承插式双橡胶圈接口玻璃钢夹砂管施工技术浅析

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摘要：本文着重介绍软弱地质条件下承插式双橡胶圈接口玻璃钢夹砂管施工技术的主要步骤和控制要点。

关键词：承插式；双橡胶圈接口；玻璃钢夹砂管；施工技术

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：

1 引言

玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管（RPMP,简称玻璃钢夹砂管）是目前国内正广泛推广使用的一种柔性复合型管材，它以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂、环氧树脂等为基体材料，按照定长缠绕或者连续缠绕工艺制造而成。具有无污染，耐腐蚀，重量轻，强度高，安装方便、工期短和综合投资低等优点，广泛应用于饮用水输送管道、城市排水管道、农业灌溉用管、化工管道等诸多领域，是替代钢管、铸铁管、混凝土管道的最佳新型管材。采用双橡胶圈承插式连接，并配合专用试压螺栓独立进行接口水密性试验，安装方便、可靠、密封性好，可有效保证管道接口安装质量，并且接头可在小角度范围内任意调整管线的方向，工程适用性强。

2 工程案例

吴江城南污水处理系统污水总管工程Ⅱ标段，全长约2420km，设计采用不开槽顶管施工和开槽玻璃钢夹砂管施工两种技术方案，其中W22到W27段812m采用开槽排玻璃钢夹砂管施工。

管材选用上海耀华玻璃钢有限公司生产的优良玻璃钢夹砂管，管径为1200mm，壁厚25mm,单节有2m、4m、8m等不同规格，环刚度8KN/m2以上。橡胶圈由厂家配套提供，采用氯丁橡胶，其各项物理、力学指标必须符合国家有关标准规定，橡胶圈直径、环径系数满足设计要求。

2.1 施工工艺流程：测量放样沟槽开挖基础处理管道铺设接口严密性试验检查井砌筑严密性试验（闭水试验） 沟槽回填。

2.2施工准备

(1） 技术准备：根据设计图纸和现场实际情况，编制施工组织设计。

(2） 机械准备：根据管材规格选择合适的起吊设备和开挖机械以及小型辅助机具。

(3)材料准备：管材（包括橡胶圈）在每批次进场之前，检查外观有无破损、裂纹，查验其出厂合格证、质量说明书进行随机抽样环刚度检验，其规格、质量必须符合设计及规范要求才允许进程使用。

2.3测量放样 根据设计管道中心线进行准确放样，用全站仪定出开挖轴线及两侧边线,用消石灰作出标记，并用小木桩标记检查井的中心点、管道转弯处、支管等。同时应校测与本工程衔接的已建管道、构筑物等平面位置和高程。高程在机械开挖施工时架设水准仪进行跟踪测量。

2.4沟槽开挖

（1）开挖时严格控制开挖深度，防止超挖，预留20cm需用人工开挖至设计沟槽底，以防扰动原地基；沟槽开挖后应及时恢复沟槽中心线和控制高程，采用设置坡度板来进行高程、中心线控制，随时检查坡度板设置位置和高程是否准确，确保沟槽中心线、坡度及附属构筑物位置正确。

（2）沟槽的宽度应便于管道铺设、安装，以及夯实机具操作和地下水排出。沟槽的最小宽度应按下式计算确定：

B≥D1+2M

式中B沟槽的最小宽度(mm)；

D1管外径(mm)；

M管壁到沟槽壁的距离(mm)，按表1确定。

（3） 沟槽边坡的最陡坡度应根据沟槽土质确定，必要时沟槽壁应设置支撑或护板，并编制应急预案。

（4） 在软土沟槽坡顶不宜设置静载或动载；需要设置时，应对土的承载力和边坡的稳定性进行验算。

（5） 当沟槽挖深较大时，应按机械性能合理确定分层开挖的深度。

2.5 基础处理 设计线路经过处均为淤泥质亚粘土不良地质。按设计下层抛填30cm混道渣，中间层为20cm混道渣，最上层满铺10cm中粗砂，各层需经小型压实设备压实至坚实、平整，无突起硬石。

2.6 管道敷设及装配

（1） 管材运输、存放

装卸过程中应轻拿轻放，严禁摔跌或撞击。管道吊装应保证管道在空中均衡，可采取一个支撑点或两个支撑点起吊，严禁用绳子贯穿其两端装卸管道。

装卸采用的吊装绳应是柔韧的、较宽的皮带、吊带或绳索，严禁采用钢丝绳或铁链吊装管道。

管道应按规格分类堆放，管道直接存放在地上时，地面应平坦。严禁将管道存放在尖锐的硬物上，所有堆放的管道应加木楔防止滚动。

运输和存放时管道也应加木楔防止滚动，每一层应垫放枕木，枕木间距应小于1/2管长。管道堆放高度不得超过2m，公称直径大于DN1400的管道不得叠放，如图一所示。

图一

（2） 下管

在沟槽地基质量检验合格，并核对管节、管件位置无误后及时下管。下管采用吊装设备与人工配合。下管时注意承口方向保持与管道安装方向一致，并在各接口处掏挖工作坑，工作坑大小为方便管道对接安装为宜，如图二所示。

图二

（3） 橡胶圈安装

根据管径选择相应橡胶圈，将管道承插口及橡胶圈清理洁净，上橡胶圈时，使橡胶圈弯成心形或花形放在承口槽内就位，并用手压实，确保各个部位不翘不扭。

橡胶圈剂由厂商提供的黄油，不得使用石油制成的剂。

（4） 管道对接

安装前应彻底清洁管端、凹槽和橡胶圈，确保无油污、灰尘，橡胶圈应清洁、无损；在承口管壁上预先开好试压孔，该孔位需位于安装到位后的接口两道橡胶圈中间，孔径需与试压专用螺栓匹配。

玻璃钢夹砂管间连接时，承口端试压螺栓必须安装到位，管道的承口、插口与橡胶圈接触的表面应平整光滑、无划痕、无气孔，确保橡胶圈与凹槽、管壁均匀贴合；

管道就位时，将插口对承口找正，试压孔朝上，套帆布绳，调整起吊机械，将插口端推入承口。

第一节管与第二节管安装要准确，管道承口朝来水方向。插口端与承口变径处在轴向应有一定间隙，DN300～DN1500管的间隙应控制在5～15mm。安装后，检查插口推入承口的位置是否符合要求，用探尺插入承插口间隙中检查橡胶圈位置是否正确，保证橡胶圈在统一深度，确保橡胶圈无挤出、脱槽等现象。经检查确认接口安装符合要求后，用砂袋固定管道。

在土壤或地下水对橡胶圈有腐蚀地段，在回填土前应用沥青胶泥、沥青麻丝或沥青锯末等材料封闭橡胶圈接口。

2.7 接口严密性试验（打压试验）

（1） 接口严密性试验目的是检验两道橡胶圈与管壁接合是否紧密，是否符合设计试验压力要求。工艺流程见图三。

（2） 试验用压力表应按计量要求检验合格后方能使用，当采用弹簧压力计时精度不应低于1.5级，最大量程宜为试验压力的1.3～1.5倍，表壳的公称直径不应小于150mm。

图三

（3） 在管道连接前安装好试压专用螺栓，管道安装后螺栓连接手动试压泵，向接口内灌水，将水从试压螺杆内小孔灌入两个橡胶圈与管壁形成的密闭空间，同时打开设在最高点的排气阀，然后缓慢分级加压，先将水压逐步升高到工作压力，检查接口有无渗漏，如无渗漏再提高到试验压力，试验压力为工作压力的1.5倍，观察3min，压力保持不变，且外观检查无渗漏为合格。

（4） 当水压试验不合格时应查明漏水原因，重新安装或调整管道后再试验，直到合格为止，方可进行后续管道安装。

2.8严密性试验（闭水试验）

（1） 水压试验应按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008（下称规范）规定试验方法执行，试验前应做好水源引接及排水疏导路线的设计。

（2） 管道安装后在回填前必须尽早进行闭水试验，每次试验长度不宜超过1km，并带井试验。

（3） 全部预留口封堵好，不得渗水。

严密性试验计算方法应按规范规定的放水法进行，渗水量应按下式计算：

式中Q―允许渗水量（m3/(24h・km)）;

D―管道内径（mm）

允许渗水量按规范规定的无压力管道允许渗水量确定。

当试验不合格时，应检查漏水原因，重新安装或堵漏后再试验，直到合格为止。

2.10沟槽回填

(1) 当管道连接后，必须尽快闭水试验和沟槽回填，防止管道浮动和热变形。

(2) 用中粗砂回填至管顶以上5cm，用水密法密实。先用中粗砂将将中粗砂将管底腋角部位填充密实后再用中粗砂分层、对称回填到管顶以上15cm。

剩余部门采用4%灰土分层回填至设计顶面管槽断面，压实度不得低于87%，中粗砂以上35cm灰土必须用人工回填、夯实，不得使用机械。回填剖面图参见图四。

回填前应清除沟槽中的杂物，并排除积水，不得在有积水情况下回填。管顶覆土深度应符合设计要求（1.2m覆土）。

3 结束语

玻璃钢夹砂管作为开槽排管城市大管径污水管施工技术，较大管径钢筋混凝土管道施工减少了混凝土养护时间，沟槽暴露时间短，降低了尘土排放，减少对交通和环境影响，有利于文明施工。同时通过双橡胶圈接口处理能够有效避免管道接口的渗水、漏水问题，减少运行后管道返修成本以及污水渗漏对土壤和地下水的污染。

随着人们对城镇污水处理的重视，双橡胶圈玻璃钢夹砂管道施工技术能更好的适应城市基础设施的高速建设，获得较好的社会效益。

参考文献：

[1]《给水排水管道工程施工及验收规范》 中国建筑工业出版社2009.02

[2] 《玻璃纤维增强塑料夹砂排水管道工程施工及验收规程》（ DGJ08-234-2001）复旦大学出版社2007.08