摘要：介绍了常州市市政污水管玻璃钢夹砂管采用泥水平衡式机械顶管的施工方案和技术措施，并提出在玻璃钢夹砂管顶管施工前应严格控制玻璃钢管材环向刚度等需要注意的问题。
关键词：污水管、玻璃钢夹砂管、顶管施工。
1.玻璃钢夹砂管的优越性
新型玻璃钢夹砂管（RPMP）相对于钢筋混凝土管（RC）相比有如下优特点：（1）耐腐性，可输送腐蚀介质和任何污水，使用寿命达50年，且几乎不用保修、维护。（2）高强度，环向强度500MPa，轴向拉伸强度320MPa。（3）外壁光滑，摩阻力小，顶进速度快，顶力小（4）内壁的光滑使其流通转力明显高于钢管和混凝土管。（5）质轻，由于管径缩小，管壁薄（混凝土管为200mm，而DN1200玻璃钢夹砂管39mm），避免了顶管过程中与其他管线交叉而形成施工困难而增加成本。（6）纠偏方便，由于自身重量轻，管节之间采用不锈钢套环连接，待施工完成后再用手糊玻璃钢密封，使得顶进过程中纠偏特别容易。（7）连接方便，各工作坑或接收坑内管的连接由于不是整数长度，如混凝土管则不可能截成任意长度对接，而玻璃钢夹砂管则可截取任意长度，并在2-3小时内连接好。（8）管外表与土之间基本无内聚力，顶进中不死管。而混凝土管外表与土之间有很大的内聚力，顶进中容易死管。
2.工程概况
常州市某开发区管网一标段是常州市北片污水系统的关键工程，污水管沿线穿越的地质为粉质粘土和细砂，靠近长江，地下水位较高。管线长度为2549m，管径DN1200，管长2.5m，壁厚3.9cm，采用不锈钢套环连接，高强度橡胶止水带密封。工作井18只，接收井16只，工程总造价1700万元。笔者为该工程的项目经理，本工程于2006年元月7日开工，工期为三个月。
3.施工部署
3.1工作井、接收井位置的选取
综合施工现场实际情况，结合交通协调会，以及图纸会审、监理、设计、业主方面的意见，快车道不得断交通，路南慢车道沉井施工现场为彩钢瓦维护全封闭施工，并且沉井和顶管施工不得影响原路各管线的安全。
3.2顶管设备的进场安排
由于本工程工期紧、任务重，所以选用5套TCC泥水平衡式顶管机，具体设备在现场依据平面布置图进行合理摆放。工作沉井施工完毕后，立即安装顶管设备，混凝土强度达到70%即可顶进。
3.3顶管施工顺序及路面修复
顶管每500米为一施工段，5只泥水平衡顶管机可同时安装和顶进。工作井和接收井中心长为100米，接收井的施工可在工作井和顶管过程中同时进行，待顶管过程完成后，抹带和砌筑检查井，并对基坑进行分层回填，每层使用振板压实，修复路面。
4.主要施工方案和技术措施
4.1工作井施工技术措施
根据图纸要求，工作井井体要求深度7.5m，分两节制作，工作井净空3.8m*6.2m，井体混凝土强度为C25，抗渗等级为S6。工作井沉至设计标高后，采用C20钢筋混凝土封底，厚度为0.40m。工作井在后座墙及前导墙外侧，设各D=500mm水泥搅拌桩，搅拌桩在沉井封底后施工，工作井沉井预留顶管用的洞口。
4.2接收井施工技术措施
接收井采用沉井施工，接收井平面为圆形，内径净空D=3.5m，在顶管顶进方向，沉井外围设置深层搅拌桩，搅拌桩的施工在沉井封底后进行。具体施工工艺同工作井施工技术措施。
4.3顶管施工方案
4.3.1顶管设备
根据工程特点，由于泥水平衡式顶管机相比于土压平衡式顶管机能有效平衡地下水，对付流砂和淤泥质地层，同时对于口径较大的顶管，泥水平衡顶管机具有许多土压式平衡顶管机无法媲美的有点。本工程采用TCC1200泥水平衡式顶管设备。全封闭式作业，适合该场地复杂地层施工，基本不会造成地面沉降，可以确保工程质量。
4.3.2管材的质量要求
本工程管材采用材料招标方式引进管材。为保证管材的加工质量，避免因运输损坏而造成质量下降，确保投入使用的管材质量，特采用管材现场检查措施。
管材必须具有制造厂的合格证书，否则应该补做所缺项目的检验。按照：（1）管材表面光滑。（2）橡胶圈必须是遇水膨胀橡胶材质，不能太松，以必须用钢筋辅助才能安装上为标准，同时橡胶圈直径不能小于管材直径的3/4。橡胶圈外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝、凹痕等。（3）凹槽内固定有密封橡胶。（4）直管管口断面应与管垂直，不得有机械损伤等。
4.3.3顶管施工流程
玻璃钢夹砂管的顶管施工流程为工作井、接收井施工和制作管材→顶管设备安装调试→吊装机头到轨道→连接好机头→连接进排泥管线及各种电缆→开始顶管→出泥→千斤顶回缩→拆进出泥及各种管线→吊第一节管材→安装管材接口并顶管→最后管道贯通→机头抵达接收井并起吊至地面→拆除管道内的进排泥管线及各种电缆以及注浆管→封堵管道破裂处以及注浆口→砌筑检查井→闭水试验→井位回填和恢复路面。
4.4顶进施工
4..4.1顶进前的检查
工作井设备安装完毕，必须按照操作规程进行检查。
检查动力电缆、信号电缆、视频/音频线、进排泥管线、电磁阀门，液压系统、纠偏系统、注浆系统等等。确认各系统连接正常并处于良好状态，即可开动机头进行试运转。
由专职测量人员检查激光经纬仪系统，查看其测量误差是否在允许范围之内。否则，立即送回仪检中心校正。
校测机头水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进机头，然后安放管节，处理好接头，再次测量标高，核定无误后，开动机头进行试顶，待调整好各项参数后即可正常顶进。
4.4.2顶进流程
顶进施工主要利用机头在前端切削土质。千斤顶在后背不动的情况下将管材向前顶进，其操作过程如下：（1）安装好顶压环并卡牢管后端，检查顶进系统的安装是否完好，校核管线标高核方向，各方面都准备好后方可操作顶进。（2）先开动机头，转速由慢转快，然后启动进排泥泵出泥，继而操作主顶系统进行顶进，直到顶进一节管。（3）在地面安装好注浆管内的注浆支管，并按照顶进的顺序排放好注浆管的位置，按顺序下管注浆。（4）停止机头，进排泥系统旁通，清洗进排泥管道，千斤顶回缩。（5）拆除管线，下管，安装管线、电缆后进行下一节管材顶进。
5.结论及建议
通过本工程玻璃钢夹砂管顶管技术的施工得出如下结论：（1）必须根据土质条件、设计要求、认真选型、合理配套，才能得到良好的效益。（2）因顶管机的顶管不可能是完全意义上的直线，故需要在施工前严格控制玻璃钢管材的环向刚度，符合检验的标准和要求。（3）纯玻璃钢部分的长度必须保证或略有增加，其固化度应达到规定要求（固化度对夹砂段同样重要），以满足实际施工顶力要求。（4）精心操作，严格按照技术规程运作，才能确保工程质量优异。
建议应该注意的问题：（1）沉井洞口止水圈必须安装牢固，顶管时不得漏水、漏浆，否则挖掘面会失稳。（1）大口径玻璃钢夹砂管机械顶管，应设中继站，并可长距离顶进，以降低施工成本。（3）虽然玻璃钢夹砂管顶管有许多优点，但本身管材目前价格太高，管材生产厂家应改造制管工艺，降低管材费用，其应用才能得到广泛推广。