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玻璃钢夹砂管研究论文摘要：沈阳市崇山路道路改造工程在配套的排水改造项目中无开挖地下顶进玻璃钢夹砂管管径DN2100㎜的长度1650米管径DN1550㎜的长度390米。崇山路玻璃钢夹砂顶管工程顶力之大顶进距离之长属国内首创现从玻璃钢夹砂顶管管材的应用背景、管材特性、设计技术、生产工艺和产品质量控制等方面做一技术总结。关键词：玻璃钢夹砂管顶管一、应用背景崇山路上有两座立交桥在道路改造工程排水改造项目实施过程中受立交桥下已有的地下管网和构筑物等地下障碍很多以及立交桥引桥高度的影响无法采用地面开槽铺设管涵施工方法而只能采取无开挖地下顶进的施工方案同时又考虑到顶进过程中不能对桥墩基础造成影响应保证管材与桥墩之间的最小安全距离只有玻璃钢夹砂管材内壁光滑流通能力高输送相同流量的液体其管径较其它管材的管径要小得多更能确保桥墩基础不受影响。经过专家从技术、经济、施工等方面进行反复论证最终决定使用玻璃钢夹砂管作为顶管在保证流量的前提下将管径缩小到DN2100㎜和DN1550㎜。二、管材特性沈阳市崇山路道路改造工程排水管DN2100㎜和DN1550㎜玻璃钢夹砂管顶管施工项目于2002年6月15日开始施工截止到8月31日全部完工平均单坑日进度6米以上在施工过程中体现了许多优点具体如下：1.施工进度快：单坑日进度不低于6米而同流量砼管日单坑进度小于1米钢管为2米。2.顶力小：外表光滑顶力小。目前最大顶力为DN2100㎜的800tDN1550㎜的500t。而砼管外表粗糙顶力大顶进难度大顶进机械要求高。3.流通能力高：玻璃钢夹砂管的内壁非常光滑粗糙度为n=0.0084流量系数Cp=150明显高于钢管、铸铁管、砼管的流量系数Cp=100。因此压力相同时玻璃钢夹砂管的管径可以减小一档降低造价。4.由于管径缩小（由DN2400㎜DN2100㎜）管壁薄（砼管为200㎜而玻璃钢夹砂管仅为55㎜）避免了顶管过程中与其它管线交叉而形成的困难。5.纠偏简单：由于自身重量轻管节之间采用钢套管连接待施工完后再用手糊玻璃钢密封使得顶进过程中纠偏特别容易。6.连接方便：各工作坑或接受坑内管的连接由于不是整数长度如用砼管则不可能截成任意长度对接如用钢管则两条焊缝也需24小时才能焊接而采用玻璃钢夹砂管则可截取任意长度并在2~3小时内连接好。7.可带土顶进：由于外表光滑顶力较小即使带土顶进顶力也不是太大在实际施工中由于土质大部分是砂土以及考虑对桥墩的影响一般采用带土顶进方法通过而如采用砼管则势必低头而无法通过。8.管外表与土之间基本无内聚力顶进中不死管。而砼管外表与土之间有很大的内聚力顶进中易死管。9.使用机具简单不需大型设备。重量轻运输吊装费用少。本次工程卸管使用小型汽车吊车下管用5t电动葫芦顶进用2个400t油压千斤顶大大节省了机具费用。而砼管的重量约是玻璃钢夹砂管的10~15倍运输、吊装费用高。10玻璃钢夹砂管耐腐蚀性能优异寿命长几乎不用保修无需维护确保使用寿命达50年。而砼管的钢筋锈蚀问题严重影响使用寿命。玻璃钢夹砂顶管在使用过程中显示出了众多的优越性尤其是在城市立交桥下面这样复杂地段的试用成功解决了传统管材所不能解决的技术困难值得总结经验大力推广使用。三、设计技术1.设计参数的确定根据沈阳市崇山路顶管工程玻璃钢夹砂顶管的具体使用条件确定管径、管材刚度级别、土壤参数、设计载荷（包括内压、负压、管顶垂直静土压载荷、地面车辆活载荷、堆土载荷）等设计参数为玻璃钢夹砂顶管的结构计算提供理论计算依据。2.玻璃钢夹砂顶管结构计算依据已选定的设计条件和设计参数按照我国建材行业标准《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂加砂压力管》（JC/T838-1998）和《顶管施工技术》以及计算机非线性有限元数值计算进行玻璃钢夹砂顶管的结构计算。管材结构计算包括顶力强度、刚度、挠曲变形、弯曲强度、稳定性分析、地震强度分析等计算、分析与校核本工程设计各项性能指标全部达到国家有关玻璃钢夹砂管道标准要求以及本工程玻璃钢夹砂顶管的特殊要求主要技术参数和检验报告见附件。四、生产工艺采用纯玻璃钢与玻璃钢夹砂复合增强一体化的设计方案和生产工艺。1、工艺路线采用12米长定长缠绕玻璃钢夹砂管生产工艺在每根模具上一次生产出4段3米长的玻璃钢夹砂顶管。按设计层数间断夹砂每段顶管两端300~800mm的纯玻璃钢部分采用玻璃纤维织物局部增强的办法实现。每段顶管间采用特制的设备磨削和切断修整达到规定形状和尺寸后一次性脱模即可。生产效率完全可以满足规定的工程进度要求。