玻璃夾砂管在農(nóng)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(nèi)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(shè)，可用于壓力或重力水輸送系統(tǒng)，具有重量輕、輸送液體阻力小、能保證供水水質(zhì)、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(yōu)點，廣泛應用于城市給水、污水排放、工業(yè)水處理系統(tǒng)等領(lǐng)域。

近年來，國內(nèi)通過與國外企業(yè)合作交流或自主研發(fā)，玻璃夾砂管不論從生產(chǎn)工藝還是產(chǎn)品質(zhì)量都有了長足的發(fā)展，生產(chǎn)成本進一步降低，應用領(lǐng)域也隨之拓展。本文結(jié)合吉木乃縣飼草料地整理項目實施及青河縣阿葦灌區(qū)項目的經(jīng)驗教訓，總結(jié)了玻璃夾砂管在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程領(lǐng)域的施工工藝、質(zhì)量控制及優(yōu)缺點。

吉木乃縣農(nóng)村扶貧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目（土建1標）是利用已經(jīng)建成的揚水工程的水作為水源，灌溉下游0.13萬hm2農(nóng)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(zhèn)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(wěn)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(wěn)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(guī)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?shù)绞┕がF(xiàn)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(wěn)定管道，防止?jié)L動。

1.2 工藝流程

管道中心線放樣→管槽開挖→基礎(chǔ)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(chǔ)處理及回填嚴格按照設(shè)計文件和規(guī)范執(zhí)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(zhuǎn)角、豎向轉(zhuǎn)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(chǔ)面上做出明顯的軸線標識，吊入起始管節(jié)，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(chǔ)面結(jié)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(chǔ)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(jié)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(cè)，同時緩慢拉動兩側(cè)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(xù)安裝下節(jié)管道，并對已完成的接口進行打壓試驗，試驗壓力為設(shè)計工作壓力的1.5倍，壓力表數(shù)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(jié)管道的安裝，對此節(jié)管重新安裝，指針若無明顯變化，則在下節(jié)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(xù)下一連接處的壓力試驗。

管道兩側(cè)及管頂以上30 cm為管道回填區(qū)，主回填區(qū)的壓實宜用人工或小型機具壓實，主回填區(qū)回填料的粒徑、壓實質(zhì)量應符合設(shè)計和規(guī)范要求。

2 質(zhì)量控制

玻璃夾砂管質(zhì)量控制分為外觀質(zhì)量控制和安裝質(zhì)量控制。

2.1 外觀質(zhì)量

外觀質(zhì)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(chǔ)面整體的縱向坡度、承口外徑大于管道外徑是2個關(guān)鍵點，做好管道基礎(chǔ)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(shè)計縱坡一致；對于平面的扭曲，管道軸線控制是關(guān)鍵。管道安裝前，在基礎(chǔ)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(zhì)量。

2.2 安裝質(zhì)量

安裝質(zhì)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(chǎn)廠家通常都會在承口一側(cè)設(shè)置打壓銅嘴，安裝施工作業(yè)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(shè)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(zhì)量來提高安裝的質(zhì)量。

經(jīng)過外觀質(zhì)量和安裝質(zhì)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(yōu)缺點分析

每一種材料都有其優(yōu)點，也有其局限性，玻璃夾砂管的優(yōu)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(zhì)量保證率高、管身修補方便、局部環(huán)向變形可恢復的特點。但其缺點也很突出，主要表現(xiàn)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(xiàn)爆管或者連接處漏水情況，只能找原廠家定做，現(xiàn)場整體糊制，維修質(zhì)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(zhì)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(shè)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(shè)計通常不是一條直線，在平面上有轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角，根據(jù)生產(chǎn)廠家及管徑不同有所差別，但多為1～2°，無法滿足設(shè)計轉(zhuǎn)角的要求，玻璃夾砂管任意角度彎頭在施工現(xiàn)場糊制困難，質(zhì)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(shù)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(xiàn)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(chǔ)被水浸泡出現(xiàn)沉降，或?qū)艿阑A(chǔ)造成沖刷破壞。根據(jù)經(jīng)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(huán)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(jié)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(jīng)濟效益，項目試運行安全順利，驗收一次通過。