、膨胀粘土、不规则岩石、大颗粒碎石及饱和土壤。

玻璃钢夹砂管道的安装

布管

布管工作是从堆放地点将标准定长的管道及管件沿已开挖的沟槽顺线排开。也可采用运输和安装同时进行的方法。布管工作所遵循的原则是： 将每根管沿沟槽摆放,摆放时应注意将每根管的承口方向朝向设计水流方向的反面。如图2所示：

图2：布管图示〈承口朝逆水流方向布置〉

管道的连接

密封圈承插口连接时一般应逆水流方向连接, 连接前在基础上对应承插口的位置要挖一个凹槽, 承插安装后, 用砂填实。连接时再检查一遍承口和插口, 在承口的内表面均匀涂上润滑剂(非石油产品, 如动植物油) , 然后把两个“O”型胶圈分别套在插口的凹槽内, 并涂上润滑剂。

安装前彻底清洁管表面、凹槽、胶圈，并将胶圈涂好润滑剂后由下部且无任何扭曲地放入凹槽内，用手沿圆周检查整体胶圈密封就位。

划标记点、撞口。以承口的试压孔中心量取Lx值。在插口两胶圈中心到插口的标志环方向，均匀划标记点(见图1)。采用人工吊链撞口方法安装。将承口慢慢推入插口，待承口端线与标记点重合 。即安装到位。

图3：划标记点

安装后用钢板尺探测标记点到最近密封圈槽外壁的距离。L0与 L之差控制在±3mm即为合格(见图4)。

图4：玻璃钢管安装图

打压试验

管道安装前在承口上位于两胶圈之间的位置上,钻一个打压孔(也可委托厂家在出厂家前钻孔) , 安装完每一节管后用手动打压机打压。打水压至1.5 倍管路工作压力, 每一道承插口均应以3min 的时间保压, 以不泄漏为合格, 打压完毕用镀锌螺栓封堵。

图5：管道打压示意图

管道沟回填土

玻璃钢夹砂管道的施工, 应尽量使基槽开挖、管道安装和回填连续进行, 尤其是安装完毕后的管,应立即回填，以防止浮管。

回填质量的控制

回填土的侧面支撑程度, 即回填的密实度, 是决定玻璃钢夹砂管道回填质量好坏的指标,应依据现场土壤条件，采用不同的压实机械。 回填后控制每根管道挠曲变化, 通过施工回填后垂直于地基方向的直径变化,所得的数据以确定回填是否合格。管道回填应注意：

在管沟回填过程中，应保护管道免受下落石块的冲击，压实设备的直接碰撞和避免其它有潜在的破坏。玻璃钢夹砂管道属于脆性材料，冲击力很小，一旦遭到冲击的破坏，很容易受到损坏，出现内衬部分的裂纹，以至于引起泄露。

在管顶以上具有覆土300mm～500mm以上时，才允许直接使用磙压设备或重夯，但这一点，应取得厂家允许或给出相应的覆土厚度以后，方可进行，以避免在使用这些设备后致使管道被破坏。

三角区的夯实是最关键的部位，施工方宜采用人工夯实的办法，如带有尖楔状的工具，用人工回填夯实（见图6所示）。

图6：人工回填夯实管三角部分

管道的回填时应保证左右对称回填，禁止不对称的回填，以防导致管道偏移（见图7所示）。

图7：管道回填方法

在地下水位较高或雨季施工之中，要及时的排水，玻璃钢管单重较轻，很容易被浮力浮起，为防止浮管，应采用相应的防护措施。

管道接口在现场接头水压试验合格的管道，应及时回填，以防破坏。

5.材料和机具设备

材料进场和安装前必须经过抽样检查，严格进行外观和尺寸检查，不合格材料严禁用于工程上。玻璃钢夹砂管道和管件的管材性能、管道等级和特点等应符合现行行业标准《玻璃纤维增强塑料夹砂管》CJ/T3079-1998有关产品质量的要求，并应具有产品出厂合格证。橡胶圈由管材供应厂家配套提供，其原材料的各项物理、力学指标必须符合国家有关标准规定，橡胶圈直径、环径系数满足设计要求；用于饮用水工程的管道及橡胶圈水卫生性能应符合国家《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219-1998规定。

主要机具设备表

6.质量控制

工程质量控制标准

管道施工质量按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008和《埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程》CECS129:2001执行。

管道基础及安装允许偏差应符合表6.1-1的规定：

表6.1-1 管道基础及安装允许偏差值

注：D为管道内径(mm)

安装后管道初始和长期径向挠曲值应符合表6.1-2的规定：

表6.1-2 管道允许径向挠曲值

质量保证措施

根据设计要求的公称压力规格和刚度选择管材。管壁不得有裂缝、断皮等现象，接口工作面平整、光洁，管口椭圆度误差必须满足接口间隙即橡胶圈压缩率的要求。管道运输过程中应作好管壁和接头的保护工作，承插口凹槽应包塑料布，防止凹槽损坏。管材进入现场后，应逐根检查，并填写《管材抽样检查记录》。

为防止露天管道受阳光的紫外线老化，可在外保护层树脂中加入抗老化剂，或在管道安装好后，刷抗老化剂树脂。

橡胶圈要存放在-5～30℃的室内，湿度不应大于80％，存放位置不宜长期受紫外线光源照射，距热源的距离不小于1m，现场随用随取，放置应避免长期挤压、拉伸、以免变形，要防止与易挥发物溶液和油脂接触。

7.安全措施

编制临时用电施工组织设计，确定变电所（配电室）、总配电箱、分配电箱、开关箱的位置及电源进出线路的走向，进行用电量的负荷计算，绘制电气平面图、立面图和接线系统图等。

雨水管的沟槽较深，施工时一定要注意安全，严格遵守安全操作规程，针对本工程实际情况制定完整的安保体系，确保工程顺利进行。现场施工的沟槽、坑、洞等设防护设施和照明的警示牌标志，不得任意移动。

在下水道的沟槽边用施工护栏进行隔离。上下沟槽采用扶梯。

严禁从上往下朝沟槽扔东西。

沟槽复土时，槽边应有围护安全措施，沟槽上下统一指挥相互协调，以免发

生事故。

施工现场设置安全警示牌，进入施工现场戴好安全帽，上下沟槽有扶梯，过沟槽设有扶拦的走道板。

8.环保措施

施工现场必须做到道路畅通无阻，排水畅通无积水，现场整洁干净，临建搭设整齐。现场应封闭，扬尘防治措施完善。

噪声排放达标：白天<70dB，夜间<55dB。优先选用先进的环保机械，采取设立隔音棚、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，对于某些机器的噪声无法控制时，应采取相应的个人防护以避免给操作者带来职业性疾病。

严格控制粉尘在10mg/m³卫生标准内，操作时应正确佩戴劳动防护用品加以防护。

固体废弃物实现分类管理，提高回收自用率。

对施工现场道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

9.效益分析

本工法与传统施工方法相比可操作性强，安装简便，管道施工质量容易控制，提高了施工效率，缩短了施工工期；管道一次安装合格率高，减少了管道接口安装的返工现象，从而节省了机械设备和人工费用的支出，直接降本约0.8万元。

采用本工法施工，沟槽明露时间缩短，降低了尘土排放，减少对交通和环境影响，有利于文明施工；能够有效避免管道系统试压时接口渗水、漏水的问题，减少管道返工造成不良影响；随着玻璃钢管道广泛应用，该工法将得到更好的实施，获得较好的社会效益。

10.应用实例

本工法在河北忠信化工醋酸工段地下污水管网中应用，该位于河北省邢台市内丘县，该工程于2008年5月1日开工，2009年10月30日。该工程在地下管网中使用了玻璃钢夹砂管道，管道直径分别为DN200、DN300、DN400、DN500。玻璃钢夹砂管在装卸、保管、回填等环节比其它管材要求严格，但它有质量轻、单位长度长、安装方便的优势，与其它管材相比施工更为简单便捷，施工中我们严格按规范和设计施工，有效降低施工成本，缩短施工工期，达到了预期的目的，收到了较好的效果，得到了甲方、监理的一致好评。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。