一、工程概述

新沂市尾水通道導(dǎo)流工程采用雙管道輸水方案，管道單排總長約26842m，道間距2.4m，采用玻璃鋼夾砂管、鋼管及管件互相連接而成，玻璃鋼主管道管徑為DN1200、DN400，鋼管主管道管徑為DN1020×12。

1.管道結(jié)構(gòu)設(shè)計

玻璃纖維增強塑料夾砂管（以下簡稱玻璃鋼夾砂管）是一種新型的給排水管材。玻璃鋼夾砂管具有使用壽命長、價格低、重量輕、剛度好、耐腐蝕、安裝便利、水利特性優(yōu)良等特性。

該工程沿線玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)設(shè)計采用《給水排水工程埋地鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》（CECS 141:2002）、《給水排水工程埋地玻璃纖維增強塑料夾砂管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》（CECS190:2005）。管道直徑采用DN1200，雙膠圈承插連接，管道工作壓力等級0.6MPa，剛度取10000N/m2。

（1）埋設(shè)管道的豎向直徑變形量驗算

式中：

Wd，max—管道在最大豎向變形（m）和組合荷載作用下，該值不應(yīng)超過0.05D0；

DL—變形滯后效應(yīng)系數(shù)，取值1.50；

Kd—管道變形系數(shù)，取值0.1（按管道基礎(chǔ)中心角≥90o時）；

FSV，K—單位（每米）長管道頂?shù)呢Q向土壓力標準值（kN/m）；

Ψq—地面荷載對管道的作用，取值0.5；

Qvk—管頂處受到車輪荷載的豎向壓力標準值，取值10kN/m2；

D0—管道的計算直徑（m），取1.2；

Sp—管材的環(huán)剛度（kN/m2），取10；

Ed—管側(cè)土的綜合變形模量，算得5460kN/m2。

經(jīng)核算，埋設(shè)管道的豎向直徑變形量Wd，max=0.043m。符合設(shè)計要求。

（2）埋設(shè)管道的豎向直徑變形率驗算

經(jīng)計算，Δ=3.63%，小于5%。滿足設(shè)計要求。

（3）計算管道環(huán)截面穩(wěn)定性

Fcr，k—管壁失穩(wěn)臨界壓力；

Sp—管材的環(huán)剛度（kN/m2），取10；

Ed—管側(cè)土的綜合變形模量，（kN/m2），取5460；

VP—管材泊松比，取0.4。

經(jīng)計算，管壁失穩(wěn)臨界壓力為1380kN/m2，F(xiàn)cr，k/Fvk=11.3，大于2，滿足設(shè)計要求。

玻璃鋼管道彎頭采用剛度為10000N/m2的玻璃鋼彎頭，連接方式為法蘭連接，玻璃鋼與其他管道或閘閥連接時需采用法蘭連接并加裝伸縮節(jié)。

2.玻璃鋼夾砂管道基礎(chǔ)形式

該工程沿線壓力管道底高程大部分落在承載力160kPa 的地基上，不需要地基礎(chǔ)處理。玻璃鋼管道底部300mm 墊層，管道兩側(cè)用砂回填至大管徑0.7D高度處，上部原土回填至地面標高。

根據(jù)《埋地給水排水玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管管道工程施工及驗收規(guī)程》（CECS 129:2001），溝槽開挖寬度滿足管道鋪設(shè)、安裝、夯實機具操作及地下排水要求。按下式計算確定溝槽的最小寬度b。

式中：

b—溝槽的最小寬度（mm）；

D1—管外徑（mm），取1200mm；

S—管壁到溝槽壁的距離（mm），取500mm。

兩管道中心線間距取2.4m，經(jīng)計算，溝槽的寬度為4.6m。

該工程管道采用埋地敷設(shè)方式。設(shè)計平均覆土深度控制在2.0m 左右，根據(jù)該段工程地質(zhì)情況，擬定管溝開挖邊坡為1∶1。

二、玻璃鋼夾砂管道安裝質(zhì)量控制

埋設(shè)玻璃鋼夾砂管道施工工序：施工前準備→現(xiàn)場排水→開挖溝槽→基礎(chǔ)墊層鋪設(shè)→鋪設(shè)安裝管道→溝槽回填→水壓試驗。

1.開挖溝槽

對無地下水、地質(zhì)條件相對較好的、挖深小于2.5m 的地段開挖采用矩形槽斷面；在地下水位高、地質(zhì)條件較差、易滑坡地段采用梯形槽斷面開挖；或根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件不同地段采用分層開挖，挖上下梯形、上梯形下矩形等組合槽；施工排水根據(jù)地下水具體的情況，采用壟溝排水，溝底一側(cè)設(shè)置排水溝排水、集水坑排水。

使用機械開挖溝槽深度接近設(shè)計高程時，應(yīng)預(yù)留20～30cm 原圖保護層，使用人工開挖；開挖遇不良土層時先清除，采用換土或用砂墊層分層夯實回填。

溝槽邊坡開挖坡度1∶1.5，堆土高≤4m 以下，溝槽口堆土安全3m。

2.安裝玻璃鋼夾砂管道

管道安裝前及時清掃管道管內(nèi)外壁，控制管底高程，調(diào)整管節(jié)中心及高程。

管道吊裝多使用挖掘機、重機吊車，用軟質(zhì)纖維繩、管外壁雙點捆綁起吊，輕啟輕放，不可以穿芯吊裝。

管道安裝前，先在管道接口基礎(chǔ)對應(yīng)位置開挖適宜的凹槽口，方便管道放置安裝時能把整個管道底部放置在開挖后溝槽底部墊層上，受力均勻、保護管道。起重機將玻璃管吊入溝槽時，將承接口內(nèi)、膠圈周圍表面均勻涂抹潤滑劑，同時把兩個“O”型橡膠圈分別放入在插口凹槽中，溝槽內(nèi)安排專人指揮吊車，把承插口兩管口對準，再用手動葫蘆將兩根待安裝的管道靠近，安裝到管道承插口內(nèi)。

為縮短工期，施工中施工單位一般采取多點式施工方案，安裝到閥井時，與閥井連接的管道長度一般不固定。為了解決短管與閥井的連接，測量管道長度，現(xiàn)場截管采用平端糊口連接技術(shù)，確保工程質(zhì)量和施工進度。

玻璃鋼夾砂管道連接時采用承插式雙“O”型密封圈連接。橡膠圈連接要求密封性能好，施工時應(yīng)逐個檢查橡膠圈，不能出現(xiàn)割裂破損、氣泡等瑕疵。管道連接時多采用逆水流方向，先在承口內(nèi)面均勻涂抹液體潤滑劑，再把兩個“O”型膠圈分別套裝到插口處，同時涂滿潤滑劑，保證管道連接密封性。管道連接安裝后，必須管道連接處進行承插口打壓試驗，檢測雙“O”型圈密封效果。多采用手動試壓泵對準管材帶有的試壓孔，進行加水打壓試驗，試驗壓力為管道打壓工作壓力的1.5 倍，檢查承插口氣密性。壓力降低較快，說明承插口密封性能不好，需要重新安裝，然后再次進行打壓檢測直至合格，確保整個管道系統(tǒng)總體試壓成功。

地質(zhì)復(fù)雜地段定制管件不滿足安裝條件的，可采取現(xiàn)場接口糊制法。現(xiàn)場切割測量管道長度，專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場糊口連接。玻璃鋼管現(xiàn)場糊制工藝技術(shù)對作業(yè)條件、施工人員技術(shù)熟練程度有嚴格要求。同時要精細選取原材料，如不飽和聚脂樹脂、固化劑、玻璃纖維、促進劑及作業(yè)工具等，明確現(xiàn)場糊口計劃、糊補厚度、層數(shù)、樹脂用量、配料程序等，選用合適的施工技術(shù)、工藝，保證糊口工作質(zhì)量。

3.溝槽回填

該工程管線沿途部分地段多為丘陵山地，溝槽開挖料出現(xiàn)碎石巖土，直接回填土容易造成玻璃鋼管道管身傷害。首先墊層料回填中粗砂，管道頂50cm 至管底回填中粗砂。施工時先把管道兩側(cè)的三角區(qū)回填夯實，再將管兩側(cè)對稱回填夯實到管頂以上50cm 處。管頂每層300mm 回填夯實，以滿足設(shè)計要求的密實度。

4.水壓試驗

管線完成驗收合格覆蓋后，分段進行水壓試驗，管道水壓試驗檢測率應(yīng)按照規(guī)范及設(shè)計要求進行。水壓試驗多采用水壓試驗法，試驗壓力為工作壓力的1.5 倍。試壓段長度取為1000m，也可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整。試壓前管道應(yīng)在不大于工作壓力下充分浸泡，浸泡時間不小于24h。管道升至試驗壓力后穩(wěn)定15min，然后降至工作壓力，穩(wěn)定30min，壓力降在容許范圍內(nèi)不出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象為合格。

三、結(jié)語

玻璃鋼夾砂管道耐磨、耐腐蝕性強，使用壽命長；管內(nèi)壁光滑、糙率低，能有效減少水頭損失；制作安裝方便，能廣泛適應(yīng)各種工況條件，可有效縮短工期；材料環(huán)?？煽浚商岣吖こ讨卫韰^(qū)環(huán)境質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境。綜上，玻璃鋼夾砂管道綜合性能良好，經(jīng)濟耐用，在水利行業(yè)內(nèi)具有較好的研究和推廣價值■