淺談玻璃鋼夾砂管在頂管中的應用

惠靈靈

0 引言

隨著我國城市化進程的推進和市政設施建設的加快，頂管作為一種非開挖施工技術，應用越來越普及。特別是在管道縱橫、埋深大、技術情況復雜的城市管網改造工程中，頂管因其在地下施工，具有幾乎不影響沿線環境和交通且施工場地小等優點，因此被廣泛應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用，以期對排水頂管工程起到一定的借鑒作用。

1 工程概況

工程位于某新區內，毗鄰已建成的生態湖區，對湖區和周圍生態環境保護以及當地經濟發展具有重要意義。排水管道收集和輸送周邊城市污水，管徑1000mm，設計流量約580L/s，流速1.25m/s，管道位于地面以下6～11m，埋深較深。同時，由于本工程管道敷設線路位于人行道下，兩側為已建道路和居民建筑，交通繁忙、管線情況復雜，因此，適合采用非開挖的頂管施工，對降低對交通的影響、保護環境和減少管道遷移均有積極的作用。

2 頂管管材

目前，國內用于排水管道工程的管材有多種，特別是近年來出現的新管材在排水工程中均有成功應用。根據本工程的特點，結合當地實際情況，我們選用玻璃鋼夾砂管道作為頂管管材，其具有如下優點。

玻璃鋼夾砂管的內襯層由增強樹脂構成，本身具有較強的耐腐蝕性能，可以根據不同的環境和輸送介質選擇不同的樹脂，使其耐腐蝕性能具有一定的靈活性。能抵抗酸、堿、海水、未經處理的污水、腐蝕性土壤或地下水及多種化學流體的侵蝕，且不生銹，無需外加防護層。玻璃鋼夾砂管優良的抗腐蝕性能使它的使用壽命可長達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。

玻璃鋼夾砂管道內表面致密光滑，摩阻系數小，只有約0.0084，遠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時的摩擦阻力。

玻璃鋼管道重量輕、強度高。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。但其環向拉伸強度和軸向拉伸強度都很高，近似合金鋼，因此玻璃鋼夾砂管運輸安裝都相對方便，可以很好地克服鋼筋混凝土管無法運用的長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，而鋼筋混凝土管則無法帶土頂進。

3 頂管施工

根據工程當地情況并結合地勘資料，對管道的頂力強度、剛度等相關參數進行計算。管道允許頂力不小于1000kN，剛度不小于25kN/m2，有效長度為3m，采用承插式接口。

工作井內徑6200mm，深度9～12m；接受井內徑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支護的圍護形式，并使用井點降水。工作井與接收井距離不遠（約60～115m），摩阻力不大，因此不采用中繼間接力頂進。頂管在進、出坑洞口的土體采用壓密注漿加固。頂管機頭尾設有壓漿孔，緊隨管道頂進同步壓漿。使管道外圍及時形成泥漿套，起到支承地層和減阻作用。機頭后面每節管都設注漿管，以及時補充膨潤土泥漿，使全線管壁斗包裹在泥漿套中。頂進完畢后，對泥漿套的漿液采用水泥漿進行置換，壓漿體凝結后拆除管路，封堵管節內壁上的注漿孔。由于占地面積大，因此頂管施工結束后在井內重新澆筑檢查井，并將工作井和接收井拆除。

頂管頂進地質條件復雜，在土層與巖層變層時頂管前部容易產生頂偏的情況，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行安全，管道與地下室樁基凈距大于2m。

4 結語

通過在本工程的應用可以看出，玻璃鋼夾砂管在運輸、施工的便利性上具有重量輕、外壁光滑易頂進等其它管道無法比擬的優點，同時也具有耐腐蝕、性能穩定的使用優勢，因此，從技術上講，玻璃鋼夾砂管作為排水頂管具有良好的發展前景。其優異的性能吸引大量企業投入生產，但玻璃鋼夾砂管在市場上的質量參差不齊。因此，一方面，有關部門應加強市場監管，嚴把質量關，杜絕以次充好，維護市場秩序；另一方面，工程建設者也應該遵照《玻璃纖維增強塑料頂管》（GB/T21492-2008）等相關現行標準，嚴把準入關。