淺談玻璃鋼夾砂管在頂管中的應(yīng)用

惠靈靈

0 引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)和市政設(shè)施建設(shè)的加快，頂管作為一種非開挖施工技術(shù)，應(yīng)用越來越普及。特別是在管道縱橫、埋深大、技術(shù)情況復(fù)雜的城市管網(wǎng)改造工程中，頂管因其在地下施工，具有幾乎不影響沿線環(huán)境和交通且施工場(chǎng)地小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于城市排水管道施工中。本文以南方某排水工程為例，介紹玻璃鋼夾砂管在頂管中的應(yīng)用，以期對(duì)排水頂管工程起到一定的借鑒作用。

1 工程概況

工程位于某新區(qū)內(nèi)，毗鄰已建成的生態(tài)湖區(qū)，對(duì)湖區(qū)和周圍生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。排水管道收集和輸送周邊城市污水，管徑1000mm，設(shè)計(jì)流量約580L/s，流速1.25m/s，管道位于地面以下6～11m，埋深較深。同時(shí)，由于本工程管道敷設(shè)線路位于人行道下，兩側(cè)為已建道路和居民建筑，交通繁忙、管線情況復(fù)雜，因此，適合采用非開挖的頂管施工，對(duì)降低對(duì)交通的影響、保護(hù)環(huán)境和減少管道遷移均有積極的作用。

2 頂管管材

目前，國(guó)內(nèi)用于排水管道工程的管材有多種，特別是近年來出現(xiàn)的新管材在排水工程中均有成功應(yīng)用。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，我們選用玻璃鋼夾砂管道作為頂管管材，其具有如下優(yōu)點(diǎn)。

玻璃鋼夾砂管的內(nèi)襯層由增強(qiáng)樹脂構(gòu)成，本身具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，可以根據(jù)不同的環(huán)境和輸送介質(zhì)選擇不同的樹脂，使其耐腐蝕性能具有一定的靈活性。能抵抗酸、堿、海水、未經(jīng)處理的污水、腐蝕性土壤或地下水及多種化學(xué)流體的侵蝕，且不生銹，無需外加防護(hù)層。玻璃鋼夾砂管優(yōu)良的抗腐蝕性能使它的使用壽命可長(zhǎng)達(dá)50年，且無需檢修。而一般情況下鋼筋混凝土管的使用壽命為5～10年，鋼管的壽命約15年。

玻璃鋼夾砂管道內(nèi)表面致密光滑，摩阻系數(shù)小，只有約0.0084，遠(yuǎn)小于鋼管和混凝土管，因此水力特性好，能顯著減少沿程的流體壓力損失，提高輸送能力。其外表面同樣也非常的光滑，在施工過程中可顯著減少頂進(jìn)時(shí)的摩擦阻力。

玻璃鋼管道重量輕、強(qiáng)度高。相同管徑的管道，玻璃鋼夾砂管只有碳鋼管的2/5，鋼筋混凝土管的1/8。但其環(huán)向拉伸強(qiáng)度和軸向拉伸強(qiáng)度都很高，近似合金鋼，因此玻璃鋼夾砂管運(yùn)輸安裝都相對(duì)方便，可以很好地克服鋼筋混凝土管無法運(yùn)用的長(zhǎng)距離和曲線頂管施工的弊端。

玻璃鋼夾砂管由于外壁光滑，管壁薄，重力輕，強(qiáng)度高，在頂管過程中糾偏容易。并且如果在砂土等阻力小的土層中，可帶土頂進(jìn)，而鋼筋混凝土管則無法帶土頂進(jìn)。

3 頂管施工

根據(jù)工程當(dāng)?shù)厍闆r并結(jié)合地勘資料，對(duì)管道的頂力強(qiáng)度、剛度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。管道允許頂力不小于1000kN，剛度不小于25kN/m2，有效長(zhǎng)度為3m，采用承插式接口。

工作井內(nèi)徑6200mm，深度9～12m；接受井內(nèi)徑3700mm，深度10～13m。井的開挖采用密打拉森鋼板樁加水平支撐系統(tǒng)支護(hù)的圍護(hù)形式，并使用井點(diǎn)降水。工作井與接收井距離不遠(yuǎn)（約60～115m），摩阻力不大，因此不采用中繼間接力頂進(jìn)。頂管在進(jìn)、出坑洞口的土體采用壓密注漿加固。頂管機(jī)頭尾設(shè)有壓漿孔，緊隨管道頂進(jìn)同步壓漿。使管道外圍及時(shí)形成泥漿套，起到支承地層和減阻作用。機(jī)頭后面每節(jié)管都設(shè)注漿管，以及時(shí)補(bǔ)充膨潤(rùn)土泥漿，使全線管壁斗包裹在泥漿套中。頂進(jìn)完畢后，對(duì)泥漿套的漿液采用水泥漿進(jìn)行置換，壓漿體凝結(jié)后拆除管路，封堵管節(jié)內(nèi)壁上的注漿孔。由于占地面積大，因此頂管施工結(jié)束后在井內(nèi)重新澆筑檢查井，并將工作井和接收井拆除。

頂管頂進(jìn)地質(zhì)條件復(fù)雜，在土層與巖層變層時(shí)頂管前部容易產(chǎn)生頂偏的情況，因此采用了平衡性能較好的頂管工具管。頂管沿線有擬建地下室與之鄰近，為確保建成后管道運(yùn)行安全，管道與地下室樁基凈距大于2m。

4 結(jié)語

通過在本工程的應(yīng)用可以看出，玻璃鋼夾砂管在運(yùn)輸、施工的便利性上具有重量輕、外壁光滑易頂進(jìn)等其它管道無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有耐腐蝕、性能穩(wěn)定的使用優(yōu)勢(shì)，因此，從技術(shù)上講，玻璃鋼夾砂管作為排水頂管具有良好的發(fā)展前景。其優(yōu)異的性能吸引大量企業(yè)投入生產(chǎn)，但玻璃鋼夾砂管在市場(chǎng)上的質(zhì)量參差不齊。因此，一方面，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，杜絕以次充好，維護(hù)市場(chǎng)秩序；另一方面，工程建設(shè)者也應(yīng)該遵照《玻璃纖維增強(qiáng)塑料頂管》（GB/T21492-2008）等相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)把準(zhǔn)入關(guān)。