摘　要：夹砂玻璃钢管是一种新型非金属管材，具有造价低、污染少、水阻小等优点，但由于产品和安装质量要求高、控制难，限制了其应用范围。本文笔者对玻璃钢管的质量制进行了详细的分析。
关键词：夹砂玻璃钢管；质量控制；非金属管材

1　夹砂玻璃钢管简介

　　纤维缠绕玻璃钢管诞生于1948年，它主要是以玻璃纤维纱作为增强材料和树脂作为基体制成，具有比重小、强度高、耐腐蚀性能优良等优点。20世纪70年代，又出现了夹砂玻璃钢管，在纯玻璃钢管的中间，引入了树脂砂浆层，形成新的层合结构体，从而提高了管材刚度，而且降低了制造成本，因此，在城市给排水工程中得到了迅速发展。与其他管材相比，夹砂玻璃钢管具有以下特点：
　　(1)具有优良的耐腐蚀性能，对水质无影响。玻璃钢管道能够耐酸、碱、盐、各类油污、海水、污水等的侵蚀，具有无毒、无垢、无锈、无味等优点，不会对水质产生二次污染。
　　(2)比重小、重量轻，运输安装方便。夹砂玻璃钢管的比重在1.65~2.0之间，是金属管材的1／4，混凝土管材的2／3；是同规格、同长度球磨铸铁管重量的1／4，混凝土管重量的1／10，因此，运输安装十分方便。大口径玻璃钢管一般采用承插连接方式，吊装费用省，安装快捷简便。
　　(3)摩擦阻力小、水力性能优良，节能降耗。玻璃钢管的内表面非常光滑，糙率和摩阻力很小，玻璃钢管的糙率系数为0.009，铸铁管为0.013，混凝土管为0.014。因此同等管径下水头损失小，可以节约能耗；同等输送能力下可采用较小管径，降低工程成本。
　　(4)使用寿命长，安全可靠。玻璃钢管道设计安全系数一般在4以上，根据研究和实验室模拟试验，破璃钢管道寿命可达50a以上。
　　(5)综合造价低，长期经济效益好。据调查，同口径的玻璃钢管，造价基本与混凝土管持平，低于金属管材，管道口径越大，差别越明显。考虑管道的运行能耗、维护费用以及使用年限，玻璃钢管的综合效益十分明显。

2　夹砂玻璃钢管的质量控制

　　夹砂玻璃钢管全称为“玻璃纤维增强塑料夹纱管”，它是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料，采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。
　　目前，国内应用较为普遍、具代表性的是定长缠绕工艺，其成型原理是在控制张力和预定线型的条件下，以浸有树脂胶液的连续玻璃纤维纱缠绕到芯模或模具上成型增强塑料制品。主要制造设备包括制衬机、固化装置、缠绕加砂机、脱模机和修
整机。
　　由于玻璃钢产品工艺简单、入门水平低、原材料规格多等因素，造成产品质量良莠不齐，因此在实际应用中应选择有资质、实力强、信誉度高的厂家，并从原材料、生产过程和成品检验等方面进行严格控制。
　　(1)原材料。夹砂玻璃钢管应采用无碱玻璃纤维，无碱无捻玻璃纤维纱应符合GB／T18369的规定。所采用的不饱和聚酯树脂应符合GB/T8237的规定；内衬层树脂应采用间苯型不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂或双酚A型树脂；给水工程用管的内衬层树脂的卫生指标必须符合必须满足GB13115《食品容器及包装材料用不饱和聚酯树脂及其玻璃钢制品卫生标准》的规定。夹砂用颗粒材料的大粒径不得大于2.5mm和1／5管壁厚度之间的较小值。其中石英砂的SiO₂含量应大于95％，含水量应不大于0.2％；碳酸钙的CaCO₃含量应大于98％，含水量应不大于0.2％ 。
　　(2)成品外观质量。夹砂玻璃钢管的内表面应光滑平整，无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象；管端面应平整；边棱应无毛刺，外表面无明确缺陷。管道直径、长度和端面垂直度偏差应符合GB／T21238的要求，任一截面管壁平均厚度不小于规定的设计厚度，内衬层厚度应不小于1.2mm。
　　(3)管道的各项力学性能和理化指标应符合GB/T21238要求，卫生性能应符合GB5749《生活饮用水卫生标准》的规定。水压渗漏的检验数量由供需双方商定，但应不少于1％。
　　(4)检验方法包括查验进场原材料合格证、抽样和见证取样、生产过程监督、查阅试验报告、目的地验货等。
　　(5)管道贮存堆放处应远离热源，不宜长期露天存放。
　　(6)每批管道出厂时都应附出厂证明书，包括生产厂名称、产品规格、生产日期和产品出厂检验证明书。
　　案例分析：2007年在柳州市柳东新区安装了DN600，DN800，DN1000的夹砂玻璃钢管供水管道16788.66m。夹砂玻璃钢管的维修条件比较苛刻：①把需要维修的管道表皮打磨；②管道内外必须充分干燥；③使用厂家供给的玻璃纤维布分层缠绕并涂抹胶水(胶水也由厂家提供)到所要维修的玻璃钢管上，这样的维修工艺在供水管道是行不通的，因为我们无法保证供水管道的阀门是否能完全关闭，这就无法保证夹砂玻璃钢管的表面干燥度达到维修要求，这必然会使得在维修过程中粘贴的胶水就不能很好的起到粘结作用。为此我司对夹砂玻璃钢管带水维修作业展开了技术攻关，实验中先使用了单盘连接器应用在夹砂玻璃钢管上开口接水，但未能达到初步的预想效果，原因是单盘连接器所针对的管道为球墨铸铁管。夹砂玻璃钢管其外径与球墨管外径不同。后来采用了制作钢制套管加快干水泥抿口的传统方法才解决了夹砂玻璃钢管带水作业的维修难题。2009年7月，官塘大道96235部队门口旁，施工挖坏DN600夹砂玻璃钢管，使用了制作钢制套管快干水泥抿口的传统方法维修，很快就恢复了供水!

3　管道安装质量控制

　　管道安装的工序包括开槽、基础处理、下管、稳管、接口、回填等，后进行压力试验和检查验收。由于夹砂玻璃钢管的刚度小于混凝土管和金属管材，其安装质量对于使用工况和寿命都有着较大的影响，特别是管坑的开挖和回填必须给予高度重视。
　　(1)管沟质量要求。管沟开挖的工程量在安装费用比例较大，应根据管径、埋深、土质、地下水等因素选择合理稳定的开挖断面。机械开挖时槽底应预留200～300mm保护层人工开挖；当基础承载力较小时，可换填砂砾石。土基开挖的不平整度控制在±20mm之内，岩基开挖控制在+20～200mm之间。管沟开挖至设计高程后应由建设单位会同设计、勘察、监理、施工单位共同验槽，对于开挖质量和土质进行检查，填写“隐蔽工程验收记录”。
　　(2)安装注意要点。①为了增加管道与基础的接触面积，防止应力集中，通常在基础上方松铺100～150mm的砂垫层。垫层应连续、平整，不得有大于25mm以上的石块。②管道的吊装应使用软质纤维绳从管外双点起吊，不得穿芯吊装，堆放场地应平整，防止尖锐石头可能对管道的破坏。③连接时一般应逆水流方向，在承口内表面均匀涂上液体润滑剂，然后把两个“O”型胶圈分别套装在插口上，并涂上润滑剂。连接可采用倒链、挖掘机或其他机械。④ 在每一道承插口之间，均设置了试压孔，在安装完毕后可及时在两道密封圈之间进行压力试验，以确保管道安装的质量。每道承插口之间在工作压力1.5倍的水压下保压2min不泄漏即可。⑤玻璃钢管可在现场切割成任意长度，采用现场糊口的方式连接。现场糊口的材料和工艺方法由生产厂家提供，也可在采购合同中约定由厂方负责接口处理。
　　(3)回填质量控制。管道连接完成后应及时回填，以防止管道的浮动和热变形可能造成的接头松动和密封性下降。由于玻璃钢管道属于柔性管，管道两侧回填土提供的反力对于管道的应力-应变状态影响很大，必须高度重视回填质量。在槽底至管顶以上500mm范围内，土中不得含有有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块，管道150mm范围内不得有直径大于25mm的岩石或土块。回填土应由两侧对称运入槽内，不得直接回填在管道上。回填的虚铺厚度一般控制在150～200mm之间，先将管道下侧的三角区域均匀回填，然后从两侧用棍棒等钝器同时进行夯实。其余部位逐次对称分层夯填，管道回填的分区和密实度按GB50268的要求执行。回填到顶后约24h应对管道的径向变形进行量测，每根管子至少测量3点，挠曲允许值应符合设计和规范要求。发现超标应作返工处理，将回填料挖开后检查管道是否损坏，处理后重新回填。
　　(4)现场压力试验。现场压力试验是对管道安装是否满足使用功能进行的检验，压力试验一般采用水压试验法，试验压力一般为工作压力的1.5倍。试压段长度一般为1000m，可根据实际情况适当调整。
　　管道试压前应先在不大于工作压力的条件下充分浸泡，浸泡时间不小于24h。管道升压时应将管道内的气体排除，升至试验压力后稳定15min，然后降至工作压力稳定30min，如无渗漏水现象且压力降在容许范围内即为合格。

4　结语

　　综上所述，夹砂玻璃钢管耐腐蚀、无污染、输水能力强、使用寿命长，造价低，长期经济效益好，但由于产品质量和施工质量控制较难，爆管率较高，限制了其使用范围。建议选择资质信誉好的厂家，并派驻现场代表或监造工程师从原材料、生产工艺方面进行控制，对成品严格检验，确保产品质量。另外安装时要高度重视回填质量，保证管道与周边土体形成共同作用，满足设计工况要求。目前，长距离输水工程越来越多，只要做好质量控制，扬长避短，充分发挥玻璃钢管的优势，其应用领域和范围将会不断的扩大。

参考文献

【1】袁德泉，刘海英，刘海棠．夹砂玻璃钢管在水库大坝旧输水洞衬砌中的应用[J]．治淮，2006，(02)．
【2]王玉秀．夹砂玻璃钢管的应用及施工方法[J1．甘肃农业，2009，(12)．