玻璃夹砂管排水管道长距离顶进施工技术

1、玻璃夹砂管排水管道长距玻璃夹砂管排水管道长距离顶进施工技术离顶进施工技术1 .玻璃钢管顶管施工技术2 .实例工程简介3.施工方案优化4.施工关键技术5 .工程结果 玻璃纤维增强塑料夹砂管(FRPM)，简称玻璃钢管，是一种新型柔性非金属(树脂、纤维、砂等)复合材料管道，一般采用离心浇铸工艺生产，是目前国内外逐渐推广使用的一种柔性复合材料(树脂、纤维、砂等)管道。1 .玻璃钢管顶管施工技术 玻璃钢管不仅有重量轻、承压能力好、输送液体阻力小、能保证供水水质、抗化学和电腐蚀等特点，而且具有安装方便、使用寿命长、综合费用适中、操作简单、维护成本低等优点，适用于城市给水、污水排放、工业水处理管道。 玻璃钢

2、管顶管重量轻(为混凝土管道的110)，且管道外表光滑，施工顶进过程的土体与玻璃钢管外壁摩擦力小，单次顶进长度较长；但顶进控制和过程纠偏技术还有待探讨研究。2 . 实例工程简介 (1)南洲路污水主干管道工程是G市XX污水处理厂外收集污水系统的关键工程，全长约5km，沿线为城市道路、农田、万亩果树保护区、河涌，管道采用DN2200玻璃夹砂管(水力条件相当于DN2600钢筋混凝土管)、DN2500玻璃夹砂管(水力条件相当于DN3000钢筋混凝土管)顶管施工，流水位标高-2183-3811m，现况地面标高6556m，设计路面标高约80m。 (2)根据岩土工程勘察报告揭示，工程区域地质；隋况从上到下分别

3、为：人工填土、淤泥、淤泥质粉细砂、粉质黏土、细砂、黏土、基岩。淤泥、淤泥质粉细砂层含水量高、孔隙比大、承载力低、厚度大，属典型的软弱土层，其中淤泥质粉细砂属轻微中等液化。 设计管道主要从淤泥质粉细砂、粉质黏土层中穿越。 施工场区低平、开阔，属珠江三角-洲冲积平原，是地下水和地表水的排泄区，地下水丰富。此外，人工填土层还含有限的上层滞水。1.考虑到南洲路污水主干管道具有埋深大、所在地层土质差、地下水位高的特点，且地面部分路段交通繁忙、万亩果园需重点保护等因素，施工方案经过技术经济比较论证，最终确定为全线采用玻璃夹砂管、机械顶管施工方案。3.施工方案优化考虑有利因素如下：考虑有利因素如下： 1)顶

4、管施工工程拆迁量小，工程综合造价较低； 2)施工进度快，满足市政工程工期紧、任务重的要求； 3)管道相对管径小，渣土处理量少； 4)玻璃夹砂管轻质高强，顶管过程中易于纠偏； 5)作业人员少，机械化程度比较高； 6)工作井或接收井位即为检查井位，节省地下空间； 7)对地面交通影响小，且对周边环境干扰少。 2.玻璃夹砂管作为一种新型的复合材料，选择玻璃夹砂管出于考虑下列因素： 1)具有优良的耐腐蚀特性，适用于排放污水；且管道耐呈酸性或碱性地下水腐蚀，且管道无须再做其他防护措施； 2)管道运行维护费用低，且使用寿命较长。 3)管材重量轻，便于运输装卸，施工方便。 4)管外壁光滑，顶进摩擦力小。 5)

5、管内壁光滑，水力条件较好，在同流量情况下，管径可小于混凝土管和钢管，节约地下空间。 3.鉴于当时玻璃夹砂管产品行业标准中尚无机械顶管品种，综合考虑南洲路顶管施工过程、远期道路车辆、填土等荷载作用下的应力、变形，计算出轴向应力、环向应力，确定选择的玻璃夹砂管管道刚度等级不得小于15000Nm2。 4.根据设计，管道平面位置200250m设1座顶进工作井或接收工作井。顶管机在工作井内向两侧接收井顶管，贯通后将顶管机从接收井内吊出运往下一工作井继续施工。为满足工期进度的要求，可用多台顶管机械同时进行作业，加快了工程进度。 5.采用泥水平衡顶管机有利于快速穿越淤泥质、淤泥质粉细砂层，同时可满足长距离顶

6、管要求。受材质强度和设备限制，顶管机最大顶力应不大于12000kN。考虑各种不利因素和安全系数，取最大允许顶力的75(即9000kN)为设计顶力。 6.顶管最大顶力计算 顶管阻力主要由两部分组成：顶管机迎面阻力和管道摩擦阻力。管道摩擦阻力应将顶管机和玻璃钢管材分开来计，因为顶管机比玻璃钢管重很多，两者的摩阻力不能同等对待。顶管机的摩阻系数比玻璃钢管的稳定平均摩阻系大得多。 根据当地有关经验数据，当顶进距离为250m时，计算出顶管最大顶力芦p：1200+30X250=8700Kn9000kN；满足设计顶力的要求。 1.试验段施工 鉴于当时大直径玻璃夹砂管顶管在国内尚未见先例，为此工程安排了试验段

7、，并对其实施了20天的连续检测；检测内容包括：顶力、轴向应变、环向应变、纠偏、回弹、土压力、水压力等。在所采集的340多万个试验数 据中，约有40万左右为有效数据。工程试验段为工程实施提供了技术参数和经验，保证了工程顺利进行。 (1)平稳顶进过程的试验数据与计算结果基本吻合。 (2)顶管机遇障碍，或发生偏移时所测得的应力数据的离散较大。 因此，为保证顶管顺利进行，管材轴向、环向应力安全系数应适当加强，管材壁厚根据试验结果需加厚 4.施工关键技术2沉井施工 (1)始发工作井须满足顶管过程中工作井结构的稳定、安全，且截面设计须满足顶管千斤顶、后靠背尺寸要求。根据工程场地地质情况和路面情况，工作井施

8、工采用钢筋混凝土矩形预制结构，采用不排水法下沉，水下混凝土封底，截面尺寸为92mX55m。井壁开孔须在下沉封底后、顶管施工时用机械切割。 (2)接收工作井的规格须满足顶管机尺寸。采用钢筋混凝土圆形预制结构，采用不排水法下沉，水下混凝土封底，直径D5Om。井壁开孔须在下沉封底后、顶管施工时用机械切割。 (3)施工流程为：做垫层一支模一绑扎钢筋一现浇沉井下半部一下沉一接沉井上半部一下沉到位一水下混凝土封底一浇底板。3进、出井施工 为防止顶管机进、出井时因基础承载力变化较大而出现“磕头”现象，必须对井口510m范围局部软弱土体用水泥搅拌桩进行加固。在顶管过程中工作井口与管道间设置有橡胶止水带，以防止流动性土和地下水进入井内。 (1)大管径玻璃夹