试论玻璃钢输水管道在供水工程中的应用

褚天龙

【摘要】在城市供水管道工程中，使用较多的输水管道材料为铸铁管、钢管、钢筋混凝土管和塑料管等。随着城市化建设的不断推进，材料市场上又推出了多种新型管道材料，其中的玻璃钢管是在国外引进的具备与铸铁管相同性质的材料，在国外已经有了多年的应用经验，但是国内对这种材料的应用和了解还相对较少。近年来，我国成功建立了多家玻璃钢管的制造厂家，经过不断的努力，玻璃钢管技术和设备已经逐渐成熟。

【关键词】玻璃钢管；输水管道；供水工程

随着玻璃管道技术的不断提升和相关设备设施的不断完善，玻璃管道在我国的供水工程中已经得到了应用，在长距离大口径的供水工程中应用较多。对于某地供水工程中玻璃钢管进行试水实验时，一次成功，并且可以正常运行，由此可见，玻璃钢管在供水工程中的应用已经逐渐趋于成熟。为了使玻璃钢输水管道在供水工程中的应用得以推广，我们对玻璃钢管的特性进行分析，并探求其在供水工程中的具体应用。

1、玻璃钢管的主要特性

玻璃钢管在行业内又被叫做玻璃纤维增强热固性树脂管，在供水工程中较为常见的是增强热固性树脂砂浆管，通常是将玻璃纤维、石英砂和聚脂树脂作为主要的制作原料，利用计算机控制工艺，实行纤维缠绕制作而成。玻璃管道的主体是由防渗内衬层、结构强度层和负荷刚度层共同组成。其中的防渗内衬层是由较高树脂含量的材质制作而成，对于供水工程而言，内衬层需要选择食品级的树脂，确保不会对人体产生危害；结构强度层是由玻璃纤维缠绕而成，这里需要借助计算机的控制成型工艺；负荷强度层是由具备一定刚度的石英砂为主要原料制作而成，在几个构造层的共同作用下保证玻璃钢管的使用性能。一般将玻璃钢管的规格定为12m，支持承插、粘接和法兰等多种方式连接，对于玻璃钢管厚度的确定可以根据实际工程需要进行定制。

1.1、水力特性好

玻璃钢管的内壁表面光滑程度要明显高于其他材质的管道光滑度，国外的相关资料中就对玻璃钢管和混凝土管道的光滑度进行了对比研究，得出这样的数据，玻璃钢管内壁的粗糙率为0.0084，而混凝土管道内部的粗糙率为0.014，二者之间相差1.67倍，差异明显。在实际使用过程中，在相同的水量情况下，玻璃钢管因内壁较为光滑，阻力相对较小，水流速度就会相对较快，而混凝土管道则会因为粗糙率较大，产生过多的阻力，致使水流速度降低。铸铁管和混凝土管道在经过多年使用之后，在内壁会形成较多的依附物，致使管道口径变小，水流量减小。国外的相关资料中显示，玻璃管道在经过20年以上的使用之后，内壁的粗糙率没有发生明显变化，也没有附着物产生。

1.2、重量轻、易于施工

玻璃钢管还具备比重小，强度高的特性，相关资料显示玻璃钢管的比重为1.8g/cm3拉伸强度在210-294MPa之间。选取其他规格相同不同材质的管道进行对比之后得出，相同规格的碳素钢管重量是玻璃钢管重量的5倍、相同规格的铸铁管重量是玻璃钢管重量的8倍、相同规格的钢筋混凝土管重量可达玻璃钢管重量的12倍之多。由此可见，玻璃钢管较于其他管材具有搬运方便的优势。

1.3、使用寿命长

玻璃钢管具有较强的抗腐蚀能力，在不受外力的作用下，玻璃钢管的使用寿命在50年以上，而铸铁管和混凝土管的抗腐蚀能力相对较低，在没有外力的影响下，使用寿命在20到40年之间。

1.4、安装简便、施工效率高，维修费用低

承插式接头采用双密封胶圈（橡胶圈），且由于重量轻，无需大型起重设备，在安装时对每个接头进行注水试压，可以边挖沟、边安装、边试压、边填埋，占地面积小，占地时间短，可很大程度上降低青苗赔偿等占地费用，管沟开挖回填费用也较低。渭南市涧峪水库城市供水应急工程，在6月20日至8月20日三个月时间，完成安装玻璃钢管道19km，每个工程面只需5～7人每班可安装300～500m，为工程的如期完成创造了条件，这一点在该工程中表现得尤为突出。

2、玻璃钢管道在供水工程中的应用

2.1、管沟开挖

在安装管道之前需要先操作管沟开挖，为了保证管沟的稳固性能，需要对开挖部位的地形情况和地质条件进行分析，确保挖开一定深度之后不会产生塌陷事故。另外，管沟底部的宽度也需要达到便于安装管道的要求，为了确保安装工程的顺利进行，可以将外开之后对管沟的两侧进行夯实操作。在一个管沟并排安装两个管道的情况下，需要根据管道的规格和供水工程功能性要求来控制两个管道之间的间距。就直径为Φ700-Φ600的玻璃管道安装而言，可以将开挖深度确定为管道顶部埋于地面1.2m左右，管道底部的宽度可以设定为1.7m，将管道与管沟内壁的距离控制在0.5m，另外在安装管道之前，需要对管沟底部采用特定的手段进行处理，降低出現塌陷情况的几率。

2.2、管道安装

接口玻璃钢管节长12m，双橡胶密封圈接头止水，在管道插头上设有二道密封槽，起固定橡胶圈位置作用，插管前在承口及橡胶圈上涂以中性润滑脂，供水工程的插管方法采用在插入管与被插管上各捆一道钢丝绳，用紧绳器或手动葫芦将管子插入。管道插入后，要进行接口打压试验，管道承口在两道橡胶圈之间设有试压嘴，接口按管道设计检验压力打压试验，对接口加压，检查密封情况，达到试验压力后，保压1～3min，不出现渗漏现象，则证明密封良好，否则拆开重新安装。管道装卸、运输、安装过程中，要防止对管道造成损伤禁止抛扔或重物碰击管道。

2.3、管沟的回填

管沟的回填操作一般在管道接头试压之后进行，需要特别注意的是，为了保证回填的过程中造成管道偏移现象可以两侧同时操作回填，并且在回填一定深度之后进行夯实操作。对以往的工程总结之后可以发现，管沟回填时下层的夯实程度将对管道的结构产生直接影响，如果夯实程度不够就很容易引发管道偏移的现象，致使整体结构发生改变，严重的还可能造成管道泄露的现象，影响整个供水工程的性能。管沟回填通常是采用人工回填的方式，并且在现场安排专门的技术人员做出指导，实时检测回填质量。如果因回填操作不当产生漂管想象，不仅会为人们的生活带来不便，对于施工单位来说也会产生巨大的经济损失。

参考文献：

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[2] 王千，杨胜.浅谈大管径玻璃钢管道首次在石家庄市市政工程中的应用[J].四川水泥，2017（4）.