摘　要：夾砂玻璃鋼管是一種新型非金屬管材，具有造價低、污染少、水阻小等優點，但由于產品和安裝質量要求高、控制難，限制了其應用范圍。本文筆者對玻璃鋼管的質量制進行了詳細的分析。
關鍵詞：夾砂玻璃鋼管；質量控制；非金屬管材

1　夾砂玻璃鋼管簡介

　　纖維纏繞玻璃鋼管誕生于1948年，它主要是以玻璃纖維紗作為增強材料和樹脂作為基體制成，具有比重小、強度高、耐腐蝕性能優良等優點。20世紀70年代，又出現了夾砂玻璃鋼管，在純玻璃鋼管的中間，引入了樹脂砂漿層，形成新的層合結構體，從而提高了管材剛度，而且降低了制造成本，因此，在城市給排水工程中得到了迅速發展。與其他管材相比，夾砂玻璃鋼管具有以下特點：
　　(1)具有優良的耐腐蝕性能，對水質無影響。玻璃鋼管道能夠耐酸、堿、鹽、各類油污、海水、污水等的侵蝕，具有無毒、無垢、無銹、無味等優點，不會對水質產生二次污染。
　　(2)比重小、重量輕，運輸安裝方便。夾砂玻璃鋼管的比重在1.65~2.0之間，是金屬管材的1／4，混凝土管材的2／3；是同規格、同長度球磨鑄鐵管重量的1／4，混凝土管重量的1／10，因此，運輸安裝十分方便。大口徑玻璃鋼管一般采用承插連接方式，吊裝費用省，安裝快捷簡便。
　　(3)摩擦阻力小、水力性能優良，節能降耗。玻璃鋼管的內表面非常光滑，糙率和摩阻力很小，玻璃鋼管的糙率系數為0.009，鑄鐵管為0.013，混凝土管為0.014。因此同等管徑下水頭損失小，可以節約能耗；同等輸送能力下可采用較小管徑，降低工程成本。
　　(4)使用壽命長，安全可靠。玻璃鋼管道設計安全系數一般在4以上，根據研究和實驗室模擬試驗，破璃鋼管道壽命可達50a以上。
　　(5)綜合造價低，長期經濟效益好。據調查，同口徑的玻璃鋼管，造價基本與混凝土管持平，低于金屬管材，管道口徑越大，差別越明顯。考慮管道的運行能耗、維護費用以及使用年限，玻璃鋼管的綜合效益十分明顯。

2　夾砂玻璃鋼管的質量控制

　　夾砂玻璃鋼管全稱為“玻璃纖維增強塑料夾紗管”，它是以玻璃纖維及其制品為增強材料，以不飽和聚酯樹脂等為基體材料，以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料，采用定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續纏繞工藝方法制成的管道。
　　目前，國內應用較為普遍、具代表性的是定長纏繞工藝，其成型原理是在控制張力和預定線型的條件下，以浸有樹脂膠液的連續玻璃纖維紗纏繞到芯模或模具上成型增強塑料制品。主要制造設備包括制襯機、固化裝置、纏繞加砂機、脫模機和修
整機。
　　由于玻璃鋼產品工藝簡單、入門水平低、原材料規格多等因素，造成產品質量良莠不齊，因此在實際應用中應選擇有資質、實力強、信譽度高的廠家，并從原材料、生產過程和成品檢驗等方面進行嚴格控制。
　　(1)原材料。夾砂玻璃鋼管應采用無堿玻璃纖維，無堿無捻玻璃纖維紗應符合GB／T18369的規定。所采用的不飽和聚酯樹脂應符合GB/T8237的規定；內襯層樹脂應采用間苯型不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂或雙酚A型樹脂；給水工程用管的內襯層樹脂的衛生指標必須符合必須滿足GB13115《食品容器及包裝材料用不飽和聚酯樹脂及其玻璃鋼制品衛生標準》的規定。夾砂用顆粒材料的大粒徑不得大于2.5mm和1／5管壁厚度之間的較小值。其中石英砂的SiO₂含量應大于95％，含水量應不大于0.2％；碳酸鈣的CaCO₃含量應大于98％，含水量應不大于0.2％ 。
　　(2)成品外觀質量。夾砂玻璃鋼管的內表面應光滑平整，無對使用性能有影響的龜裂、分層、針孔、雜質、貧膠區、氣泡和纖維浸潤不良等現象；管端面應平整；邊棱應無毛刺，外表面無明確缺陷。管道直徑、長度和端面垂直度偏差應符合GB／T21238的要求，任一截面管壁平均厚度不小于規定的設計厚度，內襯層厚度應不小于1.2mm。
　　(3)管道的各項力學性能和理化指標應符合GB/T21238要求，衛生性能應符合GB5749《生活飲用水衛生標準》的規定。水壓滲漏的檢驗數量由供需雙方商定，但應不少于1％。
　　(4)檢驗方法包括查驗進場原材料合格證、抽樣和見證取樣、生產過程監督、查閱試驗報告、目的地驗貨等。
　　(5)管道貯存堆放處應遠離熱源，不宜長期露天存放。
　　(6)每批管道出廠時都應附出廠證明書，包括生產廠名稱、產品規格、生產日期和產品出廠檢驗證明書。
　　案例分析：2007年在柳州市柳東新區安裝了DN600，DN800，DN1000的夾砂玻璃鋼管供水管道16788.66m。夾砂玻璃鋼管的維修條件比較苛刻：①把需要維修的管道表皮打磨；②管道內外必須充分干燥；③使用廠家供給的玻璃纖維布分層纏繞并涂抹膠水(膠水也由廠家提供)到所要維修的玻璃鋼管上，這樣的維修工藝在供水管道是行不通的，因為我們無法保證供水管道的閥門是否能完全關閉，這就無法保證夾砂玻璃鋼管的表面干燥度達到維修要求，這必然會使得在維修過程中粘貼的膠水就不能很好的起到粘結作用。為此我司對夾砂玻璃鋼管帶水維修作業展開了技術攻關，實驗中先使用了單盤連接器應用在夾砂玻璃鋼管上開口接水，但未能達到初步的預想效果，原因是單盤連接器所針對的管道為球墨鑄鐵管。夾砂玻璃鋼管其外徑與球墨管外徑不同。后來采用了制作鋼制套管加快干水泥抿口的傳統方法才解決了夾砂玻璃鋼管帶水作業的維修難題。2009年7月，官塘大道96235部隊門口旁，施工挖壞DN600夾砂玻璃鋼管，使用了制作鋼制套管快干水泥抿口的傳統方法維修，很快就恢復了供水!

3　管道安裝質量控制

　　管道安裝的工序包括開槽、基礎處理、下管、穩管、接口、回填等，后進行壓力試驗和檢查驗收。由于夾砂玻璃鋼管的剛度小于混凝土管和金屬管材，其安裝質量對于使用工況和壽命都有著較大的影響，特別是管坑的開挖和回填必須給予高度重視。
　　(1)管溝質量要求。管溝開挖的工程量在安裝費用比例較大，應根據管徑、埋深、土質、地下水等因素選擇合理穩定的開挖斷面。機械開挖時槽底應預留200～300mm保護層人工開挖；當基礎承載力較小時，可換填砂礫石。土基開挖的不平整度控制在±20mm之內，巖基開挖控制在+20～200mm之間。管溝開挖至設計高程后應由建設單位會同設計、勘察、監理、施工單位共同驗槽，對于開挖質量和土質進行檢查，填寫“隱蔽工程驗收記錄”。
　　(2)安裝注意要點。①為了增加管道與基礎的接觸面積，防止應力集中，通常在基礎上方松鋪100～150mm的砂墊層。墊層應連續、平整，不得有大于25mm以上的石塊。②管道的吊裝應使用軟質纖維繩從管外雙點起吊，不得穿芯吊裝，堆放場地應平整，防止尖銳石頭可能對管道的破壞。③連接時一般應逆水流方向，在承口內表面均勻涂上液體潤滑劑，然后把兩個“O”型膠圈分別套裝在插口上，并涂上潤滑劑。連接可采用倒鏈、挖掘機或其他機械。④ 在每一道承插口之間，均設置了試壓孔，在安裝完畢后可及時在兩道密封圈之間進行壓力試驗，以確保管道安裝的質量。每道承插口之間在工作壓力1.5倍的水壓下保壓2min不泄漏即可。⑤玻璃鋼管可在現場切割成任意長度，采用現場糊口的方式連接?，F場糊口的材料和工藝方法由生產廠家提供，也可在采購合同中約定由廠方負責接口處理。
　　(3)回填質量控制。管道連接完成后應及時回填，以防止管道的浮動和熱變形可能造成的接頭松動和密封性下降。由于玻璃鋼管道屬于柔性管，管道兩側回填土提供的反力對于管道的應力-應變狀態影響很大，必須高度重視回填質量。在槽底至管頂以上500mm范圍內，土中不得含有有機物、凍土以及大于50mm的磚、石等硬塊，管道150mm范圍內不得有直徑大于25mm的巖石或土塊?；靥钔翍蓛蓚葘ΨQ運入槽內，不得直接回填在管道上?；靥畹奶撲伜穸纫话憧刂圃?50～200mm之間，先將管道下側的三角區域均勻回填，然后從兩側用棍棒等鈍器同時進行夯實。其余部位逐次對稱分層夯填，管道回填的分區和密實度按GB50268的要求執行。回填到頂后約24h應對管道的徑向變形進行量測，每根管子至少測量3點，撓曲允許值應符合設計和規范要求。發現超標應作返工處理，將回填料挖開后檢查管道是否損壞，處理后重新回填。
　　(4)現場壓力試驗?，F場壓力試驗是對管道安裝是否滿足使用功能進行的檢驗，壓力試驗一般采用水壓試驗法，試驗壓力一般為工作壓力的1.5倍。試壓段長度一般為1000m，可根據實際情況適當調整。
　　管道試壓前應先在不大于工作壓力的條件下充分浸泡，浸泡時間不小于24h。管道升壓時應將管道內的氣體排除，升至試驗壓力后穩定15min，然后降至工作壓力穩定30min，如無滲漏水現象且壓力降在容許范圍內即為合格。

4　結語

　　綜上所述，夾砂玻璃鋼管耐腐蝕、無污染、輸水能力強、使用壽命長，造價低，長期經濟效益好，但由于產品質量和施工質量控制較難，爆管率較高，限制了其使用范圍。建議選擇資質信譽好的廠家，并派駐現場代表或監造工程師從原材料、生產工藝方面進行控制，對成品嚴格檢驗，確保產品質量。另外安裝時要高度重視回填質量，保證管道與周邊土體形成共同作用，滿足設計工況要求。目前，長距離輸水工程越來越多，只要做好質量控制，揚長避短，充分發揮玻璃鋼管的優勢，其應用領域和范圍將會不斷的擴大。

參考文獻

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【2]王玉秀．夾砂玻璃鋼管的應用及施工方法[J1．甘肅農業，2009，(12)．