張德躍，邱偉軍
(中國市政工程華北設計研究院，天津300074)

　　 摘 要：將新型管材—HOBAS管應用在軟基輸水工程中，取得了良好的效果。結(jié)合溫州供水工程的設計、施工實踐，給出了行之有效的管道基礎做法，指出了設計、施工中的注意事項。
　　關(guān)鍵詞：HOBAS管；軟土地基；輸水工程
　　中圖分類號：TU991.36
　　文獻標識碼：C
　　文章編號： 1000-4602(2001)02-0057-02

　　1 概 況

　　離心澆鑄增強樹脂夾砂復合管(HOBAS管)是玻璃鋼夾砂管的一種，采用短切玻璃纖維離心澆鑄成型，與另一種玻璃纖維纏繞夾砂復合管相比，其力學性能更優(yōu)越。HOBAS管具有質(zhì)量輕、水力特性好、耐腐蝕、耐磨、耐久等優(yōu)點，其獨有的FWC接頭具有良好的密封性和抗震性。
　　HOBAS管最早應用在瑞士Altena地區(qū)(3km長，DN1000)，至今已安全運行近40年，國內(nèi)最早的應用是深圳—香港的供水管道。近幾年，HOBAS管在國內(nèi)的應用呈上升趨勢，如浙江蒼南縣平原引水工程一期規(guī)模為10×104m³/d，其中輸水管道長10.2km，管道口徑為DN600～1200，系首次在長距離輸水中采用國內(nèi)廠家生產(chǎn)的HOBAS管道，自1997年建成通水運行至今，管道運行穩(wěn)定可靠。又如浙江溫州曹平至永強的輸水工程，設計規(guī)模為20×10⁴m³/d，管道長26.22km，口徑為DN1000～1400，工作壓力為0.5MPa，是目前國內(nèi)最長的HOBAS輸水管道之一。該工程自1998年4月建成至今運行狀況良好，基本解決了溫州東部地區(qū)的應急水源問題。各地工程試壓的結(jié)果也表明，其在保壓時間內(nèi)的壓降幾乎為零，充分顯示了HOBAS管的管材質(zhì)量穩(wěn)定可靠及管接頭的良好密封性。

　　2 在軟基輸水工程中的應用

　　同其他管材一樣，HOBAS管也有其不足之處，在設計時應充分考慮，尤其是對于軟土地基輸水工程更應給予足夠的重視。
　　2.1管道基礎
　　HOBAS管為柔性管材，而軟土地基(如浙江、福建一帶，其地基承載力≤39.2kPa，地下水位在地面下0.3m左右)的管道溝槽斷面成型時間短、穩(wěn)定性差，為防止管道安裝后發(fā)生浮管和由于不均勻沉降引起的管道漏水，設計時一方面要求供貨商將HOBAS管的FWC接頭加長至29cm(原為25cm)，以滿足管線在軟土地基不均勻沉降時借轉(zhuǎn)1～3°的要求；同時又要做好管道基礎的設計，常用的管道基礎作法為CE131土工布網(wǎng)鋪底，50～70cm厚砂卵石墊層(卵石粒徑＜3cm)，同時嚴格要求胸腔砂回填，填砂高度為0.7D(D為管徑)。工程實踐證明，該種管道基礎做法行之有效。
　　2.2 抗浮和支墩計算
　　由于南方地區(qū)地下水位較高，而HOBAS管質(zhì)量較輕，因此抗浮問題不可忽視，需經(jīng)計算確定；此外HOBAS管為柔性接口，管道的支墩設計也是一個十分重要的問題，需重新計算復核，不可輕易套用標準圖。
　　2.3 工程穿越
　　HOBAS管的剛度相對較小，承受沖擊能力差，不能承受較強的剪力和彎扭力，在設計中凡穿越道路(頂管)、過河管橋、倒虹管及彎頭配件等處都需考慮采用鋼管。同時，由于軟土地基土壤密度低、含水量高，相應的管道摩擦力小，穿越、折轉(zhuǎn)等處管道兩端需敷設一定距離的鋼管延伸段(10～20m)。
　　2.4 水力計算
　　由于軟土地基區(qū)域一般河網(wǎng)縱橫，輸水工程需跨越的河流較多(3～5條/km)，需設置管橋或倒虹吸管。每座管橋和倒虹吸管有彎頭4～8個，加上管道線路水平或垂直轉(zhuǎn)彎的彎頭，輸水管道的局部水頭損失較大，一般為沿程水頭損失的20%～30%，高的可達30%～40%。它說明在HOBAS管與鋼管彎頭相結(jié)合的水力計算中，不能按常規(guī)(即局部水頭損失為沿程水頭損失的10%)進行估算，這是HOBAS管的粗糙度低、沿程水頭損失小，管道內(nèi)水流速度高的緣故
　　2.5 管材抽樣
　　一般HOBAS管在出廠時試驗抽樣僅為6%，為保證軟基輸水工程的質(zhì)量，設計時應建議供貨商提高出廠試驗的百分率。
　　2.6 施工維護
　　新開挖的溝槽斷面成形時間多為1～3h，當采用鋼板樁支護時，溝槽成形條件相對較好，成形時間適當增長，但空槽時間較長時，溝底“涌土”現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此軟基輸水管道的安裝不同于常規(guī)輸水管道，需要每根管道的支護、開挖、做基礎、管道安裝、檢驗、覆土一次完成，需要嚴密的施工組織和足夠的備品備料，以使施工安裝時間盡可能地縮短。如在溫州曹永和蒼南供水工程的HOBAS管道施工中，單管敷設時間一般為40～60min(管徑DN1400～1200)，實踐證明，良好的施工對于保證HOBAS管道的工程質(zhì)量非常重要。
　　2.7試壓措施
　　一般埋地HOBAS管的試壓應分段進行，準備試壓的幾段管道要同時施工完畢。一段管道試壓時，可用其相鄰的一段或幾段管道做靠背，充分利用相鄰管道的摩擦力，這樣不僅可以減少試壓的準備措施和費用，最重要的是安全可靠，不會發(fā)生危險和事故。試壓段選擇應注意盡量采用直段或轉(zhuǎn)彎角度小、數(shù)量少的管段，并注意轉(zhuǎn)彎支墩的受力核算。試壓管段長度應根據(jù)現(xiàn)場情況確定，一般為500～1000m，同時注重與管道井(閥門井、伸縮節(jié)井、排氣井)的結(jié)合。

　　3 總結(jié)

　　HOBAS管具有質(zhì)量輕、剛度好、阻力小、抗老化和耐腐蝕、安裝方便、使用壽命長、綜合費用適當、操作簡單、維護成本低等特點，在今后的供水工程中具有良好的發(fā)展前景，建議有關(guān)部門應盡快制定相應產(chǎn)品標準及設計、施工規(guī)范，使生產(chǎn)、設計與施工有章可循，以確保工程質(zhì)量。

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收稿日期：2000-04-28