玻璃钢夹砂管在浦东国际机场排水工程中应用的探讨

　　上海浦东国际机场处于浦东新区东南和南汇区东北部的长江口滩地，原为长江三角洲前缘的冲积平原，地势平坦，平均高程约为吴淞高程3.4～4.3m，地下水位较高，约3.0～3.5m，地质为软土地基类型。
　　根据浦东机场二期工程中的排水工程设计，雨、污水管道管径分别为dn300～dn2400，总长度约10km左右。正确地选用管材，对于工程质量，建设投资，施工速度影响颇大。传统混凝土管和钢筋混凝土管，管道平均埋深4.0m，局部地方埋深7.5m，管道施工时基坑开挖较深，且混凝土管由于自重大，管节短，接口多且接口形式相对较差的原因，在此类地质情况下由于地基沉降更容易造成管道接口脱节，从而造成进一步的管道、窨井不均匀沉降等，此种情况已在一期工程部分路段发生。
　　因此，宜采用接口形式好、自重轻、管节长、施工便捷、综合造价较低的新型管材来替换传统的混凝土管道，例如玻璃钢夹砂管、增强聚丙烯管、聚氯乙烯塑料加筋管、双壁缠绕塑料管等。考虑浦东机场的实际情况，增强聚丙烯管、聚氯乙烯塑料加筋管因管径问题不能很好地适合浦东机场的情况，因此对钢筋混凝土管、双壁缠绕塑料管、玻璃钢夹砂管进行了技术经济比较，认为玻璃钢夹砂管是能适应浦东机场的地质情况的一种较好的排水管道。
　　一、地质情况对管道影响的分析
　　1、 土质情况浦东机场二期市政配套工程区域为近年人工围填形成，排水管道所在土层在②1层为灰色砂质粉土，层厚1.5～5.5m，层底标高-0.59～-4.25m，土质较好，为中压缩性土。③1层为灰色淤泥质粉质粘土，层厚1.3～3.3m，层底标高-2.14～-6.25m，土质较软弱，为高压缩性土。
　　2、动水作用下易产生流砂，造成施工困难当基坑开挖深度大于3m时，就必须采取有效的井点降水措施，完善施工场地的排水条件，否则，造成流砂及管涌发生而扰动地基，引起地基承载力下降，引起不均匀沉降，对工程造成很大困难。
　　3、土性差异大，易造成差异沉降根据设计，管道埋深为2.5～7.5米。①层为围海填土，层底标高2.85～0.33米，不宜作为管道天然地基持力层；②1层为灰色砂质粉土，层底标高-0.59～-4.25米，土质不均，中压缩性；③1层为灰色淤泥质粉质粘土，层底标高-2.14～-6.25米，流塑，高压缩性。土性差异较大，易造成不均匀沉降。
　　4、砂性地基易扰动②1层的灰色砂质粉土，俗称铁板砂，土状颗粒细小，土性不稳，暴露在空气中一段时间，土体坚硬，铁锨难以挖动， 一旦浸水，土体受到扰动，变得稀软，大大降低或失去承载能力，工期安排必须避开雨季，开槽后需尽快埋管，及时回填覆土，对施工速度要求较高。
　　二、玻璃钢夹砂管的工程适应性接口形式
　　双壁缠绕塑料管（hdpe管），接口一般采用热熔热缩方式进行现场焊接，此种接口方式最大优点是一般情况下水密性能很好，但在地质情况差的地区会因不均匀沉降而产生接口渗漏现象；且现场操作不简便。在钢筋混凝土管材和各种化学管材的橡胶圈柔性接口中，玻璃钢夹沙管接口是当前最可靠的接口形式之一。
　　（1） 不易渗漏：混凝土管接口只有一道橡胶圈，且砼管管节偏短，接口过多，增加了渗漏机会。玻璃钢夹砂管承插式接口采用双“o”型橡胶圈，接口具有两道密封圈，不易渗漏。
　　（2） 接口柔性好：玻璃钢夹砂管的柔性接口轴向位移和偏转角允许值大于柔性接口的钢筋混凝土管，更能适应土地层不均匀沉降特点。
　　（3） 便于闭水试验：玻璃钢夹砂管承插口处留有闭水试压槽及注水口，两节管道敷设好即可进行注水试压，加快施工进度，也便于质量验收。
　　1、抗径向压力能力好：玻璃钢夹砂管在化学管材中环刚度最好，相对于混凝土管，因具柔性而不易产生变形裂纹。使该管材可满足管道内压及轴向弯曲压力对管道径向和轴向两个方面的强度要求。
　　2、管材自重小，沟槽基础处理简便：玻璃钢夹砂管道自重比混凝土管轻，不但便于运输和施工下管，而且省却了管底混凝土基础，只需做碎石垫层即可。该项特点，不但减少了基础投资，而且大大缩短了施工周期。
　　3、工程期短：由于玻璃钢夹砂管自重轻、管节长、接口合理，管道的运输、装卸、施工、贡减、安装都很方便，各环节的周期都很短，总的工程周期大为缩短。
　　5、综合造价：玻璃钢夹砂管的材料价格虽比钢筋混凝土管高，但综合造价并不高，应用玻璃钢夹砂管施工，沟槽开挖宽度减小，省却混凝土基础，施工设备简化，工程周期缩短，安装施工费用明显降低。综合之，工程造价稍低或基本持平，具有明显的综合优势。
　　三、结论
　　1、 根据浦东机场的地质情况，采用轻质高强、接口形式好、施工速度快、综合造价相对较低的玻璃钢夹砂管作为排水管道的主体管材是合适的，是优化的方案。
　　2、 根据玻璃钢夹砂管的特性，和机场地区地下水位较高的特点，施工时更须注重管道回填的质量及管道抗浮的措施，尤其是雨季施工。

　　上海浦东国际机场二期工程建设指挥部·罗  琳