玻璃纤维增强塑料顶管结构设计论文
玻璃纤维增强塑料顶管结构设计论文 1工程概况 本工程位于天津市北辰区北辰西道沿线，工程内容主要包括沿北辰西道自 东向西新建一排d1000mm~d1200mm的污水重力流管道，总长约4.4km。北辰西 道污水干管收水范围西起新京福路、京沪高铁、东至南曹铁路，北起七纬路、南 至津霸线共计约14.7km2。收集污水主要包含生活污水和工业废水。根据现状调 研情况可知，由于企业污水排放含有腐蚀性物质，导致现状钢筋混凝土管出现破 损、渗漏现象严重。结合本工程实际情况，在管材选取上采用耐腐蚀性好的玻璃 钢夹砂管。由于北辰西道为现状道路，两侧存在房屋、高压铁塔，同时管道沿线 需要穿越京沪高铁、京福公路等重要节点，且管道埋深均在5m以上，因此本工 程采用玻璃纤维增强塑料顶管全线顶管施工。管道施工段地层土质自上至下分别 为素填土、粉土、黏土、粉质黏土，管道穿越的地层主要为黏土和粉质黏土。2玻璃纤维增强塑料顶管管材结构参数计算 为保证全线玻璃纤维增强塑料顶管施工的安全性，施工前对管道的结构进 行验算，通过验算得出安全可靠的管材数据，为后期实际施工做好有利的理论数 据支撑。根据设计条件、GB/T21492―2008《玻璃纤维增强塑料顶管》及管材厂 家提供管道试验参数，本工程设计确定的玻璃纤维增强塑料顶管管材在设计计算 中所用的基本参数。
3管道接口构造设计 针对该工程的特点，对原玻璃钢夹砂顶管接口进行改造。管道采用承插口 连接方式，管道承口是由钢套环经打磨除锈处理，涂刷一层树脂防腐，钢套环与 管道接缝处用树脂腻子填补缝隙，外层用玻璃纤维和树脂糊制。在管道接口防水 处理方面主要采用双胶圈连接、实木垫块、橡胶垫块3种物质对接口联合密封， 起到防水保压的作用，保证管道接口处无渗漏。这种接口的主要特点有以下几点。
1）防渗性能好。通过楔形胶圈和球形胶圈的双胶圈使用，即使在有一定 偏角的情况下仍能够很好地起到防渗的作用。
2）安装连接简单方便。多级台阶构造、承插口连接，使得现场施工易于 操作。4施工情况分析及注意事项 在本次施工中顶管最大一次性顶离达到120m（理论计算值100m），顶管 单节长度为6m。施工中为保证安全性，采取注浆减阻措施，通过注浆处理后将 管道外壁与土壤的平均摩擦阻力fk从4.5kN/m2降低至3.2kN/m2，进而更有效保证 顶管的施工安全。通过良好的注浆处理增大管道的理论顶进距离，但是此方法有 一定风险性，施工中实际顶进距离不宜超出理论计算一次顶进距离。通过本次玻 璃纤维增强塑料顶管施工发现，由于顶管施工需要进行纠偏工作，而纠偏会导致 管材管口承受力面减小，小管径玻璃钢夹砂管顶管的壁厚较小，所以在设计时应 充分考虑纠偏影响，适当加大管道的壁厚，保证施工过程安全可靠；
大管径玻璃 钢夹砂顶管的壁厚较大，可以不考虑增加壁厚。本次施工中未发生由于纠偏导致 管道破损情况，进一步证明管道设计参数满足施工要求。工程中顶管工作坑均采 用沉井施工，并设置单排止水帷幕。避免明开挖基坑和降水对周边房屋、道路的 不利影响。顶管施工完成后沉井基坑直接作为检查井使用，减少后期二次浇注检 查井的工作，但是由于沉井施工的工作周期较长对本工程整体工期有一定影响。
5结语 通过工程前期对d1000mm~d1200mm玻璃纤维增强塑料顶管的理论计算， 保证4.4km污水干管全线顶管施工的顺利完成，其中单程顶进最大距离达120m， 进而使得管道的理论计算成功应用到实际工程之中。与此同时，采用玻璃纤维增 强塑料顶管施工还具有工期短、施工便捷及节省地下空间等优点。本工程对促进 非开挖技术和玻璃钢管道行业的发展起到积极的推进作用。
作者:周乃磊 陆峰峰 单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司