試論玻璃鋼輸水管道在供水工程中的應用

褚天龍

【摘要】在城市供水管道工程中，使用較多的輸水管道材料為鑄鐵管、鋼管、鋼筋混凝土管和塑料管等。隨著城市化建設的不斷推進，材料市場上又推出了多種新型管道材料，其中的玻璃鋼管是在國外引進的具備與鑄鐵管相同性質的材料，在國外已經有了多年的應用經驗，但是國內對這種材料的應用和了解還相對較少。近年來，我國成功建立了多家玻璃鋼管的制造廠家，經過不斷的努力，玻璃鋼管技術和設備已經逐漸成熟。

【關鍵詞】玻璃鋼管；輸水管道；供水工程

隨著玻璃管道技術的不斷提升和相關設備設施的不斷完善，玻璃管道在我國的供水工程中已經得到了應用，在長距離大口徑的供水工程中應用較多。對于某地供水工程中玻璃鋼管進行試水實驗時，一次成功，并且可以正常運行，由此可見，玻璃鋼管在供水工程中的應用已經逐漸趨于成熟。為了使玻璃鋼輸水管道在供水工程中的應用得以推廣，我們對玻璃鋼管的特性進行分析，并探求其在供水工程中的具體應用。

1、玻璃鋼管的主要特性

玻璃鋼管在行業內又被叫做玻璃纖維增強熱固性樹脂管，在供水工程中較為常見的是增強熱固性樹脂砂漿管，通常是將玻璃纖維、石英砂和聚脂樹脂作為主要的制作原料，利用計算機控制工藝，實行纖維纏繞制作而成。玻璃管道的主體是由防滲內襯層、結構強度層和負荷剛度層共同組成。其中的防滲內襯層是由較高樹脂含量的材質制作而成，對于供水工程而言，內襯層需要選擇食品級的樹脂，確保不會對人體產生危害；結構強度層是由玻璃纖維纏繞而成，這里需要借助計算機的控制成型工藝；負荷強度層是由具備一定剛度的石英砂為主要原料制作而成，在幾個構造層的共同作用下保證玻璃鋼管的使用性能。一般將玻璃鋼管的規格定為12m，支持承插、粘接和法蘭等多種方式連接，對于玻璃鋼管厚度的確定可以根據實際工程需要進行定制。

1.1、水力特性好

玻璃鋼管的內壁表面光滑程度要明顯高于其他材質的管道光滑度，國外的相關資料中就對玻璃鋼管和混凝土管道的光滑度進行了對比研究，得出這樣的數據，玻璃鋼管內壁的粗糙率為0.0084，而混凝土管道內部的粗糙率為0.014，二者之間相差1.67倍，差異明顯。在實際使用過程中，在相同的水量情況下，玻璃鋼管因內壁較為光滑，阻力相對較小，水流速度就會相對較快，而混凝土管道則會因為粗糙率較大，產生過多的阻力，致使水流速度降低。鑄鐵管和混凝土管道在經過多年使用之后，在內壁會形成較多的依附物，致使管道口徑變小，水流量減小。國外的相關資料中顯示，玻璃管道在經過20年以上的使用之后，內壁的粗糙率沒有發生明顯變化，也沒有附著物產生。

1.2、重量輕、易于施工

玻璃鋼管還具備比重小，強度高的特性，相關資料顯示玻璃鋼管的比重為1.8g/cm3拉伸強度在210-294MPa之間。選取其他規格相同不同材質的管道進行對比之后得出，相同規格的碳素鋼管重量是玻璃鋼管重量的5倍、相同規格的鑄鐵管重量是玻璃鋼管重量的8倍、相同規格的鋼筋混凝土管重量可達玻璃鋼管重量的12倍之多。由此可見，玻璃鋼管較于其他管材具有搬運方便的優勢。

1.3、使用壽命長

玻璃鋼管具有較強的抗腐蝕能力，在不受外力的作用下，玻璃鋼管的使用壽命在50年以上，而鑄鐵管和混凝土管的抗腐蝕能力相對較低，在沒有外力的影響下，使用壽命在20到40年之間。

1.4、安裝簡便、施工效率高，維修費用低

承插式接頭采用雙密封膠圈（橡膠圈），且由于重量輕，無需大型起重設備，在安裝時對每個接頭進行注水試壓，可以邊挖溝、邊安裝、邊試壓、邊填埋，占地面積小，占地時間短，可很大程度上降低青苗賠償等占地費用，管溝開挖回填費用也較低。渭南市澗峪水庫城市供水應急工程，在6月20日至8月20日三個月時間，完成安裝玻璃鋼管道19km，每個工程面只需5～7人每班可安裝300～500m，為工程的如期完成創造了條件，這一點在該工程中表現得尤為突出。

2、玻璃鋼管道在供水工程中的應用

2.1、管溝開挖

在安裝管道之前需要先操作管溝開挖，為了保證管溝的穩固性能，需要對開挖部位的地形情況和地質條件進行分析，確保挖開一定深度之后不會產生塌陷事故。另外，管溝底部的寬度也需要達到便于安裝管道的要求，為了確保安裝工程的順利進行，可以將外開之后對管溝的兩側進行夯實操作。在一個管溝并排安裝兩個管道的情況下，需要根據管道的規格和供水工程功能性要求來控制兩個管道之間的間距。就直徑為Φ700-Φ600的玻璃管道安裝而言，可以將開挖深度確定為管道頂部埋于地面1.2m左右，管道底部的寬度可以設定為1.7m，將管道與管溝內壁的距離控制在0.5m，另外在安裝管道之前，需要對管溝底部采用特定的手段進行處理，降低出現塌陷情況的幾率。

2.2、管道安裝

接口玻璃鋼管節長12m，雙橡膠密封圈接頭止水，在管道插頭上設有二道密封槽，起固定橡膠圈位置作用，插管前在承口及橡膠圈上涂以中性潤滑脂，供水工程的插管方法采用在插入管與被插管上各捆一道鋼絲繩，用緊繩器或手動葫蘆將管子插入。管道插入后，要進行接口打壓試驗，管道承口在兩道橡膠圈之間設有試壓嘴，接口按管道設計檢驗壓力打壓試驗，對接口加壓，檢查密封情況，達到試驗壓力后，保壓1～3min，不出現滲漏現象，則證明密封良好，否則拆開重新安裝。管道裝卸、運輸、安裝過程中，要防止對管道造成損傷禁止拋扔或重物碰擊管道。

2.3、管溝的回填

管溝的回填操作一般在管道接頭試壓之后進行，需要特別注意的是，為了保證回填的過程中造成管道偏移現象可以兩側同時操作回填，并且在回填一定深度之后進行夯實操作。對以往的工程總結之后可以發現，管溝回填時下層的夯實程度將對管道的結構產生直接影響，如果夯實程度不夠就很容易引發管道偏移的現象，致使整體結構發生改變，嚴重的還可能造成管道泄露的現象，影響整個供水工程的性能。管溝回填通常是采用人工回填的方式，并且在現場安排專門的技術人員做出指導，實時檢測回填質量。如果因回填操作不當產生漂管想象，不僅會為人們的生活帶來不便，對于施工單位來說也會產生巨大的經濟損失。

參考文獻：

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