大口径玻璃钢管在输水管道工程中的应用图文精.docx

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大口径玻璃钢管在输水管道工程中的应用图文精

・３２０・

市政技术

第２２卷

玻璃钢管为柔性管道，其管道铺设工艺流程与铸铁管相类似。

由于是特殊材质，工序中也有它的特殊要求，如强调了施工的地质条件，须根据现场勘探土质确定开槽的坡度、基础处理的方法、回填材料等。

表１

不同管材性能对比表

项目

玻璃钢管道

钢管

球墨铸铁管道

输多冀刁／

３

１７

（ｍ’／８Ｊ

粗糙系数０００８４

工作压力／ＭＰａ０．６

管道直径／ｍｍｌ

６００重量／（ｋｇ／ｍ）３２０

３．１７０．０１１

（水泥砂浆衬里）０．６１８００６１７

（管壁厚１４ｍｍ）

使用年限／年

５０

（取＃；；；施量）

耐腐蚀黼嚣黼

安装速度单根长度／”单价／（元／ｍ）

综合费用（含运

费）／（元／ｍ）

非常快

１２２４５０慢

７５５３０

３

１７

００１ｌ

（水泥砂浆衬里）

０．６

１８００

１２１０

３０

管内需做砂浆衬里一般

８５５５ｌ２４６２

（藉黠）

５６４６

注：

综合费用均束古安装费用，玻璃钢臂的安装费为总造价的５％。

３．１沟槽基础处理

玻璃钢管单根长度１２ｍ，管口相对数量较少，适应地基沉降的能力稍差，因此，沟槽基础处理的好坏是确保玻璃钢管施工质量的一个重要因素。

沟槽内严禁有水，采用大口井排水时，水位降至槽底０．５ｍ以下；采用边沟降水时，排水沟的深度应不小于０．３ｍ。

基础要确保平整连续且达到要求的压实度。

（１）沟槽基础的土质要求，见表２。

表２沟槽基础土质

土壤承载力土质

基础处理８。

１００ｋＰａ

非岩石

用原状土

ｓ棚ｔｈ

回填土驾孺％謦

岩石、卵石、软的

挖出后做人工基

膨胀土、不规则碎不能作基础础。

回填材料、厚度石块、浸泡土质视土质情况而定

（２）管道砂垫层。

采用中粗砂，要求平整，厚度

２００

ｍｍ，压实度０．８７一Ｏ．９０（见图１）。

３．２管道支墩

管道水平弯头处采用钢弯头加钢筋混凝土支

墩；纵向弯头处采用钢弯头并增加钢管锚固长度，用加大土壤与钢管间的摩擦力来抵抗管道的推

力。

图ｌ管道砂垫层

３．３

管道安装

（１）首先对玻璃钢管进行检查验收，管材应完好

无损，特别是要检查胶圈的质量、尺寸，有无小裂痕。

（ＤＮｌ６００玻璃钢管不许堆放）。

（２）安装前彻底清洁管表面、凹槽、胶圈。

（３）将胶圈涂好润滑剂后由下部且无任何扭曲的嵌入凹槽内，用手沿管周检查整体胶圈密封就位。

（４）采用人工吊链撞口方法安装（见图２）。

承插口安装时。

试压孔朝正上方，偏差为±５ｃｍ。

撞口是否到位．采用了现场测量标记线方法解决：

图２管道安装

①保证试压孔在两胶圈的中心，量取Ｌｘ长度划

标记线。

②防止撞口顶头，插口端与承口变径处在轴向应有一定间隙，ＤＮｌ６００管一般控制在２０ｍｍ左右，以保证有一定的转角傲应力调节；同时也要防止撞不到位，如果发生温度拉应力，会影响接口的严密性（见图３）。

囹３玻璃钢管道安装剖面图

（５）转换口连接。

钢管与玻璃钢管连接时采用的

３２２

市政技术第２２卷

产生水平方向位移或接口变形，造成管道水平方向两侧“０”型胶圈的压缩量大小不均，影响管口的严密性。

管底部腋区回填是整个回填土中的一个重要部分，其作用不容忽视，它直接关系到，“管道／土壤”系统的形成。

管区换填中粗砂一项，使工程投资增大。

经现场考察和设计方同意，将管顶上３０ｃｍ改用好土回填，减少换填砂量１／４左右。

（２）转换口

在输水管道中设计采用了不少钢管，所以存在钢管与玻璃钢管转换过程。

现场研究出了一种玻璃钢／金属的转换口新技术。

考虑其转换口的受力特点，在钢管与玻璃钢管之间增加了两道止推环，可以避免两种管材在轴向产生位移。

钢管道外部增加了一道环向钢带，提高了钢管自身抗变形能力。

为克服基础不均匀沉降，造成应力集中于转换口的承口，所以在施工中应考虑：

（１）在井室及支墩处将钢管做出墙后再继续延长一段钢管；在转换口与１２ｍ长的玻璃钢管之间，加一根４ｍ长的玻璃钢管，来提高抵抗不均匀下沉的能力。

（２，增加转换口玻璃钢管一侧的长度，使之完全实现钢管到玻璃钢管问的转换，解决变形不一致的问题。

（３）转换口接钢三通短管应在槽上焊好整体下槽，避免挖工作坑，保证其基础不扰动，压实度不被破坏。

（３）径向挠曲超标‘

对径向挠曲超标，挖出管径的８５％重新回填的做法还有待进一步实践和探讨。

管道验收检查中，对于径向挠曲超标的管予按规定是“把回填材料挖出直到露出管径的８５％处”，“重新夯实拱腰处的回填材料”。

工程中返工了几个口，效果不好，返工后的管口试压压力上不去，原因是当管道挖开卸掉荷载再重新回填后，管径挠曲变形比返工前回弹了，但胶圈的回弹量与管子回弹量不能同步；经调整后管道挠曲值合格了，可胶圈的密封又不严了。

所以今后设计或规范上应对胶圈的技术要求要量化，如胶圈的质量、弹性变形的极限（值）、压缩比、胶圈的回弹率，或直接给出玻璃钢管回弹量与胶圈回弹量的技术要求，以便在施工时准确掌握。

（４）温度应力

玻璃钢管的弹性变形较大，夏季管道施工温差在２５℃时，１２ｍ／根的玻璃钢管伸长量变化在１５ｍｍ左右，如安装时正值高温时间，管道回填后的温差会造成承插口处长度收缩。

所以管道安装时应注意：

①承

插撞口时不宜过紧或过松。

②管道安装要避开高温时间，且一次安装不宜超过１０根。

如隔日回填，一定要重新进行管口试压。

５

综合评价

（１）玻璃钢管具有可设计性。

压力和刚度可根据

使用条件，施工环境，土质，埋深等要求进行设计。

（２）生产效率高可操作性好。

长距离管道同时开工，玻璃钢管材供应上大大优于其它材质的管道，同时还可根据用户要求随时调整生产不同直径、长度、压力和刚度的管材，方便施工。

（３）质量轻、运输和施工方便快捷。

相同管径的玻璃钢管单位重量约占钢管重量的５０％，一般情况下

１５

ｍｉｎ左右可安装一根。

（４）摩阻小、水损失小，输送能力高。

在输水能力

等同时管径可缩小一级，若输水管径等同可减少长期运行的费用。

（５）节约工程维修费。

由于有较强的抗化学和电腐蚀性能，可避免长期埋地由腐蚀带来的管网维修，也无需做阴极保护，节约投资。

６结论

在大口径、长距离输水管道工程中使用玻璃钢管经济上合理，技术上可行，施工工期短、见效快，近期分段水压试验达到了预期效果。

但玻璃钢管材由于需要根据环境、土质、埋深、工作条件进行管材的刚度、压力计算和设计，因此对设计要求较高，施工图设计较复杂。

同时由于这种管材弹性模量小、变形较大，故对施工要求较高，如基础处理、回填土、承插口安装等，尤其是对胶圈质量的检验，使施工的复杂性增大，要求施工单位的施工和管理综合水平较高。

但玻璃钢管材在供水管道工程中的应用可行、前景可观。

参考文献

［１】ｃＥｃｓ１２９：

２００１，埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树

脂夹砂管道工程施工及验收规范【ｓ】．

【２】ＧＢ５０２６８—９７，给水排水管道工程施工及验收规范［ｓ】．

大口径玻璃钢管在输水管道工程中的应用

作者：

李长颖

作者单位：

安德投资管理有限责任公司（原自来水集团基建办公室,北京,100011刊名：

市政技术

英文刊名：

MUNICIPALENGINEERINGTECHNOLOGY年，卷（期：

2004，22（5被引用次数：

1次

参考文献（2条

1.CECS129:

2001.埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道工程施工及验收规范2.GB50268-1997.给水排水管道工程施工及验收规范1998

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通过管接头中管、套管和它们之间胶层的位移协调性确定胶层内的应变和应力，从而建立了管接头结构的平衡方程。

本模型计算了缠绕角为54°和26°管接头胶层内剥离应力、轴向剪切应力和切向剪切应力，计算结果与实际现象相吻合。

针对胶接接头的不同材质及不同表面处理方式对胶接强度的影响，我们通过分析选择了在胶接时应用喷砂除锈+环氧预涂的表面处理方式。

在对不同胶粘剂的组分及性能进行分析、研究后，我们选择了不饱和聚脂类胶粘剂进行试验，取得了胶接时的胶粘剂配方。

同时为了更好地指导现场施工操作，我们制定了生产工艺，并进行了现场工艺性试验，取得了较好的结果。

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2010年11月14日