沈陽市崇山路道路改造工程配套排水改造工程中，管徑DN2100㎜為1650 m，管徑DN1550㎜為390 m..崇山路玻璃鋼頂管工程的頂推力和頂距均為國內首創。本文從玻璃鋼頂管的應用背景、管材特點、設計技術、生產工藝、產品質量控制等方面進行了技術總結。
壹、應用背景
崇山路上有兩座立交橋。道路改造工程排水改造工程實施過程中，由於立交橋下已有地下管網及構築物、立交橋引道高度等諸多地下障礙物，無法采用地面鋪設管涵的施工方式，只能采用非開挖地下頂進的施工方案。同時，考慮到頂進過程不能影響橋墩基礎，應保證管道與橋墩之間的最小安全距離。只有夾砂的玻璃鋼管道內壁光滑，流通能力高，輸送同樣流量的管道直徑比其他管道小得多，能更好地保證橋墩基礎不受影響。經過專家從技術、經濟、施工等方面反復論證，最終決定采用玻璃鋼夾砂管作為頂管，在保證流量的前提下，管徑縮小到DN2100㎜、DN1550。
二、管道特性
沈陽市崇山路道路改造工程排水管DN2100㎜、DN1550㎜頂管施工工程於2002年6月15日開工，至8月31日全部完成，平均每天每坑進度超過6米，在施工過程中體現出諸多優勢，具體如下:
1，施工進度快:單坑日進度不小於6米，而同樣流量的混凝土管單坑日進度小於1米，鋼管為2米。
2、頂力小:外觀光滑，頂力小。目前最大頂力為dn 2100㎜800t，dn 1550㎜500t。但混凝土管外觀粗糙，頂力大，頂托難度大，頂托機械要求高。
3.高流量:玻璃鋼夾砂管內壁非常光滑，粗糙度n=0.0084，流量系數Cp=150，明顯高於鋼管、鑄鐵管、混凝土管Cp=100。因此，在相同的壓力下，玻璃鋼夾砂管的直徑可以減小壹個臺階，降低成本。
4.由於管徑縮小(從DN2400㎜DN2100)且管壁較薄(混凝土管為200㎜，而玻璃鋼夾砂管僅為55)，避免了頂管過程中與其他管道交叉帶來的困難。
5.糾偏簡單:由於重量輕，管節采用鋼套管連接，施工後再用手糊玻璃鋼密封，使得頂升時糾偏特別容易。
6.連接方便:由於每個工作坑或接收坑中管道的連接不是整數長度，如果使用混凝土管，則無法將其切割成任意長度進行對接，如果使用鋼管，則需要24小時才能焊接兩個焊縫，而如果使用玻璃鋼管道，則可以將其切割成任意長度並在2~3小時內連接。
7.帶土頂進:由於外觀光滑，頂進力小，即使帶土頂進力也不會太大。實際施工中，由於土壤多為砂土，考慮到對橋墩的影響，壹般采用帶土頂進的方法，但如果采用混凝土管，勢必低頭，無法通過。
8.管表面和土體之間基本沒有粘聚力，頂管時不會死管。但混凝土管表面與土體之間有很大的粘結力，壓入時容易死。
9、使用機具簡單，無需大型設備。重量輕，運輸和吊裝成本低。本工程采用小型汽車吊卸管，5t電動葫蘆下管，兩臺400t液壓千斤頂頂升，大大節省了機具費用。混凝土管重量約為玻璃鋼夾砂管的10~15倍，運輸和吊裝費用高。
10，玻璃鋼夾砂管具有優異的耐腐蝕性能，使用壽命長，幾乎無需保修和維護，保證了50年的使用壽命。然而，混凝土管道中鋼筋的腐蝕嚴重影響了使用壽命。
玻璃鋼夾砂頂管在使用過程中表現出諸多優勢，特別是在城市立交橋下的復雜地段，解決了傳統管道無法解決的技術難點，值得總結經驗，推廣應用。
第三，設計技術
1，設計參數的確定
根據沈陽崇山路玻璃鋼頂管工程的具體使用條件，確定了管徑、管道剛度等級、土體參數和設計荷載(包括內壓、負壓、管頂豎向靜土壓力荷載、地面車輛活載和堆土荷載)等設計參數，為玻璃鋼夾砂頂管的結構計算提供了理論計算依據。
2.玻璃鋼夾砂頂管的結構計算
根據選定的設計條件和參數，對玻璃纖維增強熱固性樹脂加砂壓力管(JC/T838-1998)和頂管施工工藝進行了結構計算和計算機非線性有限元數值計算。管道結構的計算包括頂托強度、剛度、彎曲變形、彎曲強度、穩定性分析、抗震強度分析等的計算、分析和校核。本工程設計的各項性能指標均滿足玻璃鋼夾砂管國家標準的要求和本工程玻璃鋼夾砂頂管的特殊要求。主要技術參數和檢驗報告見附件。
四、生產流程
采用純玻璃鋼和玻璃鋼夾砂壹體化的設計方案和生產工藝。
1，工藝路線
采用12m長的定長纏繞玻璃鋼夾砂管的生產工藝，在每個模具上壹次生產4根3m長的玻璃鋼夾砂頂管。根據設計層數，間歇拌砂，每根頂管兩端300~800mm純玻璃鋼件通過玻璃纖維織物局部增強實現。每節頂管房用專用設備打磨切割，達到規定的形狀和尺寸即可脫模。生產效率完全可以滿足指定項目進度的要求。
2.生產設備
利用我公司新購置的兩套可生產DN3000mm玻璃鋼夾砂頂管的微機自動控制生產線，針對玻璃鋼夾砂頂管的特點和具體要求，對纏繞設備稍加改造，增加必要的打磨和修整裝置，生產出符合規定要求的玻璃鋼夾砂頂管。
3.生產工藝
1)確定和批準設計和生產方案；
2)制作內襯；
3)玻璃纖維纏繞並交叉纏繞在內部結構層中；
4)用專用夾層布進行間歇夾層(夾層布在純玻璃鋼處是連續的，但停止夾層)；
5)每層混砂後，及時制作純玻璃鋼件；
6)玻璃纖維纏繞並交叉纏繞在外部結構層周圍；
7)修整和切割以達到統壹的形狀和規定的尺寸；
8)脫模，檢驗合格後，鋼頂針出廠。
動詞 （verb的縮寫）質量管理
1，玻璃鋼夾砂頂管企業標準。
目前玻璃鋼夾砂管行業標準中沒有“頂管”品種，在“初始柔度徑向變形率”數據中，只規定了10000N/m2以下的管道剛度等級。為適應市場和用戶的需要，參照行業標準並結合產品特點制定頂管產品企業標準，作為組織生產和質量檢驗的依據。附玻璃鋼夾砂頂管企業標準。
2、質量控制點
2.1，原材料
按照規定的要求選擇優質的原材料，尤其是原材料的工藝性非常重要。
2.2嚴格執行流程
每層間歇夾砂後，及時用玻璃纖維織物填充純玻璃鋼，與砂層形成良好的連接狀態，保證軸向壓力在端面的傳遞和延伸，使管道整體盡可能不被破壞；否則，如果多次夾砂後再補充純玻璃鋼，必然會出現純玻璃鋼與砂層的界面，產生擠壓和剪切，導致純玻璃鋼與砂層交界處的管道損壞。
2.3、外表面平整度
我們必須高度重視並保證頂管外表面的光滑。只有外表面達到壹定的光滑度，才能減小摩擦阻力和頂力，使管道順利頂入而不損壞。
2.4.端面垂直度
既要滿足管子端面的垂直度要求，又要使誤差盡可能小。只有這樣才能保證頂起方向，頂起力不會增加過快。
2.5純玻璃鋼部分的長度必須保證或稍加增加，其固化程度應滿足規定的要求(固化程度對夾砂段同樣重要)以滿足實際施工頂推力的要求。
2.6針對崇山路夾砂玻璃鋼頂管工程，我們編制了《頂管接頭尺寸表》、《頂管產品外觀尺寸質量檢驗及驗收標準》、《頂管接頭內壁密封裱糊操作及驗收規則》、《頂管技術設計書》等質量策劃文件，用以指導生產和施工，進壹步保證產品質量和施工質量。
3.連接模式
預埋鋼領用於連接和定位管段，玻璃纖維增強塑料(FRP)端口在頂管到位後密封。頂管兩端翻出平臺，使鋼領套在管端後，鋼領外徑與頂管本身外徑壹致。外部鋼領是壹個高彈性橡膠圈，其厚度與內部塞子相同。兩管對接後可以止水，鋼領起到定位作用，增加了抵抗不均勻沈降的能力。
結束語
在各方面的大力支持下，公司順利完成了沈陽市崇山路道路改造工程玻璃鋼夾砂頂管供貨項目。通過該項目的實施，公司積累了寶貴的玻璃鋼夾砂頂管生產經驗:今後在生產類似頂管任務時，應及早準備尺寸加強的無堿玻璃纖維布，對管道兩端的純玻璃鋼件進行修補，進壹步加強管端所能承受的軸向頂力；通過對設備的技術改造，進壹步提高生產自動化程度，保證頂管外徑壹致，降低頂力。我們有理由相信，通過我們的不斷努力，遼寧水業玻璃鋼管道有限公司今後在類似項目中會做得更好。
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