摘　要：本文主要介紹了夾砂玻璃鋼管在市政工程中污水干管工程的應用實例。
關鍵詞：夾砂玻璃鋼管；市政工程；污水工程

1　應用情況及其發展前景
　
　　城市生活污水的處理和排放，是市政建設中一項重要的環境衛生措施，據統計，近年來我國各大中城市的生活污水排放量日漸增加，已超過了工業污水的排放量。原有下水道排污量大都超過設計運行能力，甚至許多污水直接排入河中，對河流造成嚴重的污染其次，舊有的排污管道因敷設使用年久而霉壞阻塞，對城市排污治理產生巨大的負面影響。從長遠考慮，很有必要在下水道的改建、擴建及新建工程中，選用有防腐耐用、壽命長等優良性能的管材，如采用夾砂玻璃鋼管，這對于控制城市污染，凈化城市將起到積極的作用，同時，也將會給城市帶來很大的經濟效益和社會效益。

2　特點及基本性能

2.1　特點
　　夾砂玻璃鋼管材具有輕質高強、耐腐蝕性能好、內外表面光滑、不結垢、無二次污染、安裝方便、使用壽命長、可設計性好、綜合造價低、免維修等優越性能，是給排水工程中的一種新型管材。因此在國外大量采用，國內發展也很快。該管材采用夾砂工藝在管壁中間的低應力區采用樹脂砂漿層來提高管道的剛度，而管壁的內外應力區域采用高強連續纖維纏繞工藝成型，從而充分保證了產品的強度和剛度。因此在國外其發展勢頭迅猛，用量超過其他各種管材。
2.2　基本性能
　　(1)高強度：科學的鋪層設計，可使玻璃鋼管的環向強度在10～400MPa之間進行選擇，可制作0.1～2.5MPa壓力要求的管道。
　　(2)高剛度：夾層結構，剛度可根據不同施工環境進行設計。
　　(3)防滲漏：管道本身有三道防滲層，其中內襯層用特殊防滲材料制成，管道接口用雙密封圈防滲。
　　(4)重量輕：一般只有同口徑鋼管和鑄鐵管的1／4，水泥管的1／10，運輸十分方便。
　　(5)耐腐蝕：管材本身材質具有 異的耐腐蝕性，可輸送各種介質，
　　(6)輸水性能好：使用食品級樹脂，長期使用不結垢，對水質無二次污染。
　　(7)水力特性優良：內壁的粗糙系數可在50年內保持不高于0.09，因此在相同流量下可比其他管材小1～3個管徑級別，并可節能20～30％。
　　(8)抗凍性能優良：低使用溫度為一40℃，在此溫度以上不凍裂。
　　(9)保溫及電絕緣性能好：導熱系數僅為鋼管的1／233，擊穿電12～16kV／mm。
　　(10)使用壽命長：國內外均以設計標準承諾使用壽命50年。
　　(11)安裝快速方便相比其他管道，一般可節省1／2的安裝時間和1／3的安裝費用。

3　在污水干管工程中的應用

3.1　工程概況
　　在泉州市寶洲路污水干管工程中采用了夾砂玻璃鋼管。該工程是泉州市獵德污水處理系統三期工程的主干管之一。地質情況從上到下為：雜填土層，分布在整個場地，厚2～5m：淤泥質粉質粘土層，分布在大部分場地，厚約1～4m；細砂層，分布在局部場地，厚約1～3m；粉質粘土，分布在大部分場地，厚為2～5m。管道基礎處于淤泥質土、粘土層中。
　　該工程工期短、質量要求高，是泉州市政府工程，施工工期只有45d時間。由于管道埋置深、地質條件差，且施工過程存在與其他專業交叉施工，因此施工任務比較艱巨。
3.2　工程的重點、難點及對策
　　(1)管基處理：由于該工程基礎處在淤泥等不良地質條件中，所以對淤泥層厚度小于1m的，采用換填碎石砂進行軟基處理對淤泥層厚度大于1m的，采用打設松木樁進行軟基處理。
　　(2)基坑支護：由于本工程管道埋深超過7m，加上處在淤泥層，給基坑施工帶來很大困難，故確定采用拉森鋼板樁支護方案進行基坑支護。
　　(3)管道間接口、管道與檢查井接口是排水工程施工質量控制的關鍵之一。夾砂玻璃鋼管道接口采用雙“O”型密封圈連接；管道與檢查井接口，在檢查井側墻洞口設加勁梁進行處理。
　　(4)工期緊迫：充分利用夾砂玻璃鋼管輕便及長度方面優勢，相比水泥管減少了一些施工工序，而且縮短了安裝時間，從而確保了施工能按期完成。
3.3　施工工藝及施工方法
3.3.1　概述
　　污水干管采用夾砂玻璃鋼管，管徑有DN1500、DN2000、DN2200三種，管頂40cm以下回填采用中粗砂，管頂40 cm以上回填土。
3.3.2　施工工藝流程

3.3.3　主要施工方法
　　(1)安裝前的準備工作
　　①施工前熟悉圖紙，了解工程目的內容和質量要求，及時提出設計存在的問題；
　　② 了解管道的出廠說明，檢查產品的合格證，并檢查是否符合相應的標準，掌握管道出廠的全部資料；
　?、垓炇杖抗茏拥囊幐癯叽?、壓力等級要求，應與設計圖紙相吻合；
　?、芄茏拥拇娣诺攸c應選擇較為平坦的地方；
　?、輦浜媒M裝機具，對于不同規格的管子所使用的設備不同；
　　⑥配置好所有的管路附件，如彎頭、排氣閥三通、排水閥三通及與之相配的閥門等；
　?、咴谘b配管道之前，應對土方施工的基礎尺寸等進行檢查，確認是否符合設計要求。
　　(2)布管
　?、購亩逊劈c將管道及管件沿已開挖的基槽順線排開，便于安裝。擺放時應注意將每根管的承口朝向設計水流方向的相反方向，見圖2。

　?、?吊裝每一根管均要當心，必須用纖維繩雙點起吊，不得架空放置或放在有尖銳石頭的地面上。
　　(3)管道的連接
　?、?夾砂玻璃鋼管采用橡膠圈接口。連接時應逆水流方向連接，連接前在基礎上對應承插口的位置要挖一個凹槽，承插安裝后用砂子填實，見圖3。

　?、谶B接時再檢查一遍承口和插口，承口上安裝打壓嘴，在承口內表面上均勻涂液體潤滑劑，然后把兩個“O”型膠圈分別套裝在插口上，并涂上液體潤滑劑。
　?、酃艿肋B接時采用合適的機械輔助設備。一般來說，對于大口徑管，其插口端的管子要吊離地面，以減少管子與土面的磨擦，減少安裝力。使用挖掘機作為頂進設備，切記不要采用起臂的方法進行安裝，而應采用轉動挖掘機頭的方法緩慢安裝。夾砂玻璃鋼管道采用的是承插式雙“O”型密封圈連接，其組裝方式類同承插式的鑄鐵管安裝。
　　(4)承插口之間的打壓檢查
　　① 安裝完畢的每一道承插口之間，均設置了試壓孔，其雙“O”型密封圈設置的優良特性，使得每一節管道在安裝之后均可以檢驗承插安裝之后的質量，以確保整個管路安裝完畢之后的氣密性。
　?、诿恳坏莱胁褰涌?，可用手動打壓泵打水壓至1.5倍的管路工作壓力后，保壓3min，以確認不泄漏。
　?、鄄Ａт摴艹胁灏惭b后，進行打壓試驗，如因安裝操作不當，在承插安裝后，打不住壓，膠圈之間出現泄露，就需將承插完畢的不合格接口退出來，重新安裝。
　　(5)回填
　?、?回填材料
　　夾砂玻璃鋼管道安裝完畢后，應立即回填，以防浮管。管區范圍回填材料必須與管溝的自然土壤相協調，以防止自然土和回填材料相互遷移，采用中粗砂較為適宜軟粘土、膨脹粘土、不規則巖石、大顆粒碎石和飽和土壤不適合用作基礎回填材料。
　?、诨靥?BR>　　溝槽回填之前應排除槽內積水。先用回填材料將管道兩側拱腋下均勻回填，然后管子兩側同時進行分層夯實，松土流失會造成管道撓度增加。主回填管區每層200 mm回填并夯實，夯實壓實度≥95％；次回填管區用較干的松土回填，不能重夯，只能輕夯，要求壓實度≥95％。
　?、圪|量控制
　　回填后的管道，當實際測量的24h后的撓曲值與設計要求或標準值不符時，應做返工處理。
　?、軐τ诔^允許撓曲值管道的處理
　　a.當變形量為3~8％時，應細心將回填料挖開，檢查管道是否損壞，處理后重新回填：
　　b.當變形量為8％時，管道應由廠家專業技術人員分析判斷管道是否已損壞，并采取適當措施進行處理。
　?、?回填注意事項
　　a.在管溝回填過程中，應保護管道免受下落石塊的沖擊、壓實設備的直接碰撞和避免其他潛在的破壞。夾砂玻璃鋼管道總體上來講是脆性材料，抗沖擊力很小，一旦遭到沖擊，很容易損壞，內襯部分出現裂紋，以致引起泄漏。
　　b.在管頂覆土300~500 mm以上時，才允許直接用滾壓設備或重夯。但這一點，應取得廠家允許或給出相應的允許厚度以后，方可進行，以避免在使用這些設備后致使管道被破壞。
　　c.無論采用什么夯實設備，管道三角區的夯實十分關鍵，對于管道的撓曲變形起了關鍵性的作用。三角區采用人工夯實的方法。
　　d.管道的回填必須左右對稱進行，不對稱地回填，會導致管道偏移。
　　e.在地下水位較高或雨季情況下施工，要注意及時排水，因為玻璃鋼管單重較輕，很容易被浮起。為了防止浮管，應采用相應的防護措施。
　　f.由于管道接口采用雙“O”型密封圈形式，且進行了水壓試驗，在一般情況下管道安裝合格后，應及時回填，以防被破壞。

4　結　語

　　綜上所述：夾砂玻璃鋼管是一種由新型的復合材料研制而成的管材。夾砂玻璃鋼管有許多優越性能，在許多得到了廣泛的使用。目前各國都在積極研制和推廣夾砂玻璃鋼管道，并廣泛應用于市政給排水、供熱、灌溉、建筑、石油、化工、輕工、能源、交通、污水處理等領域。