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【摘要】：玻璃钢夹砂管管道的安装操作确实不复杂，但真正能够安施工好，并没有那样简单，首先这种管道是一款柔性管道，它的安装施工有许多独特的地方，尤其对施工过钢管和水泥管的施工队五来说，对玻璃钢夹砂管管道的管件止推引起不了高度重视，致使安装后的整个管路处于不正常的运行状态，而直接影响管路的使用寿命。
【关键词】：管件止推施工 安全计算
中图分类号： TU81文献标识码： A 文章编号：
【正文】玻璃钢夹砂管管道科学的设计、施工是给水管道工程的必备保障，不规范的施工致使安装后的整个管路处于不正常的运行状态，因玻璃钢夹砂管道系统是一种柔性管路系统，为了克服管路转弯点水流冲击力及管件连接口牢固性，根据不同的管件制作不同混凝土管件止推，如果计算三通、弯头、变径管等处止推墩的尺寸，施工时随意性较大，这样的做法既为及时提供管材、管件的数量带来一定的难度，又为以后的管道安全运行留下隐患。
一.有关管件止推类型：
为克服管线运行时流体对管件的冲力，应对三通、弯头、变径管、盲法兰及管线大于11°的转弯等配置相应的混凝土管件止推。管件止推分为重力式、反作用式、混合式和链式管件止推，一般由混凝土制作的管件止推主要用于管线定形，不至于使管线向某个方向任意伸展。
在管件止推和管道之间，要安装10-30毫米厚、150-200毫米宽度的橡胶垫。
1.1重力式管件止推的原理：利用管件止推自身重G和土壤表面产生的摩擦力f可以抵消管线施加的推力F，因此在制作管件止推时要充分考虑地锚的重量G、土壤与混凝土间的摩擦系数，只有这些条件能确保摩擦力时f，管件止推才能安装。
1.2反作用式管件止推的原理：当土壤呈坚实特性（岩石地面、压实坚硬的土壤）时，要制作反作用式管件止推，利用原来的土壤做依托，通过土壤的阻力来抵消管线施加的推力F。
1.3混合式（重力-反作用式）管件止推的原理：在含有部分坚固土壤的混合型土壤里，采用重力-反作用式管件止推，综合发挥二者的特性，在满足施工要求的同时，降低材料消耗，增加经济效益。
1.4链式管件止推的原理：利用带柔性衬里的钢箍来控制由于压力变化、热量的增减引起的带有柔性接头（双衬套接头）的埋置管线的轴向移动，地锚埋置于管道的下部，带柔性衬里的钢箍箍住管子，钢箍埋置于管件止推中。
1.5常用管件止推
上图是一些常用的管件止推，用于管线埋设铺装，对于每种管件止推都应小心压实其四周地面基础甚至进行必要的加固。
通用设置原则如下：
⑴、在管道的弯管、变径、三通处应设置固定支墩，支墩应包围住管件，并应设置在原状土上；
⑵、止推墩的受力一边应支承在原状土层上，否则土壤应分层夯实；
⑶、阀门必须有足够的加固，在阀门井内设置卡环、支墩等固定阀门的装置；
⑷、当沟槽中的地下水对空管道的浮力很大时，应先用绳索将管道固定在砼座或其他固定座上；
⑸、在坡度较大的地方安装管道时，由于夯实不好或土壤摩擦系数较小，土壤与管道之间的摩擦力不足以完全消除管道重量产生沿坡度下滑的分力，将会使坡顶接头承受压力、坡底管道承受推力，极易造成上部管道接头拔开或下部管道接头破裂，因此应分段对管道予以固定,设置防滑墩或其它结构，对露天安装在坡度较大地方的管道更需做好施工设计。
二．有关管件止推块的设计计算：
2.1有关计算所需要的参数等
①参数名称：a-内摩擦角；b-粘聚力；c-比重； d-混凝土块与土壤的摩擦力；e-被动土壤阻力。
②部分参数数值表：
③被动土壤阻力计算：
被动土壤阻力Ts
Ts=0.5*Rs(H12 - H22)*B*tg2 (45+ Φ/2)
其中Rs为土壤比重，单位N/M3；
H1为从地平面到混凝土块底部的距离，单位M；
H2为从地平面到混凝土块顶部的距离，单位M；
B为与原状土或者密实土相接触的混凝土块的宽度，单位M。
④混凝土管件止推块计算举例：
列如：管径300毫米、公称压力10bar=1N/MM2、p实验压力15bar、β弯角90°、管顶上方覆盖土厚度h为1.5米、土壤参数：无粘聚力的干沙，摩擦角40°、比重Rs为16000N/M3、摩擦系数为0.7
推力F（N）的计算：
F=2*p*πγ2*Sin(β/2)
其中：γ 为管子的半径，单位为毫米；
计算结果为：F=2*1.5*3.14*1502 Sin(90/2)=149894N
B、被动土壤阻力Ts
计算:
Ts=0.5*Rs(H12 - H22)*B*tg2 (45+ Φ/2)
C、混凝土块和土壤间的摩擦力Tf （ N）的计算：
Tf=（VC*γc+Vs*γs）*f
其中：VC为混凝土块体积，单位为M3
γc为24500N/M3
Vs为混凝土块上方土壤体积，单位为M3
γs为16000N/M3、 f摩擦系数为0.7
D、推力平衡方程：
Ts+ Tf≥1.5 F
此外还应该由推力引起的混凝土块应力是否低于许用值。
三．其他有关规范规定及常识
按规程规定，管道在水平或垂直转弯处，三通、管道端部和关闭的阀门处均应根据管内压力计算轴向推力，设置止推墩；管道上设置的阀门、消火栓、排气阀等附配件，其重量不得由管道支撑，必须设置混凝土或砖砌等刚性支墩，支墩应有足够的体积和稳定性，并用锚固装置将其上的附配件固定，当附配件可能产生轴向推力时，还应设置止推墩。设置止推墩的目的是为了将管道上述部位产生的不平衡推力抵消，否则这种推力就可能破坏管件和接头；对附配件予以支撑，一是为了避免管道承受附配件重量所产生的额外应力；二是为了在附配件发生震动、开启阀门以及安装拆卸附配件时，避免将震动和扭矩传递到管道上，而使管道破裂。对于大口经管道的支撑和止推墩，更应做好施工设计，不得随意应付。
按照<<管道工程技術规程>>规定：φ≥110mm以上管道的三通、弯头、异径管等节点，应设置水泥止推墩，防止管道推移，“止推墩混凝土不宜低于C15级，并现场浇筑在开挖的原状土地基和槽坡上”。有些施工方对止推墩所发挥的作用，引不起足够的重视，他们在管道旁钉个木桩或楔个铁橛充当止推墩，有时水泥墩的体积太小或未浇筑在原状土上，有的止推墩的强度不够，结果管道运行中，止推墩无法发挥作用形同虚设，造成三通、弯头等管件推移错位后而损坏。
【结束语】
玻璃钢夹砂管管道工程是一个系统工程，它的安全运行是由多方面因素构成的，在这个系统工程中，违背科学都有出现事故的可能性。这就要求我们对事故要公正客观的分析原因，要求我们必须以科学的设计、规范的施工、合理的操作运行作保障，使管道工程真正根除隐患、安全运行。
【关键词】：管件止推施工 安全计算
中图分类号： TU81文献标识码： A 文章编号：
【正文】玻璃钢夹砂管管道科学的设计、施工是给水管道工程的必备保障，不规范的施工致使安装后的整个管路处于不正常的运行状态，因玻璃钢夹砂管道系统是一种柔性管路系统，为了克服管路转弯点水流冲击力及管件连接口牢固性，根据不同的管件制作不同混凝土管件止推，如果计算三通、弯头、变径管等处止推墩的尺寸，施工时随意性较大，这样的做法既为及时提供管材、管件的数量带来一定的难度，又为以后的管道安全运行留下隐患。
一.有关管件止推类型：
为克服管线运行时流体对管件的冲力，应对三通、弯头、变径管、盲法兰及管线大于11°的转弯等配置相应的混凝土管件止推。管件止推分为重力式、反作用式、混合式和链式管件止推，一般由混凝土制作的管件止推主要用于管线定形，不至于使管线向某个方向任意伸展。
在管件止推和管道之间，要安装10-30毫米厚、150-200毫米宽度的橡胶垫。
1.1重力式管件止推的原理：利用管件止推自身重G和土壤表面产生的摩擦力f可以抵消管线施加的推力F，因此在制作管件止推时要充分考虑地锚的重量G、土壤与混凝土间的摩擦系数，只有这些条件能确保摩擦力时f，管件止推才能安装。
1.2反作用式管件止推的原理：当土壤呈坚实特性（岩石地面、压实坚硬的土壤）时，要制作反作用式管件止推，利用原来的土壤做依托，通过土壤的阻力来抵消管线施加的推力F。
1.3混合式（重力-反作用式）管件止推的原理：在含有部分坚固土壤的混合型土壤里，采用重力-反作用式管件止推，综合发挥二者的特性，在满足施工要求的同时，降低材料消耗，增加经济效益。
1.4链式管件止推的原理：利用带柔性衬里的钢箍来控制由于压力变化、热量的增减引起的带有柔性接头（双衬套接头）的埋置管线的轴向移动，地锚埋置于管道的下部，带柔性衬里的钢箍箍住管子，钢箍埋置于管件止推中。
1.5常用管件止推
上图是一些常用的管件止推，用于管线埋设铺装，对于每种管件止推都应小心压实其四周地面基础甚至进行必要的加固。
通用设置原则如下：
⑴、在管道的弯管、变径、三通处应设置固定支墩，支墩应包围住管件，并应设置在原状土上；
⑵、止推墩的受力一边应支承在原状土层上，否则土壤应分层夯实；
⑶、阀门必须有足够的加固，在阀门井内设置卡环、支墩等固定阀门的装置；
⑷、当沟槽中的地下水对空管道的浮力很大时，应先用绳索将管道固定在砼座或其他固定座上；
⑸、在坡度较大的地方安装管道时，由于夯实不好或土壤摩擦系数较小，土壤与管道之间的摩擦力不足以完全消除管道重量产生沿坡度下滑的分力，将会使坡顶接头承受压力、坡底管道承受推力，极易造成上部管道接头拔开或下部管道接头破裂，因此应分段对管道予以固定,设置防滑墩或其它结构，对露天安装在坡度较大地方的管道更需做好施工设计。
二．有关管件止推块的设计计算：
2.1有关计算所需要的参数等
①参数名称：a-内摩擦角；b-粘聚力；c-比重； d-混凝土块与土壤的摩擦力；e-被动土壤阻力。
②部分参数数值表：
③被动土壤阻力计算：
被动土壤阻力Ts
Ts=0.5*Rs(H12 - H22)*B*tg2 (45+ Φ/2)
其中Rs为土壤比重，单位N/M3；
H1为从地平面到混凝土块底部的距离，单位M；
H2为从地平面到混凝土块顶部的距离，单位M；
B为与原状土或者密实土相接触的混凝土块的宽度，单位M。
④混凝土管件止推块计算举例：
列如：管径300毫米、公称压力10bar=1N/MM2、p实验压力15bar、β弯角90°、管顶上方覆盖土厚度h为1.5米、土壤参数：无粘聚力的干沙，摩擦角40°、比重Rs为16000N/M3、摩擦系数为0.7
推力F（N）的计算：
F=2*p*πγ2*Sin(β/2)
其中：γ 为管子的半径，单位为毫米；
计算结果为：F=2*1.5*3.14*1502 Sin(90/2)=149894N
B、被动土壤阻力Ts
计算:
Ts=0.5*Rs(H12 - H22)*B*tg2 (45+ Φ/2)
C、混凝土块和土壤间的摩擦力Tf （ N）的计算：
Tf=（VC*γc+Vs*γs）*f
其中：VC为混凝土块体积，单位为M3
γc为24500N/M3
Vs为混凝土块上方土壤体积，单位为M3
γs为16000N/M3、 f摩擦系数为0.7
D、推力平衡方程：
Ts+ Tf≥1.5 F
此外还应该由推力引起的混凝土块应力是否低于许用值。
三．其他有关规范规定及常识
按规程规定，管道在水平或垂直转弯处，三通、管道端部和关闭的阀门处均应根据管内压力计算轴向推力，设置止推墩；管道上设置的阀门、消火栓、排气阀等附配件，其重量不得由管道支撑，必须设置混凝土或砖砌等刚性支墩，支墩应有足够的体积和稳定性，并用锚固装置将其上的附配件固定，当附配件可能产生轴向推力时，还应设置止推墩。设置止推墩的目的是为了将管道上述部位产生的不平衡推力抵消，否则这种推力就可能破坏管件和接头；对附配件予以支撑，一是为了避免管道承受附配件重量所产生的额外应力；二是为了在附配件发生震动、开启阀门以及安装拆卸附配件时，避免将震动和扭矩传递到管道上，而使管道破裂。对于大口经管道的支撑和止推墩，更应做好施工设计，不得随意应付。
按照<<管道工程技術规程>>规定：φ≥110mm以上管道的三通、弯头、异径管等节点，应设置水泥止推墩，防止管道推移，“止推墩混凝土不宜低于C15级，并现场浇筑在开挖的原状土地基和槽坡上”。有些施工方对止推墩所发挥的作用，引不起足够的重视，他们在管道旁钉个木桩或楔个铁橛充当止推墩，有时水泥墩的体积太小或未浇筑在原状土上，有的止推墩的强度不够，结果管道运行中，止推墩无法发挥作用形同虚设，造成三通、弯头等管件推移错位后而损坏。
【结束语】
玻璃钢夹砂管管道工程是一个系统工程，它的安全运行是由多方面因素构成的，在这个系统工程中，违背科学都有出现事故的可能性。这就要求我们对事故要公正客观的分析原因，要求我们必须以科学的设计、规范的施工、合理的操作运行作保障，使管道工程真正根除隐患、安全运行。