大口径玻璃钢管在输水管道工程中的应用通讯046.docVIP

大口径玻璃钢管在输水管道工程中的应用 北京自来水集团公司基建办公室李长颖 一 工程概况 平谷应急水源工程是为解决北京地表水资源紧缺的项目。它东起平谷区水源地的39口水源井，西至第八、第九水厂已建输水管道，输水规模为27.4万吨／日，玻璃钢主输水管道为63公里。管道工作压力采用0.3MPa -0. 7MPa，工期紧为本工程的突出矛盾。 二 管道的选材 经对工程方案进行综合性比较，认为玻璃钢管材除造价优势外在缩短工程周期上占有绝对优势。 1 设计条件：土壤综合模量4MPa，最大工作压力0. 7MPa,覆土1.5～2.5m，最大载荷汽一20级，管道安全等级二级，设计使用年限50年。 2 玻璃钢管道的性能 本工程管材所选用主要原料为不饱和聚醋、玻璃纤维、石英砂，加工工艺为往复式缠绕，管身结构为网状层交叉结构，可通过调整纤维缠绕角度，使管材具有很强的设计性和更合理的力学指标。 性能对比表（以平谷输水DN160管为例） 材料 项目玻璃钢管道钢管球墨铸铁管道输水能力（m3/s)3.173.173.17粗糙系数0.00840.0110.011工作压力（MPa )0.60.60.6管道直径（mm)160018001800重量（kg/m)3206171210使用年限（年）5025年左右 （取决于防腐质量）30耐腐蚀非常好，不需另做 防腐保护耐腐蚀性差，需全 面做防腐处理管内需做砂浆衬里安装速度非常快慢一般单根长度（米）1278综合费用（含运输费）（元／米）246255675646注：综合费用均未含安装费用，玻璃钢管的安装费为总造价的5% 3 管材的压力、刚度等级分为： 压力（MPa) ;0.3～0.6～1.0 刚度（N/m2):1250～5000～10000 平谷输水工程根据设计给定的条件，刚度等级定为7500 N/㎡。综上所述，该能较好地满足输水管道的施工及使用要求。为保证管材质量还特聘请国家监督检验中心进行监制。 三 玻璃钢管道的施工 1 沟槽基础处理 玻璃钢夹砂管道由于单根管道长度达到12米，管口相对数量较少，适应地基沉降的能力稍差，要求大口井降水水位降至槽底0.5 m以下，边沟降水水位降至槽底0.3 m以下，基础要确保平整连续且达到设计要求的压实度。 沟槽基础的土壤要求如表。 土壤承载力土质基础处理8一100 KPa非岩石用原状土5一70 KPa回填土用夯实后的原状土且压实度不小 于0.95岩石、卵石、软的膨胀土、不 规则碎石块、浸泡土质不能作基础挖出后做人工基础，回填材料、厚度视土质情况而定 2 管道砂垫层： 采用中粗砂，厚度200mm，压实度不小于0.87～0.90。 3 管道的支墩管道水平弯头处采用钢筋支墩，纵向弯头处用增加钢管锚固长代替支墩加大土壤与钢管间的摩擦力来抵抗管道的推力。 4 管道的连接 (1) 承插口安装时，试压孔朝正上方，偏差为土5 cm。对撞口是否到位，采用了现测量划标记线方法解决：（见安装剖面图） a．保证试压孔在两胶圈的中心，量取LX长度划标记线 b．防止撞口顶头，按规程插口端与承口变径处在轴向应有一定间隙，DN1600一般控制在20 mm，以保证有一定的转角做应力调节：同时也要防止撞不到位，如果发生温度拉应力，影响接口的严密性。 (2）转换口 钢管与玻璃钢管连接时所采用的管件为玻璃钢／金属转换口这项新的专利技术。转换口一端为金属管与钢管焊接，另一端为玻璃钢承／插口与玻璃钢管道连接，从而组成柔性接口。其制做工艺：钢管短节除锈（长度为1.5一2米）一钢管套在模具上一涂专用界面－制衬－缠绕－修整－脱模－糊内缝。 5 管口试压：每根玻璃钢管安装完毕后在管顶试压孔注水，压力打到工作压力时停泵，检查管口有无渗水，再打水压至试验压力后停止，观察2分，压力下降值不超过试验压力5％为合格。 6 管道回填：当管道试压合格后，应及时对管沟回填，采取以下手段来控制管道的变形。 (1) 根据管材性能和管道的铺设及运行条件确定管周回填土施工要求。平谷工程地质条件较差，管周原状土体以粘土为主，且施工期又正值夏季，降水周期短，造成原状土质较软。从试验段来看，用原状土直接回填，不到管材对于管周土综合变形模量的要求，所以设计采用改变回填土土质和压实度的方法提高土体综合变形模量，管区采砂回填，压实度不小于0.95。 (2）管区应对称分层回填，回填夯实应从槽壁两侧同时开始，逐渐向管靠近，严禁单侧回填、严禁单侧夯实，每次回填厚度应根回填材料及方法而定。采用砂作回填料时，每层应控制在150㎜，管顶1.5米以内不得使用压路机。 (3）对于管道底部两端的腋