摘 要:纏繞成型純玻璃鋼管(簡稱GRP管)的優(yōu)點是比重小、強(qiáng)度高、耐腐蝕性能優(yōu)良,能抵抗酸、堿、鹽、海水、未經(jīng)處理的污水、腐蝕性土壤或地下水及眾多化學(xué)流體的侵蝕。比傳統(tǒng)管材的使用壽命長,且能承受一定沖、撞等外力破壞,其設(shè)計使用壽命一般為50年以上。只有保證管道施工質(zhì)量,才能為整個工程的實施提供了可靠的保證,使用壽命大大延長。
關(guān)鍵詞:玻璃鋼管;測量;安裝
玻璃鋼管在各行業(yè)中有著不同的用途,玻璃鋼管在工程應(yīng)用方面主要分為供水管與排水管,它有著優(yōu)異的耐腐蝕性能,廣泛用于市政、化工及電廠等領(lǐng)域,并得到了普遍應(yīng)用。在工程施工過程中,埋地玻璃鋼管安裝一直備受關(guān)注,安裝的好壞直接影響整體施工質(zhì)量,所以玻璃鋼管的安裝,應(yīng)從工程測量、基槽開挖、安裝、回填等這幾個方面進(jìn)行管控,從而更有效的保證玻璃鋼管的施工質(zhì)量?,F(xiàn)結(jié)合玻璃鋼管在濱?;痣姀S中的應(yīng)用,淺談玻璃鋼管安裝要求及施工工藝。
1 管線工程測量
首先根據(jù)設(shè)計施工圖,熟悉管線布置、工藝設(shè)計及施工規(guī)范等要求,并應(yīng)作好實際地形實測數(shù)據(jù),簡易繪制安裝平面、斷面草圖等。放線測量一般按照先主線后次線的原則進(jìn)行施工,首先放樣玻璃鋼管安裝中心管線,再放樣構(gòu)筑物等拆除邊線、道路施工基線(包括臨時、正式道路)、溝槽邊線等。玻璃鋼管安裝管線放樣一般都采用載波相位差分技術(shù)(簡稱RTK)放樣,管線放樣大致可分為起始點、終端點、折轉(zhuǎn)點、閥門或檢查井位點、管道三通安裝點等主點,并將主點位置測設(shè)在地面上,并用木樁或混凝土樁標(biāo)記。使用全站儀對窨井、過綜合管架、過道路及建、構(gòu)筑物等進(jìn)行局部放樣及中線加密,整個管線一般按每隔50m設(shè)加密中心樁,另在過障礙物或特殊地段時都應(yīng)額外加設(shè)中心樁。玻璃鋼管安裝完畢后,必須在回填前,測量起、止點位置,閥門井、檢查井的坐標(biāo)和玻璃鋼管的頂標(biāo)高,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制竣工平面圖、縱斷面圖。
2 基槽的開挖
某600MW級燃油濱海電廠埋地玻璃鋼管,施工工程量如下:循環(huán)水玻璃鋼管道:主管為DN3200、長415米;支管為DN2400、長64米和DN1600、長36米;脫硫管線玻璃鋼管道:給水管為DN1800、長306米;排水管為DN2000、長348米;廠區(qū)輔機(jī)冷卻水管道:給、排水主管為玻璃鋼管DN700、長392米。以上玻璃管道輸送介質(zhì)為海水,本工程管網(wǎng)上方涉及公路、附屬構(gòu)筑物且范圍較廣,根據(jù)現(xiàn)場情況管網(wǎng)管溝的開挖和管道的安裝需分階段進(jìn)行。
2.1 溝槽斷面型式
在玻璃鋼管斷面選擇上應(yīng)根據(jù)實際土壤變化來進(jìn)行,因為在工程中土方量占比十分高,因此需要選擇合適的斷面以減少土方使用量。玻璃鋼管安裝斷面選擇,可以考慮以下影響因素,從而采用不同斷面尺寸,提高經(jīng)濟(jì)效益。
斷面選擇主要因素:(1)玻璃鋼管的直徑;(2)埋地深度;(3)土質(zhì)類別;(4)地下水情況;(5)施工季節(jié);(6)溝槽側(cè)是否用支護(hù);(7)土方運(yùn)輸;(8)排水方法。
從以上方面因素考慮,溝槽幾何形式如下幾種方式:
(1)直溝槽,適合埋深比較淺,土壤水位較低且地質(zhì)良好的地方;
(2)混合溝槽,適合埋深比較深,土地水位較低且具有一定輕微滑坡的地方;
(3)梯形溝槽,適用于埋深比較淺,但是具有輕度滑坡的地方;
(4)合溝槽,適用于埋深比較淺,土地水位比較高且有一定程度滑坡,明溝排水的地方;
(5)組合溝槽,用于埋深較深,分層開挖的地段。
B1:溝槽頂寬度
B2:槽底最小開挖寬度
H:溝槽開挖深度
H/M:溝槽邊坡坡度
D:玻璃鋼管外徑
a:最小工作面寬度
玻璃鋼管開挖基槽的底寬應(yīng)為:B1=D+2(a+c),c為邊坡支護(hù)所需厚度(根據(jù)土質(zhì)決定是否需要),a管道大小情況考慮,一般500mm至1000mm。
2.2 溝槽開挖及基礎(chǔ)處理
(1)開挖玻璃鋼管基礎(chǔ)的溝槽標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求,管道底部應(yīng)夯實并鋪設(shè)中粗砂墊層。
(2)為便于玻璃鋼管能部分陷入處理好的墊層中,增加玻璃鋼管與墊層所接觸的面積,以防止玻璃鋼管受到損傷,在它上方的松散墊層的厚度需要≥150毫米,而在砂層的處理上則不需要反復(fù)夯實,墊層必須要保證平整度,避免出現(xiàn)有大顆?;蛘咻^大堅硬物質(zhì)的情況等,以防止造成玻璃管道受損。溝槽的幾何形狀如下圖:
(3)開挖溝槽時如遇到大顆粒堅硬巖石或者是其它堅硬的土質(zhì)的時候,可以提升墊層的厚度使其達(dá)到200毫米左右,如此一來便可將管道與基礎(chǔ)進(jìn)行充分接觸,使管道在受到瞬間較大的外力時分散沖擊力,進(jìn)而使玻璃管道受損,這樣對于玻璃鋼管的安裝是十分有利的。
(4)玻璃鋼管放置在墊層上后,查看其支撐情況,當(dāng)墊層與管底之間有縫隙時,應(yīng)用細(xì)砂或中粗砂填充并搗實,以防管道產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。
(5)玻璃鋼管敷設(shè)完畢回填土?xí)r,應(yīng)在玻璃鋼管兩側(cè)同時進(jìn)行,要求分層夯實,密實度應(yīng)不低于0.9,而軟性土質(zhì)、大小不均且形狀不一的巖石、大顆粒的碎石等是不適宜用于基礎(chǔ)回填材料的。
3 玻璃鋼管的安裝
3.1 玻璃鋼管道接方式
一般壓力玻璃鋼管道間連接采用雙O型膠圈密封承插連接,和管件連接用膠對接,需要拆卸維修的地方采用法蘭連接。在進(jìn)行正式安裝之前,必須仔細(xì)閱讀設(shè)計圖紙,安裝過程中必須要遵循下面原則:
1)所有玻璃鋼管質(zhì)量以及規(guī)格必須驗收合格,質(zhì)量需要能達(dá)到設(shè)計安裝標(biāo)準(zhǔn);
2)玻璃鋼管放置點應(yīng)選擇較為平坦的堆放場;
3)將安裝工作所需的各項物件準(zhǔn)備完成;
4)在安裝之前,需要對施工地進(jìn)行尺寸的測量和檢查,以保障施工能按照設(shè)計計劃來完成。
3.2 玻璃鋼管道的運(yùn)輸及布管
玻璃鋼管的布置是指將管道從堆放地運(yùn)到施工現(xiàn)場并沿著開挖槽以一字型進(jìn)行排放,一般現(xiàn)場施工場地都比較緊張,玻璃鋼管的施工宜采用安裝與運(yùn)輸同時進(jìn)行的辦法。在布置排放工作中需要遵循的原則是:玻璃管承口方向與設(shè)計水流方向相反,玻璃鋼管直管段搭接長度約300mm(如圖所示)。玻璃鋼管在運(yùn)輸、布置的過程中需要注意:需輕吊輕放,在吊放的過程中避免地面有堅硬和尖銳物,應(yīng)放置在枕木、沙袋或輕土上,且應(yīng)使兩個承力點受力均勻,防止玻璃鋼管受損或滑落。
3.3 玻璃鋼管的連接
玻璃鋼管連接時應(yīng)逆水流方向,在安裝管道之前必須要對每一個插口和承口進(jìn)行仔細(xì)檢查,并正確安裝打壓銅嘴,將食用油均勻的涂在管道承口內(nèi)表面(食用油具有潤滑效果且不會腐蝕O型橡膠圈),之后在管道插口上裝上膠圈、涂抹食用油。在玻璃管道安裝的過程中要選取適合的輔助型工具,在進(jìn)行口徑較大的管道安裝時,需要將管道吊離地面進(jìn)行安裝,這主要是為了避免由于管道過重導(dǎo)致安裝過程中產(chǎn)生較大摩擦力損壞管道。安裝工作需要選擇專業(yè)工具、手拉葫蘆、吊車或其它機(jī)械工具。玻璃管道可以根據(jù)施工需要被切割成任意的長度,因此施工工作可以多點同時進(jìn)行,如果在遇到轉(zhuǎn)折點、不能滿足能承插連接的玻璃鋼管道,可采用以下方法:在施工現(xiàn)場,可從實際情況出發(fā)切割管道,并現(xiàn)場糊口;在進(jìn)行管道修理時也會遇到類似的情況,在這種情況下,利用玻璃纖維纏繞、樹脂糊口的連接是一種最佳選擇,有時是唯一選擇。
3.4 玻璃鋼管對接糊口
(1)準(zhǔn)備好檢測合格的原材料,如玻璃纖維、樹脂(不飽和聚酯樹脂)、固化劑(過氧化甲乙酮)、促進(jìn)劑El等材料。玻璃纖維應(yīng)提前準(zhǔn)備,裁剪尺寸應(yīng)根據(jù)玻璃鋼管的規(guī)格尺寸進(jìn)行裁剪,保證有效利用,防止浪費(fèi),玻璃纖維有鎖邊時應(yīng)將其剪掉,并將邊口撕撕毛。按照設(shè)計圖找出需膠接的玻璃鋼管道,并對其規(guī)格、壓力等級等進(jìn)行檢查,看是否與設(shè)計相符合。切割前在管道上用油性記號筆畫好切割線,切割需要保證切面平證,其誤差要控制在±2mm。
(2)利用專用工具、手拉葫蘆、吊車等起吊工具,將玻璃鋼管兩接頭推緊合攏,并調(diào)節(jié)平整,讓接口的縫隙盡量最小,用水平儀來檢查是否安裝平整,檢測其方向是否正確。
(3)樹脂配比應(yīng)按照廠家說明進(jìn)行,玻璃鋼管安裝之前需要從當(dāng)?shù)氐臍鉁爻霭l(fā),做好凝膠實驗,完成樹脂與固化劑、促進(jìn)劑El的配比。凝膠時間以25-45分鐘為宜,整個糊口工序操作完成后30-60分鐘固化為好。為防止未使用完得樹脂提前固化,可分多次配制。
(4)在對口接縫處,刷上樹脂,鋪上玻璃纖維,將配好的樹脂用毛刷或輥輪,均勻的刷在玻璃纖維上并應(yīng)充分浸透、滾壓平整、無氣泡和皺紋,待第一層凝膠后,再進(jìn)行下一層的施工,按玻璃鋼管的直徑大小確定玻璃纖維的粘接層數(shù),一般為3-5層為宜。每層玻璃纖維在搭接時,接口必須錯開,搭接寬度不得低于50mm。
(5)待玻璃鋼管糊口固化后,察看糊口質(zhì)量,是否存在有裂紋或者氣泡的缺陷,如果存在,那么需要對修復(fù)地方先打毛處理,再在對接面上涂刷樹脂,之后進(jìn)行玻璃纖維的纏繞,每纏繞一層就進(jìn)行樹脂的涂抹,把氣泡趕出并撫平,不能出現(xiàn)有浸透不徹底和褶皺的情況。在樹脂未能完全凝固之前,需要有專人進(jìn)行看護(hù),以防樹脂流失,若出現(xiàn)流失現(xiàn)象應(yīng)及時補(bǔ)刷樹脂,若有樹脂淤積的位置,用毛刷將樹脂抹勻,直到樹脂固化凝結(jié)。
3.5 玻璃鋼管道承插口試壓
玻璃鋼管承插口之間,均設(shè)有試壓銅嘴,雙O型密封圈的設(shè)計有良好的特性,每一節(jié)承插口安裝完后均可檢驗承插口的嚴(yán)密性,以確保管路安裝完后整體嚴(yán)密性。承插口試壓選用手動試壓泵(承插口試壓容量較小,手動試壓泵易控制試壓壓力),試驗壓力為1.5倍管路工作壓力,試壓時間為10分鐘保壓,確保承插口無泄漏。
4 玻璃鋼管的回填
(1)玻璃鋼管道回填時重要注意事項:在回填溝槽的過程當(dāng)中,要避免回填物中的石塊撞擊玻璃管道,避免過程中對玻璃管道產(chǎn)生損壞的可能??偟膩碚f玻璃鋼管材料較脆,容易受損,進(jìn)而導(dǎo)致管路泄漏。
(2)在玻璃鋼管頂部覆有砂土300mm-500mm以上時,才允許使用滾壓設(shè)備或重夯,所以必須達(dá)到相應(yīng)的覆土厚度以后,方可進(jìn)行夯實,才能有效的避免玻璃鋼管道遭到破壞。應(yīng)特別注意玻璃鋼管與基礎(chǔ)間的三角區(qū)的夯實是非常關(guān)鍵的,該區(qū)域的夯實對管道的擾度變形影響是很大的,一般該區(qū)域采用人工夯實的方法,如帶有尖鍥狀的工具,用人工回填夯實。
另外還應(yīng)注意玻璃鋼管左右必須對稱回填,不對稱回填,易導(dǎo)致管道偏移。
綜合上述內(nèi)容,筆者主要圍繞工程測量、基槽開挖、承插口施工、手糊口施工、承插口試壓、溝槽回填等方面進(jìn)行分析與闡述。每一步施工質(zhì)量的好壞,會直接影響整體施工質(zhì)量,確保做好每一個施工步驟是非常有必要的,因為對玻璃鋼的使用壽命起著決定性作用。
參考文獻(xiàn):
[1]杜豐山.淺談玻璃鋼管道的安裝[J].科技資訊,2004(13).
[2]郭創(chuàng)東,胡先純.新型材料放光彩 玻璃鋼管顯威力[J].陜西水利,2009(06).
作者簡介:黨里(1985-),男,四川大邑人,大專,主要從事工作:電力建設(shè)。