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[分享]浅析连续缠绕玻璃钢管在大口径污水管道工程的应用
简单阐明连续缠绕玻璃钢管的特性，经过实践案例，引见其在特殊地质条件下的装置过程、装置办法以及在淤泥质土层中顶管、倒虹吸管的应用，阐明其在相对复杂背景环境中具有灵敏便利的装置优势;经过相似污水管材的工程病害案例，剖析缘由，进一步证明连续缠绕玻璃钢管应用在大口径污水管道工程的顺应性，为设计、施工、业主等选择管材时提供参考。
玻璃钢管以其耐腐蚀性佳、水力特性佳、接头柔性好、管材强度高等显著特性，适用于污水管道工程。如晋江市江南池店组团污水主压力管，采用缠绕玻璃钢管，DN1000，长13.4Km，工作压力0.25Mpa，至今已平安运转六年，工程质量相当稳定。大口径污水管道在管网系统中有非常重要位置，越来越遭到各级部门的关注。环境污染严重，政府请求节能减排，各地建立大型污水处置厂及其配套管网，以完成年度减排任务，因而污水管道，特别是大口径市政污水管道在减排任务中，承当着转输绝大局部污水的作用。大口径污水管道在装置时，常常设计埋设深度较大，施工遭到四周影响的要素多;运转期间，转输的污水量大，运转工况、受力状况相关于管内水头上下变化而变化，因而，对其管材选用有严厉的请求。在业界，连续缠绕玻璃钢管，与普通的玻璃钢管相比，以其性能愈加优越，在污水管道工程中，特别是大口径污水管道工程中的应用遭到日益注重。因而，有必要经过应用案例，总结装置的特性、装置的经历，为其积极推行应用提供参考。现罗列几个实例，阐明连续缠绕玻璃钢管在大口径污水管道工程中的应用。
一、明挖管道案例
A污水管道，DN1400，位于晋江市东西走向的一条新建的市政道路，K0+045~K2+340，长2.295Km，设计埋深为6.534~8.718m，相对现状空中的埋深为5.096~5.255m，埋设在深沉淤泥质土层;软基处置后，钢板桩支护开挖敷设，设计管材为连续缠绕玻璃钢管。此段道路软基处置方式是水泥搅拌桩、振动沉管灌注桩等工艺，管道根底采用Φ500灌注桩，纵向间距2m，管道基槽的支护方式采用Ⅰ25号工字钢，长9m，钢板桩打入槽底约5m，两侧密打，6~8根/m，横撑为双排工字钢焊接的长方形框，每个长4m。
设计污水管道采用流水施工，在支护体系构成后开端挖土作业。首先，开挖管槽长16m，深度为管内底标高以下0.5m，同时砍桩帽，即管道根底的持力桩，振动沉管灌注桩的桩帽，挖土外运;其次，铺设厚20cm，中粗砂层，现场浇筑厚20cm钢筋砼底板做管道的根底垫层，待其初凝;再次，吊装、下管、装置，敷设一根长12m的连续缠绕玻璃钢管，唇形橡胶圈套筒接口衔接;之后，回填海砂，并停止密实，特别是管腔两侧回填砂的密实，回填到设计路基高度;最后，拔钢板桩，反复运用。依此循环，停止下一根管道的施工。
但是，在特殊地质条件下的设计污水管道，其支护体系失稳，影响到管道的正常装置。这些管段，根底土层分别为旧河段、旧水塘等淤泥质土含水率偏高，加上振动沉管灌注桩施工后的土体挤压作用，压应力未完整释放，开挖管槽时，呈现支护体系不稳定现象。现场采取二方面的措施，一方面，在管槽底部增铺厚20cm，长2m宽2m的预制钢筋砼板块，避免淤泥土隆起和钢板桩踢脚现象;另一方面，依照经过审批的施工组织设计请求，淤泥土质中管槽施工遵照“快速开挖，快速回填”的准绳，现场采取进一步措施，落实这一准绳。将长12m的污水管道切为三段，4m/根，普通管段长度的施工，分作三次开挖，三次敷设。缩短埋设管道长度，减少每次开挖管槽的时间，减少管道装置的时间，也紧缩管槽回填、密实的时间，进而缩短基坑开挖暴露时长，较快地完成特殊地质条件下的污水管道的装置。由于管材连续性消费工艺的优势，切管烦琐，能够随意长度切管，切口横断面无毛刺、开裂等变形现象，短管性能与长管的分歧，经过增设二个唇形橡胶圈套筒接口，三段短管装置后的质量到达12m长管段的装置质量。保证了装置进度，进步工程装置质量。思索到土体的不稳定，此管段埋设完成后，对施打的钢板桩做不拔除处置，进一步保证装置管道的长期稳定。连续缠绕玻璃钢管具柔性管身，共同的唇形橡胶圈套筒接口是柔性接口，这种柔性接口和高强度管身能够较好地抗软土地基纵向、横向、竖向的变形，保证管道在极端受力状况下的平安。连续缠绕玻璃钢管消费工艺的连续性特性，为特殊地质条件下，大口径污水管道的装置，发明便利的施工办法，进步工程装置质量。
二、非开挖顶管案例
B污水管道，DN1200，位于晋江市陈埭镇南北方向一交通主干道，管材选用连续缠绕玻璃钢顶管，采用机械顶进工艺施工，埋深为4.7~5.6m，长2.413Km，其中沿市区内河护岸道路敷设长1.153 Km，过河倒虹吸管长0.204 Km，沿主干道平行敷设长1.056 Km，单根管节长为2.5 m，每次顶进的顶管长度在16~204 m之间。工作顶力为ㄑ250吨，环刚度为40KN/m 2，圆形橡胶圈套筒接头。由于顶管的接口平齐，精度高，表面面润滑，粗糙度小，摩擦阻力小，装置的管道整体纵向稳定性好，最长一段顶进长度到达204m，接纳井的预留洞与施工的机头管精确相接。经过精心施工，各段施工的机头管被较好的应用起来，损耗管段累计仅2.5m，耗损率只要0.1%，大量地节约了资料。工程经过火段闭水实验，渗水量小于规则的请求;经过管腔摄像，内外表的套筒接头，无明显的渗水现象。连续缠绕玻璃钢顶管，管口精度高，整体纵向稳定性好，进步工程的施工质量。
三、倒虹吸管案例
C污水主干管，DN1400，高程上与石狮市自来水厂二本源水管道穿插，平面上为斜交，自来水的管径为de1200;依据自来水公司意见为保证供水平安，管道两侧一定范围内制止打桩、开挖等，此处部分管段设计为下穿的倒虹吸管，DN1200，设计埋深10.4m，相对现状空中的埋深为6.8 m，管长10m，管道纵断面位于深沉淤泥质土层。C污水主干管根底全线采用Φ500振动沉管灌注桩，此倒虹吸管前后检查井根底采用Φ600钻孔灌注桩，而穿插处的管段没有条件停止根底处置。为平安思索，设计采用“外套钢卷板管+连续缠绕玻璃钢管”的计划，由大开挖施工改为先顶管后穿管，施工次第为人工顶进钢卷板管DN1420×12后，装置连续缠绕玻璃钢管DN1200。人工顶管的上下游检查井，周围采用钻孔灌注桩，Φ600mm，间距2.5m/根，深度到达强分化持力层，冠梁支撑，确保后续施工时源水管根底的稳定与平安;钻孔灌注桩支护体系构成后，停止明挖，至井底设计标高，砍桩帽，即管道根底振动沉管灌注桩桩头，分别制造上下游钢筋砼检查井底板;由于二座井的设计尺寸较小仅1.5×2.0m，设计支护桩之间平面净尺寸为3.4×4.4m，检查井基坑构成后，钢卷板管分段顶进，分段焊接;同样的，连续缠绕玻璃钢管具有连续性特性，分作三段下管，依次为3.4m、3.4m、3.2m，二次装置接头，完成倒虹吸管的衔接;进而制造两个完好的钢筋砼检查井。此倒虹吸管已竣工，路面通车一年多，源水管道平安运转;先顶管后穿管施工办法有效地保证了供水平安。可见，在较深的倒虹吸管施工中，连续缠绕玻璃钢管具有明显的便利装置优势。
四、HDPE排水管道病害案例
D污水管道，管径DN1800，管材为HDPE钢带加强缠绕管;2008年竣工，2009年投入运用，至今5年;为一污水处置厂提升泵站前的主干管，埋设在开发区新建的道路正中央。其中20m管段路面呈现下陷事故，惹起关注。此管段空中标高5.274m，管内底标高为-0.856m，埋深为6.13m，塌陷严重的范围为直径8m，深2.5m坑洞。事故路段原为河道出口周边的水塘，未停止软基处置;地质构造方面，管道根底以下为淤泥夹砂层，含水率高，管道回填为中粗砂，至管顶以上0.5m，路床填素土。此路段空中塌陷，约120m3的砂、素土等流到下游污水管道和检查井中。由于地基脆弱，工后沉降不平均，管段纵向缠绕带接缝呈现脱节，部分钢带暴露，转输的污水COD浓度高，具有较强的腐蚀性，钢带被腐蚀;一定时间后，环刚度达不到请求，管段呈现变形;经过污水不时的浸透，被腐蚀的范围纵向逐步延长，管道缠绕带之间的单薄衔接进一步遭到毁坏，横断面上的变形，惹起纵断面的变形。这样，管道顶部部分凹陷，招致整根管段呈现凹陷，回填砂与素土在较高水头的作用下，被浸泡、液化、流失，路基渐渐地构成漏斗现象，惹起路面塌陷事故。
此管道病害，主要是受外力影响，钢带与HDPE材质之间的黏结产生缝隙，在投入运用后，污水浸透，钢带被腐蚀。主要缘由有区间道路不平均沉降，且工后沉降过大;也有管道材质问题。关于管材方面，应该有重新的认识。虽然环刚度等物理指标合格，但是，资料的纵向构造无法克制不平衡受力，未有足够的平安系数克制不利的地质条件下相对集中的应力。而连续缠绕玻璃钢管，消费时其管壁是由长的玻璃钢纤维与短的纤维经过连续淋砂黏结而成，具有平均的纵向构造，随意切割的短管，仍具有分歧的管口，物理性能不变。共同的唇形橡胶圈套筒接口，以及管身的构造特性，对软土地基的不平均工后沉降，横向、竖向、纵向均有一定水平的抗变才能，不易发作断管、管壁开裂等变形。在大口径污水管道工程常用的管材中，相比HDPE钢带加强缠绕管，连续缠绕玻璃钢管具有明显的性能优势。
经过三个竣工的工程案例，阐明在不同工程背景下，连续缠绕玻璃钢管均可应用于支护开挖管道、非开挖顶管以及倒虹吸管等大口径污水管道工程。特别是在深沉淤泥质土层的、或埋设较深的污水管道，连续缠绕玻璃钢管以其连续性消费工艺的特性，更有利于工程的灵敏、便利装置，确保工程质量和长期平安。以上工程虽然曾经竣工，仍有待于时间的检验。经过工程病害案例的剖析，进一步证明连续缠绕玻璃钢管具有明显的性能优势，相比拟其他相似管材，大口径污水管道更合适选用连续缠绕玻璃钢管。
连续缠绕玻璃钢管具有突出的性能优势，在大口径污水管道工程应用具有较好平安性和顺应性，倡议优先选择。以上结论为设计、施工、业主等选用管材时提供参考。
