玻璃夾砂管在農田灌溉中的應用

蔣興輝

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730030）

玻璃夾砂管是20世紀90年代引進的新型管材，是目前國內正在推廣使用的一種柔性復合材料管材。這種管材可地下敷設，可用于壓力或重力水輸送系統，具有重量輕、輸送液體阻力小、能保證供水水質、抗化學和電腐蝕等特點，具有安裝方便、使用壽命長、綜合費用適中、操作簡單、維護成本低等優點，廣泛應用于城市給水、污水排放、工業水處理系統等領域。

近年來，國內通過與國外企業合作交流或自主研發，玻璃夾砂管不論從生產工藝還是產品質量都有了長足的發展，生產成本進一步降低，應用領域也隨之拓展。本文結合吉木乃縣飼草料地整理項目實施及青河縣阿葦灌區項目的經驗教訓，總結了玻璃夾砂管在農業節水灌溉工程領域的施工工藝、質量控制及優缺點。

吉木乃縣農村扶貧基礎設施建設項目（土建1標）是利用已經建成的揚水工程的水作為水源，灌溉下游0.13萬hm2農田，管線長度12.4 km，全部為Φ1 600玻璃夾砂管，全線分0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa、1.25 MPa 4個壓力等級，進排氣井、排水井、鎮墩、檢查井等各類建筑物39座。

1 施工過程

1.1 管道運輸與貯存

管道的裝卸過程應輕裝輕放，嚴禁摔跌撞擊。管道裝卸機具的位置必須穩定，機具的起吊能力必須可靠。管道通常采用2個支撐點起吊，保證管道在空中均衡，嚴禁使用繩索貫穿其兩端裝卸管道。裝卸采用的吊裝繩應是柔韌的、伸長率小的、較寬的皮帶、吊帶或繩索，嚴禁使用鋼絲繩或鐵鏈吊裝管道。對于長途運輸不同管徑的管道可采用套裝方式，但要保證有足夠的空間進行裝卸，套裝管道的裝卸應按專門的裝卸程序處理。

管道運輸前應做好管壁和接頭的保護，兩根管的管壁接觸點應加橡膠墊塊，并分別在管底嵌入木楔保持穩定。管道在運輸車上的堆裝高度視管徑大小而定，不得高于3層。

管道存放時應按規格分類堆放，每堆一層應在管道兩端和中間墊放枕木。管道堆放高度不得超過2 m，直徑大于1 400 mm的管道不得堆放。管道運輸到施工現場后，為方便安裝，避免二次倒運，可沿管線存放，地面應平坦，清除管道下方尖銳的硬物，并用土堆在兩端及中間穩定管道，防止滾動。

1.2 工藝流程

管道中心線放樣→管槽開挖→基礎面平整壓實→中心線定位→將管道吊入管溝→安裝膠圈并涂刷潤滑劑（接口掏槽）→對口→安裝導鏈→拉導鏈與管道小幅度起吊下放交替重復進行至安裝到位→打壓試驗→分層夯填→通水試驗。

管道放樣應以軸線控制，開挖高程、縱坡、基礎處理及回填嚴格按照設計文件和規范執行。需要注意的是，為了方便施工，加強過程控制，施工放樣時在管線上的管徑變化點、管道壓力變化點、平面轉角、豎向轉角及管道建筑物附近做明顯標識，標識寫明此處樁號、特征、高程、尺寸及注意事項。

在已驗收合格的基礎面上做出明顯的軸線標識，吊入起始管節，安放在軸線上，安裝打壓銅嘴，對承口端下部進行掏槽處理，使管身與基礎面結合嚴密無縫隙，然后將連接管吊入溝槽，采用兩點起吊，保持管道傾斜度與基礎面縱向坡度基本一致，清理承插口連接處表面的污物，安裝密封膠圈，涂刷潤滑劑，畫安裝到位標識線。將插口端對準承口端安裝導鏈，起始管節與連接管固定導鏈的管身纏繞繩索位置距離連接點不小于2 m，導鏈安裝在管道兩側，同時緩慢拉動兩側導鏈使插口端順直進入承口端，始終保持連接管在管槽軸線上，以安裝到位線定位管道是否安裝到位，安裝完成后用砂回填承口下部掏槽并夯實。繼續安裝下節管道，并對已完成的接口進行打壓試驗，試驗壓力為設計工作壓力的1.5倍，壓力表數值升至試驗壓力后仔細觀察壓力表，指針如有明顯變化，則停止下節管道的安裝，對此節管重新安裝，指針若無明顯變化，則在下節管安裝完成后斷開打壓裝置與銅嘴連接，將水放出，封堵試驗用銅嘴，繼續下一連接處的壓力試驗。

管道兩側及管頂以上30 cm為管道回填區，主回填區的壓實宜用人工或小型機具壓實，主回填區回填料的粒徑、壓實質量應符合設計和規范要求。

2 質量控制

玻璃夾砂管質量控制分為外觀質量控制和安裝質量控制。

2.1 外觀質量

外觀質量主要控制局部縱向起伏和平面扭曲2個方面。對于縱向起伏的因素，基礎面整體的縱向坡度、承口外徑大于管道外徑是2個關鍵點，做好管道基礎面縱向坡度控制并輔以連接處掏槽處理，可保證管道安裝縱向坡度與設計縱坡一致；對于平面的扭曲，管道軸線控制是關鍵。管道安裝前，在基礎面上撒出管道安裝軸線，安裝過程中嚴格按照軸線控制安裝位置，保證管道安裝在平面上順直。通過以上2個方面的控制，使已安裝管道在外觀上美觀，并可有效提高安裝質量。

2.2 安裝質量

安裝質量主要控制接頭的密封性，對于雙“O”形密封圈密封的連接，管道生產廠家通常都會在承口一側設置打壓銅嘴，安裝施工作業人員可以使用簡易打壓裝置連接壓力表對接頭進行水壓試驗，試驗壓力為設計工作壓力的1.5倍，在每個接頭連接完成后進行，至下根管道安裝完成后截止，時間約10 min，壓力表指針無明顯變化為合格。對于單“O”形密封膠圈的連接，只能通過控制外觀質量來提高安裝的質量。

經過外觀質量和安裝質量控制，整條管道12.4 km在最后試運行時無一處滲漏，所有接頭100%合格。

3 優缺點分析

每一種材料都有其優點，也有其局限性，玻璃夾砂管的優點除前面所述外，在施工過程中還有安裝速度快、操作簡單、質量保證率高、管身修補方便、局部環向變形可恢復的特點。但其缺點也很突出，主要表現在以下幾個方面：一是每個工程項目所使用的管道都是定做加工的，市場上很難找到同管徑、壓力等級也相同的管道，不便于運行過程當中的維修。一旦出現爆管或者連接處漏水情況，只能找原廠家定做，現場整體糊制，維修質量難以保證，或者鋼管替換，替換時要定做與玻璃夾砂管承插口尺寸相匹配的鋼制承插口。無論采用何種方式，維修所需時間都很長，且維修成本高昂。二是玻璃夾砂管在引進時有相同材質的管配件，但其本身有不耐磨的特性，在后期應用過程中逐漸淘汰，并以相匹配的鋼制管配件替代，尤其在檢查井中，要用同管徑鋼管來替代玻璃夾砂管，但由于玻璃夾砂管單根長度10～12 m，幾乎不可能在設計檢查井樁號處恰好與鋼管連接，鋼管用量不確定性很大，且與玻璃夾砂管相匹配的鋼制承插口需要專門定做，對項目投資難于控制，造成很大困難，也影響施工進度。三是管道的設計通常不是一條直線，在平面上有轉角，縱向也不是一個坡度，存在許多的變坡點，玻璃夾砂管連接處雖然有一定允許的轉角，根據生產廠家及管徑不同有所差別，但多為1～2°，無法滿足設計轉角的要求，玻璃夾砂管任意角度彎頭在施工現場糊制困難，質量無法保證，需要用同管徑鋼管制作，工作量小但對制作人員技術水平要求高，在一定程度上會增加施工成本。四是在運行過程中出現進排氣閥或其他閥門漏水，尤其縱坡較大時，處理不及時，建筑物基礎被水浸泡出現沉降，或對管道基礎造成沖刷破壞。根據經驗，當沉降量超過10 cm時會對前后連接的玻璃夾砂管造成環向剪切破壞，且不可修復，必須對前后連接管進行更換，建筑物拆除重做，造成極大的損失。

4 結語

通過上述過程的控制使項目實際工期比計劃工期提前了1個月，所有單元工程一次驗收合格，合格率達到100%，取得了良好的經濟效益，項目試運行安全順利，驗收一次通過。