摘　要：本文主要介绍了夹砂玻璃钢管在市政工程中污水干管工程的应用实例。
关键词：夹砂玻璃钢管；市政工程；污水工程

1　应用情况及其发展前景
　
　　城市生活污水的处理和排放，是市政建设中一项重要的环境卫生措施，据统计，近年来我国各大中城市的生活污水排放量日渐增加，已超过了工业污水的排放量。原有下水道排污量大都超过设计运行能力，甚至许多污水直接排入河中，对河流造成严重的污染其次，旧有的排污管道因敷设使用年久而霉坏阻塞，对城市排污治理产生巨大的负面影响。从长远考虑，很有必要在下水道的改建、扩建及新建工程中，选用有防腐耐用、寿命长等优良性能的管材，如采用夹砂玻璃钢管，这对于控制城市污染，净化城市将起到积极的作用，同时，也将会给城市带来很大的经济效益和社会效益。

2　特点及基本性能

2.1　特点
　　夹砂玻璃钢管材具有轻质高强、耐腐蚀性能好、内外表面光滑、不结垢、无二次污染、安装方便、使用寿命长、可设计性好、综合造价低、免维修等优越性能，是给排水工程中的一种新型管材。因此在国外大量采用，国内发展也很快。该管材采用夹砂工艺在管壁中间的低应力区采用树脂砂浆层来提高管道的刚度，而管壁的内外应力区域采用高强连续纤维缠绕工艺成型，从而充分保证了产品的强度和刚度。因此在国外其发展势头迅猛，用量超过其他各种管材。
2.2　基本性能
　　(1)高强度：科学的铺层设计，可使玻璃钢管的环向强度在10～400MPa之间进行选择，可制作0.1～2.5MPa压力要求的管道。
　　(2)高刚度：夹层结构，刚度可根据不同施工环境进行设计。
　　(3)防渗漏：管道本身有三道防渗层，其中内衬层用特殊防渗材料制成，管道接口用双密封圈防渗。
　　(4)重量轻：一般只有同口径钢管和铸铁管的1／4，水泥管的1／10，运输十分方便。
　　(5)耐腐蚀：管材本身材质具有 异的耐腐蚀性，可输送各种介质，
　　(6)输水性能好：使用食品级树脂，长期使用不结垢，对水质无二次污染。
　　(7)水力特性优良：内壁的粗糙系数可在50年内保持不高于0.09，因此在相同流量下可比其他管材小1～3个管径级别，并可节能20～30％。
　　(8)抗冻性能优良：低使用温度为一40℃，在此温度以上不冻裂。
　　(9)保温及电绝缘性能好：导热系数仅为钢管的1／233，击穿电12～16kV／mm。
　　(10)使用寿命长：国内外均以设计标准承诺使用寿命50年。
　　(11)安装快速方便相比其他管道，一般可节省1／2的安装时间和1／3的安装费用。

3　在污水干管工程中的应用

3.1　工程概况
　　在泉州市宝洲路污水干管工程中采用了夹砂玻璃钢管。该工程是泉州市猎德污水处理系统三期工程的主干管之一。地质情况从上到下为：杂填土层，分布在整个场地，厚2～5m：淤泥质粉质粘土层，分布在大部分场地，厚约1～4m；细砂层，分布在局部场地，厚约1～3m；粉质粘土，分布在大部分场地，厚为2～5m。管道基础处于淤泥质土、粘土层中。
　　该工程工期短、质量要求高，是泉州市政府工程，施工工期只有45d时间。由于管道埋置深、地质条件差，且施工过程存在与其他专业交叉施工，因此施工任务比较艰巨。
3.2　工程的重点、难点及对策
　　(1)管基处理：由于该工程基础处在淤泥等不良地质条件中，所以对淤泥层厚度小于1m的，采用换填碎石砂进行软基处理对淤泥层厚度大于1m的，采用打设松木桩进行软基处理。
　　(2)基坑支护：由于本工程管道埋深超过7m，加上处在淤泥层，给基坑施工带来很大困难，故确定采用拉森钢板桩支护方案进行基坑支护。
　　(3)管道间接口、管道与检查井接口是排水工程施工质量控制的关键之一。夹砂玻璃钢管道接口采用双“O”型密封圈连接；管道与检查井接口，在检查井侧墙洞口设加劲梁进行处理。
　　(4)工期紧迫：充分利用夹砂玻璃钢管轻便及长度方面优势，相比水泥管减少了一些施工工序，而且缩短了安装时间，从而确保了施工能按期完成。
3.3　施工工艺及施工方法
3.3.1　概述
　　污水干管采用夹砂玻璃钢管，管径有DN1500、DN2000、DN2200三种，管顶40cm以下回填采用中粗砂，管顶40 cm以上回填土。
3.3.2　施工工艺流程

3.3.3　主要施工方法
　　(1)安装前的准备工作
　　①施工前熟悉图纸，了解工程目的内容和质量要求，及时提出设计存在的问题；
　　② 了解管道的出厂说明，检查产品的合格证，并检查是否符合相应的标准，掌握管道出厂的全部资料；
　　③验收全部管子的规格尺寸、压力等级要求，应与设计图纸相吻合；
　　④管子的存放地点应选择较为平坦的地方；
　　⑤备好组装机具，对于不同规格的管子所使用的设备不同；
　　⑥配置好所有的管路附件，如弯头、排气阀三通、排水阀三通及与之相配的阀门等；
　　⑦在装配管道之前，应对土方施工的基础尺寸等进行检查，确认是否符合设计要求。
　　(2)布管
　　①从堆放点将管道及管件沿已开挖的基槽顺线排开，便于安装。摆放时应注意将每根管的承口朝向设计水流方向的相反方向，见图2。

　　② 吊装每一根管均要当心，必须用纤维绳双点起吊，不得架空放置或放在有尖锐石头的地面上。
　　(3)管道的连接
　　① 夹砂玻璃钢管采用橡胶圈接口。连接时应逆水流方向连接，连接前在基础上对应承插口的位置要挖一个凹槽，承插安装后用砂子填实，见图3。

　　②连接时再检查一遍承口和插口，承口上安装打压嘴，在承口内表面上均匀涂液体润滑剂，然后把两个“O”型胶圈分别套装在插口上，并涂上液体润滑剂。
　　③管道连接时采用合适的机械辅助设备。一般来说，对于大口径管，其插口端的管子要吊离地面，以减少管子与土面的磨擦，减少安装力。使用挖掘机作为顶进设备，切记不要采用起臂的方法进行安装，而应采用转动挖掘机头的方法缓慢安装。夹砂玻璃钢管道采用的是承插式双“O”型密封圈连接，其组装方式类同承插式的铸铁管安装。
　　(4)承插口之间的打压检查
　　① 安装完毕的每一道承插口之间，均设置了试压孔，其双“O”型密封圈设置的优良特性，使得每一节管道在安装之后均可以检验承插安装之后的质量，以确保整个管路安装完毕之后的气密性。
　　②每一道承插接口，可用手动打压泵打水压至1.5倍的管路工作压力后，保压3min，以确认不泄漏。
　　③玻璃钢管承插安装后，进行打压试验，如因安装操作不当，在承插安装后，打不住压，胶圈之间出现泄露，就需将承插完毕的不合格接口退出来，重新安装。
　　(5)回填
　　① 回填材料
　　夹砂玻璃钢管道安装完毕后，应立即回填，以防浮管。管区范围回填材料必须与管沟的自然土壤相协调，以防止自然土和回填材料相互迁移，采用中粗砂较为适宜软粘土、膨胀粘土、不规则岩石、大颗粒碎石和饱和土壤不适合用作基础回填材料。
　　②回填
　　沟槽回填之前应排除槽内积水。先用回填材料将管道两侧拱腋下均匀回填，然后管子两侧同时进行分层夯实，松土流失会造成管道挠度增加。主回填管区每层200 mm回填并夯实，夯实压实度≥95％；次回填管区用较干的松土回填，不能重夯，只能轻夯，要求压实度≥95％。
　　③质量控制
　　回填后的管道，当实际测量的24h后的挠曲值与设计要求或标准值不符时，应做返工处理。
　　④对于超过允许挠曲值管道的处理
　　a.当变形量为3~8％时，应细心将回填料挖开，检查管道是否损坏，处理后重新回填：
　　b.当变形量为8％时，管道应由厂家专业技术人员分析判断管道是否已损坏，并采取适当措施进行处理。
　　⑤ 回填注意事项
　　a.在管沟回填过程中，应保护管道免受下落石块的冲击、压实设备的直接碰撞和避免其他潜在的破坏。夹砂玻璃钢管道总体上来讲是脆性材料，抗冲击力很小，一旦遭到冲击，很容易损坏，内衬部分出现裂纹，以致引起泄漏。
　　b.在管顶覆土300~500 mm以上时，才允许直接用滚压设备或重夯。但这一点，应取得厂家允许或给出相应的允许厚度以后，方可进行，以避免在使用这些设备后致使管道被破坏。
　　c.无论采用什么夯实设备，管道三角区的夯实十分关键，对于管道的挠曲变形起了关键性的作用。三角区采用人工夯实的方法。
　　d.管道的回填必须左右对称进行，不对称地回填，会导致管道偏移。
　　e.在地下水位较高或雨季情况下施工，要注意及时排水，因为玻璃钢管单重较轻，很容易被浮起。为了防止浮管，应采用相应的防护措施。
　　f.由于管道接口采用双“O”型密封圈形式，且进行了水压试验，在一般情况下管道安装合格后，应及时回填，以防被破坏。

4　结　语

　　综上所述：夹砂玻璃钢管是一种由新型的复合材料研制而成的管材。夹砂玻璃钢管有许多优越性能，在许多得到了广泛的使用。目前各国都在积极研制和推广夹砂玻璃钢管道，并广泛应用于市政给排水、供热、灌溉、建筑、石油、化工、轻工、能源、交通、污水处理等领域。