浅谈玻璃钢夹砂管在顶管中的应用

惠灵灵

0 引言

随着我国城市化进程的推进和市政设施建设的加快，顶管作为一种非开挖施工技术，应用越来越普及。特别是在管道纵横、埋深大、技术情况复杂的城市管网改造工程中，顶管因其在地下施工，具有几乎不影响沿线环境和交通且施工场地小等优点，因此被广泛应用于城市排水管道施工中。本文以南方某排水工程为例，介绍玻璃钢夹砂管在顶管中的应用，以期对排水顶管工程起到一定的借鉴作用。

1 工程概况

工程位于某新区内，毗邻已建成的生态湖区，对湖区和周围生态环境保护以及当地经济发展具有重要意义。排水管道收集和输送周边城市污水，管径1000mm，设计流量约580L/s，流速1.25m/s，管道位于地面以下6～11m，埋深较深。同时，由于本工程管道敷设线路位于人行道下，两侧为已建道路和居民建筑，交通繁忙、管线情况复杂，因此，适合采用非开挖的顶管施工，对降低对交通的影响、保护环境和减少管道迁移均有积极的作用。

2 顶管管材

目前，国内用于排水管道工程的管材有多种，特别是近年来出现的新管材在排水工程中均有成功应用。根据本工程的特点，结合当地实际情况，我们选用玻璃钢夹砂管道作为顶管管材，其具有如下优点。

玻璃钢夹砂管的内衬层由增强树脂构成，本身具有较强的耐腐蚀性能，可以根据不同的环境和输送介质选择不同的树脂，使其耐腐蚀性能具有一定的灵活性。能抵抗酸、碱、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及多种化学流体的侵蚀，且不生锈，无需外加防护层。玻璃钢夹砂管优良的抗腐蚀性能使它的使用寿命可长达50年，且无需检修。而一般情况下钢筋混凝土管的使用寿命为5～10年，钢管的寿命约15年。

玻璃钢夹砂管道内表面致密光滑，摩阻系数小，只有约0.0084，远小于钢管和混凝土管，因此水力特性好，能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力。其外表面同样也非常的光滑，在施工过程中可显著减少顶进时的摩擦阻力。

玻璃钢管道重量轻、强度高。相同管径的管道，玻璃钢夹砂管只有碳钢管的2/5，钢筋混凝土管的1/8。但其环向拉伸强度和轴向拉伸强度都很高，近似合金钢，因此玻璃钢夹砂管运输安装都相对方便，可以很好地克服钢筋混凝土管无法运用的长距离和曲线顶管施工的弊端。

玻璃钢夹砂管由于外壁光滑，管壁薄，重力轻，强度高，在顶管过程中纠偏容易。并且如果在砂土等阻力小的土层中，可带土顶进，而钢筋混凝土管则无法带土顶进。

3 顶管施工

根据工程当地情况并结合地勘资料，对管道的顶力强度、刚度等相关参数进行计算。管道允许顶力不小于1000kN，刚度不小于25kN/m2，有效长度为3m，采用承插式接口。

工作井内径6200mm，深度9～12m；接受井内径3700mm，深度10～13m。井的开挖采用密打拉森钢板桩加水平支撑系统支护的围护形式，并使用井点降水。工作井与接收井距离不远（约60～115m），摩阻力不大，因此不采用中继间接力顶进。顶管在进、出坑洞口的土体采用压密注浆加固。顶管机头尾设有压浆孔，紧随管道顶进同步压浆。使管道外围及时形成泥浆套，起到支承地层和减阻作用。机头后面每节管都设注浆管，以及时补充膨润土泥浆，使全线管壁斗包裹在泥浆套中。顶进完毕后，对泥浆套的浆液采用水泥浆进行置换，压浆体凝结后拆除管路，封堵管节内壁上的注浆孔。由于占地面积大，因此顶管施工结束后在井内重新浇筑检查井，并将工作井和接收井拆除。

顶管顶进地质条件复杂，在土层与岩层变层时顶管前部容易产生顶偏的情况，因此采用了平衡性能较好的顶管工具管。顶管沿线有拟建地下室与之邻近，为确保建成后管道运行安全，管道与地下室桩基净距大于2m。

4 结语

通过在本工程的应用可以看出，玻璃钢夹砂管在运输、施工的便利性上具有重量轻、外壁光滑易顶进等其它管道无法比拟的优点，同时也具有耐腐蚀、性能稳定的使用优势，因此，从技术上讲，玻璃钢夹砂管作为排水顶管具有良好的发展前景。其优异的性能吸引大量企业投入生产，但玻璃钢夹砂管在市场上的质量参差不齐。因此，一方面，有关部门应加强市场监管，严把质量关，杜绝以次充好，维护市场秩序；另一方面，工程建设者也应该遵照《玻璃纤维增强塑料顶管》（GB/T21492-2008）等相关现行标准，严把准入关。